Квадратная средняя часть корпуса 38,0×38,0×9,5 мм и 12±1 г несёт четыре размера, которые нужно выдержать: зеркальная ступень 0,03 мм, посадочное место механизма 30,0 мм, отверстие под головку Ø3,0 мм и два отверстия под ушки Ø1,5 мм. Литьё под давлением цинка держит все четыре, если стенка отлита первой, ступень фрезерована после полировального круга, а Cu/Ni/Cr нанесён последним слоем 18–27 мкм. Фрезеруйте ступень до полировки — и 0,03 мм уходит с чертежа.
Четыре интерфейса приходятся на четыре разные операции. Посадочная площадка принимает стекло, гнездо позиционирует механизм, отверстие под головку ведёт вал, два отверстия под ушки держат штифты. Гнездо — 30,0 мм, верхнее отклонение 0,05 мм, нижнее 0. Отверстие под ушко — Ø1,5 мм, верхнее отклонение 0,03 мм, нижнее 0, плюс соосность Ø0,05 мм. Таблица 1 сводит все четыре.
Интерфейс | Цель (мм) | Допустимый диапазон (мм) | Средство контроля |
|---|---|---|---|
Высота ступени | 0,03 | 0–0,03 | Плита и щуп |
Гнездо механизма | 30,0 | 30,00–30,05 | Калибр гнезда |
Отверстие под головку | Ø3,0 | Ø3,00–Ø3,05 | Калибр Ø3,0 |
Отверстия под ушки, два | Ø1,5 | Ø1,50–Ø1,53 | Калибр Ø1,5 |
Сложность в стенке ушка. Она 0,9 мм в самом тонком месте и 1,2 мм со стороны головки, поэтому отверстие Ø1,5 мм шире металла вокруг: сверло выходит в пустоту. Три элемента фрезеруются за один установ, четвёртый сверлится там, где выход ничем не поддержан.
Сплав — Zamak 5 по ASTM B86 AC41A, отлитый близко к конечной массе 12±1 г. Он заменяет путь, где блок нержавейки точат и фрезеруют до той же оболочки: точение контура, фрезеровка гнезда, фрезеровка ступени, сверление головки и двух ушек. Четыре интерфейса — четыре траектории и четыре установа; отливка формует контур за один ход и оставляет обработке только четыре посадочных места с допуском.
Крашеный цинк — третий путь на той же отливке, дешевле в начале и мягче на кромке. Безель каждый день трёт именно покрытую кромку, поэтому с момента, когда внешний вид попадает в чертёж, ценовое преимущество краски исчезает.
Каждый допуск корпуса требует пометки «до» или «после покрытия». Медь, никель и хром дают 18–27 мкм на грань: отверстие Ø1,5 мм сужается по диаметру на 0,036–0,054 мм, а площадка ступени поднимается на столько же. При допуске ступени всего 0,03 мм этот подъём занимает 60–90 % поля.
Пометка «до/после покрытия» на площадке, отверстии головки и обоих ушках позволяет постобработке оставить припуск там, где ляжет слой. Без неё два цеха делают два разных конечных размера из одного чертежа, и калибр, пропустивший одну деталь, отвергает следующую.
Четырёхгнёздная пресс-форма на вставках 8407, рассчитанная на 300 000 ходов, питает толстые стенки ушек на 12 и 6 часах. Толстая стенка застывает последней, давление должно войти там, другого места у питателя нет. Цена: стенка 0,9 мм заполняется последней и застывает первой. Перелив стоит на 3 часах по обе стороны паза и уводит холодный фронт за обе тонкие кромки.
Перенесите питатель на заднюю грань — дальнее ушко заполнится последним, и останется холодный стык, который покрытие не закроет. Четырёхгнёздная форма дороже одногнёздной, но её стоимость делится на партию, на число деталей, а не на число гнёзд. На 300 деталях она делится на 300; ещё до металла это самая большая строка в цене.
Расплав 400–420 °C теряет тепло в последних миллиметрах стенки 0,9 мм. Поверхность формы 150–180 °C отводит его быстрее, чем приходит следующий ход, при удельном давлении 20–30 МПа и цикле 25–35 с. На этой стенке окно лежит между недолитым ушком и облоем по плоскости разъёма.
Эти значения типичны для сплава, это не настройка конкретной машины; где окажется окно этой формы, решают первые пробные ходы. Пробные ходы дают машино-часы, а не продаваемые детали, поэтому узкое окно целиком несёт пробный заказ, а серия распределяет его по партии.
Галтовка — третий из одиннадцати шагов, до полировального круга и до любого калибра. Облой по плоскости разъёма и остаток питателя у ушка скрывают реальное состояние стенки; керамическая среда скругляет эту острую кромку, по которой потом идёт круг.
Среда забивается в отверстия Ø1,5 мм, поэтому каждый канал проходит калибр после барабана, а не до него. Без барабана тот же облой снимают на верстаке по одной детали, и линия, шедшая в такт хода, получает ручную операцию.
После отливки фрезеруются три элемента: зеркальная ступень 0,03 мм, два отверстия под ушки Ø1,5 мм и паз под головку. Обработка на CNC делает все три за один установ, растачивает головку до Ø3,0 мм и сверлит оба ушка на одной оси.
Фаска идёт до контакта сверла, подача падает на выходе. В одном примере записано девять сколотых выходов ушка на 300 деталей; эти девять ушли в брак, а фаска и сниженная подача вывели следующую партию в ноль. Скол на выходе — брак, а не доработка: зачистка выводит отверстие за допуск.
Фрезеровка идёт после круга, потому что полировальный круг режет сильнее там, где прижимает, и не оставляет измеримой поверхности. Таблица 2 ставит два порядка рядом; ступень, которую подтвердит щуп, оставляет только один.
Порядок | Держит? | Добавляет |
|---|---|---|
Полировать, затем фрезеровать | Да, 0,03 мм задаётся фрезеровкой | Один лишний установ |
Фрезеровать, затем полировать | Нет, ступень уходит при полировке | Перефрезеровка и переконтроль |
Два порядка различаются одним установом, и в нём же разница в цене: вторая позиция крепления, вторая база, второй межоперационный контроль — на каждую деталь. Ступень больше 0,03 мм после фрезеровки идёт в брак, потому что второй проход снимает всю грань, а не только выступ.
Приёмка подтверждает три слоя на грань: медь 8–12 мкм, никель 10–15 мкм и хром 0,1–0,3 мкм, всего 18–27 мкм. Рентгеновский прибор читает каждый слой, никель несёт барьер коррозии под износостойким хромом.
Пузыри начинаются в поре, где остаётся кислота медной ванны и расширяется под закрытой никелевой плёнкой. Пористость принадлежит форме и ходу, поэтому спецификации покрытия и литья — один документ. Три слоя — три прохода по ваннам, плотность подвеса задаёт детали на проход, а деталь 12 г со стенкой 0,9 мм плохо заполняет подвес. Отделка поверхности описывает варианты вокруг этого подвеса.
Восемь проверок выпускают деталь, три из них — испытания покрытия, и каждое ловит отказ, которого не видят остальные. Таблица 3 перечисляет испытания от печи термоудара до камеры соляного тумана.
Испытание | Стандарт | Предел |
|---|---|---|
Термоудар | ASTM B571 | 200 °C, 1 ч, без пузырей |
Соляной туман | ASTM B117 | 240 ч, без коррозии основного металла |
CASS | ASTM B368 | 48 ч, класс 9 или лучше |
Восемь идут от калибра Ø1,5 мм в каждом ушке и плиты со щупом 0,03 мм через калибр гнезда, систему технического зрения или КИМ, рентгеновский толщиномер, печь термоудара и соляную камеру до лампы D65. Уберите одну — один вид отказа останется незамеченным.
240 ч соляного тумана давят на срок так же, как на приёмку. Камера держит деталь десять дней; первая деталь первого дня задаёт самую раннюю дату отгрузки, и никакой срочный подвес не сокращает эту выдержку.
Три случая его исключают: стенка меньше 0,9 мм, заявка на погружение и грань с постоянным абразивным износом. Покрытый корпус из Zamak держит пот, трение и повседневные удары; это не дайвер, и 18–27 мкм слоя этого не меняют.
Нержавейка из цельного блока износостойчее и тяжелее: чертёж, требующий 0,03 мм на стенке меньше 0,9 мм, уже выбрал другой путь. Тоньше — деталь гибнет на ходу, форма оплачена, и полировка её не вернёт. Случай с другим покрытием отмечает ту же границу на детали из Zamak.
Пять статей образуют цену детали 12 г. Один установ закрывает три обрабатываемых элемента, две полировки — видимые грани, остальное — плотность подвеса в ванне, потери тонкой стенки и стоимость формы, разнесённая по партии.
Четыре входа задают эти статьи: 2D-чертёж с пометкой «до/после покрытия» на каждом допуске, 3D-модель, размер партии и класс поверхности видимых граней. Не хватает одного — ответ становится диапазоном, который не сравнить со вторым предложением. Пришлите все четыре и проверьте ступень и оба ушка на первой детали.