Warum verliert das Gehäuse 0,10 mm Planheit an der Öffnung?

Ein Gehäuse verliert die Planheit seiner Öffnungsfläche von 0,10 mm in zwei Schritten; die Öffnungsfläche ist der umlaufende Rand um die Öffnung, auf dem der Deckel aufliegt. Beim Auswerfen schieben die Auswerferstifte das erstarrte Teil aus der Form und drücken dabei von innen gegen den 2,5 mm starken Boden. Danach spannt der Frässpanner den Öffnungsrahmen fest, um die Deckfläche zu fräsen. Die Öffnungsfläche wird unter dieser Spannung geschnitten und federt beim Lösen zurück, deshalb kann ein Teil die Druckgusszelle scheinbar in Ordnung verlassen und am Werktisch trotzdem durchfallen.

Das Gehäuse misst 120×90×45 mm, der Werkstoff ist ADC12 nach ASTM B85 im Gusszustand F, die Werkstoffgüte bis zur Bestätigung durch die Gießerei. Die Wände sind 2,5±0,2 mm stark, die Rippen 2,0 mm, die fertige Masse liegt bei 380±30 g, alles Konstruktionsziele der Zeichnung.

Warum verliert die Öffnungsfläche ihre 0,10 mm Planheit?

Vor dem Schnitt der Öffnungsfläche wirken zwei Lasten: die Auswerferstifte und der Frässpanner. Die Stifte drücken gegen den 2,5 mm starken Boden, um das Teil zu entformen; dadurch biegt sich der Boden zwischen den Stiften und den Wänden durch. Der Frässpanner schließt den Öffnungsrahmen für den Schnitt der Deckfläche, und zwar bevor die Öffnungsfläche geschnitten wird. Die 45 mm hohen Seitenwände tragen diese Durchbiegung bis zur Öffnung, wo sie als Absenkung erscheint, eine Ursachenkette, die bis zur Freigabe durch die Gießerei offen ist.

Nach dem Lösen geht das Teil in seine Form zurück, nur die geschnittene Fläche passt dann nicht mehr dazu. Keine der beiden Lasten hinterlässt eine Marke am Gussteil, deshalb fällt der Fehler auf die Fräse. Eine Fläche, die in der Vorrichtung gemessen wird, zeigt sich plan, und ein Angebot, das darauf aufbaut, zahlt einen zweiten Fräsgang, während die Ursache in der Form bleibt.

Was drückt die Fläche heraus, die Auswerferstifte oder der Frässpanner?

Auswerfen und Spannen bewegen die Fläche beide; die Form des Spalts unter dem 0,10-mm-Blatt trennt die beiden Fälle. Eine Fläche, die zwischen den Stiftpositionen absinkt, folgt dem Auswerfen, da die Stifte den Boden von der Form wegdrücken. Eine Fläche, die auf einer Kante kippt, folgt dem Spanner, wenn die Vorrichtung den Rahmen nur an wenigen Punkten belastet. Für die Zuordnung reicht die Lage der Absenkung, nicht die Tiefe des Spalts.

Weil die Form das Auswerferbild trägt, kostet eine auf das Auswerfen zurückgeführte Durchbiegung einen Formumbau und ein neues Erstmuster; eine auf das Spannen zurückgeführte Durchbiegung kostet einen Vorrichtungswechsel. Ein Formumbau betrifft damit die ganze Charge, ein Vorrichtungswechsel nur die Fräslinie. Welche Rechnung ankommt, hängt an der Ursache.

Wo verbiegt sich ein 2,5 mm starker Boden unter den Auswerferstiften?

Der Boden misst 120×90 mm bei 2,5±0,2 mm Dicke. Stifte nahe der Mitte biegen ihn am stärksten, weil die Spannweite zur nächsten Wand dort am längsten ist. Die Form des Bodens folgt dem Stützraster der Stifte.

Die Druckgussauslegung legt das vor dem ersten Schuss fest. Eine Form mit einer Kavität, deren Anguss den Bodenabschnitt speist und deren Überläufe an den vier Ecken sitzen, ist ein Konstruktionsziel und bis zur Freigabe durch die Gießerei vorläufig; das Auswerferbild wird gegen beides gesetzt. Ein Stift sitzt in der Form; jeder zusätzliche kostet Formarbeit und ein Erstmuster, deshalb gehören die Positionen auf die Formzeichnung. Die Stiftlage ist damit Teil der Zeichnung und nicht der Formmontage.

Wie wird die 0,10 mm Planheit am Werktisch gemessen?

Eine Messplatte und eine Fühlerlehre von 0,10 mm entscheiden darüber; die Fühlerlehre ist ein Satz gehärteter Blätter mit gestufter Dicke. Die Öffnungsfläche liegt auf der Platte, das 0,10-mm-Blatt darf rings um den Rahmen nicht eindringen. Ein Blatt, das an einer Stelle eindringt, zeigt die Stelle gleich mit. Der Messwert kommt von einem freien Teil, denn an einer gespannten Fläche misst man die Vorrichtung und nicht das Teil.

Platte und Blatt sind Werkstattmittel, die Prüfung kostet Werktischzeit und keine Messmittelanschaffung. Sie gehört in den Erstmusterbericht, mit Plattengüte und angegebener Blattdicke; ohne diese Angaben ist der Messwert nicht wiederholbar und die nächste Charge prüft gegen ein anderes Blatt.

Ein Eintrag von 0,10 auf der Öffnungsfläche markiert das Band, auf das der Deckel drückt; ein Eintrag von 0,10 rund um den Rahmen prüft den vollen Umfang und kostet mehr Werktischzeit. Die Zuordnung folgt der Ursache: eine Absenkung zwischen den Stiften geht an den Guss, ein Kippen auf einer Kante an die Bearbeitung. Diese Konvention gilt bis zur Freigabe durch die Gießerei vorläufig.

Was hat die Charge mit 0,15 mm am Prozess geändert?

Ein Beispielprotokoll aus einer Charge von 200 Teilen verzeichnete sechs Gehäuse mit 0,15 mm an der Öffnungsfläche, bei einem Ziel von 0,10 mm. Ein neues Auswerferbild und ein Spannungsarmglühen vor dem Schnitt der Öffnungsfläche waren die beiden Änderungen, die Nachprüfung ergab 0,06 mm an einem freien Teil. Die beiden Änderungen greifen an verschiedenen Stellen: das Auswerferbild am Guss, das Glühen zwischen Guss und Fräsen. Das Glühen steht bis zur Freigabe durch die Gießerei noch nicht fest.

Das Spannungsarmglühen ist ein eigener Ofenschritt und kostet einen Ofenplatz sowie eine zweite Rüstung zwischen Guss und Fräsen. Beide Posten tauchen im Angebot getrennt auf. Ohne diesen Schritt sieht eine Laufkarte billiger aus, bis die Fläche am Werktisch durchfällt.

Zeichnung mit der Öffnungsfläche als Bezug, dem eingetragenen Ziel auf der Fläche oder am Rahmen und der Chargengröße senden, damit das Angebot Formarbeit, Fräsen und Werktischprüfung trennt.