Почему ломаются корни лапок на безельном кольце из Zamak 5?

Корень лапки на безельном кольце Zamak ломается по двум причинам сразу: радиус скругления слишком мал, чтобы разложить нагрузку, а усилие запрессовки выходит за окно 80–200 Н. Сплав здесь почти не виноват. Кольцо из Zamak 5 по ASTM B86 AC41A, запрессованное в этом окне, гнётся, а не трескается.

Деталь — кольцо 26 мм со стенкой 0,8 мм и тремя внутренними лапками через 120°, всё это проектные значения. Каждая лапка передаёт нагрузку через корневое сечение толщиной в несколько десятых миллиметра.

Почему корни лапок трескаются, а не гнутся?

Корень трескается потому, что это самое тонкое сечение в пути нагрузки, и усилие запрессовки приходит туда первым. Цинк гнётся под распределённой нагрузкой и рвётся под сосредоточенной, поэтому острая кромка превращает обычное нажатие в местное напряжение много выше того, что несёт стенка.

Три лапки через 120° делят нагрузку только тогда, когда касаются одновременно. Лапка, выступающая над двумя другими, берёт почти всё усилие на себя, и её корень ломается первым. Марка сплава — не тот рычаг: выбор сплава не меняет радиус, который оставил инструмент. Повторно узел уже не собрать.

Какое усилие запрессовки должно видеть кольцо?

От 80 до 200 Н, по стенду замера усилия запрессовки с ответным корпусом. Ниже этого окна кольцо сидит свободно, и стекло поднимается или проворачивается. Выше корень нагружен больше, чем несёт его сечение, и кольцо проходит визуальный контроль с уже начавшейся трещиной.

В одной записи примера семь корней лапок сломались на 1 000 деталей, а пресс, который их сажал, показывал 320 Н — в 1,6 раза больше предела 200 Н. Усилие задаёт ход, а не решение оператора, поэтому исправление — упор на прессе, и в смете он идёт как оснастка, а не как цена детали.

Какая особенность отливки задаёт прочность корня?

Прочность корня задают питатель и перелив, поэтому более твёрдая марка у корня ничего не даёт. Здесь проектная цель — центральный питатель и перелив снаружи корней лапок: металл, заполняющий корень последним, ещё получает питание, пока застывает. Сдвиньте перелив внутрь — и корень застывает без питания.

Интенсификация даёт меньше, чем принято считать. Типичные 20–30 МПа на детали Zamak 5 такой толщины воспроизводят полость, но не могут сжать уже закрывшийся корень. Инструмент — восьмигнездовая вставка 8407 с проектным ресурсом 500 000 циклов, поэтому перенос перелива — работа по оснастке, а не по обрезке.

Как отличить излом корня от усадочной раковины?

Поверхность излома показывает, где искать причину: в отливке или в запрессовке. Корень, сломанный от чрезмерного усилия, показывает вытянутый матовый металл по всему сечению, а кромки вытянуты ещё до разделения. Корень, сломанный из-за пустоты в отливке, показывает гладкую округлую полость в центре излома, без такого вытягивания.

Усадочные раковины сидят там, где сечение застывает последним, то есть у корня. Посадите кольцо на ответный корпус и прочитайте усилие. Потом смотрите на излом: усилие внутри окна при чистом изломе указывает на чертёж, усилие выше окна — на пресс, а раковина в изломе возвращает к отливке.

Что меняется на чертеже после излома корня?

Исправление несут два обозначения: радиус корня и предел усилия запрессовки вместе с корпусом, на котором его мерили. В записи примера стояли R0,2 мм у корня и упор хода, державший пресс внутри окна, и счёт брака на том же стенде вернулся к нулю.

Одного радиуса мало, и одного ограничения усилия тоже мало. Запас по радиусу не спасает: корень всё равно рвётся, когда пресс переходит ход, а идеальный ход ломает корень со срезанной острой кромкой.

Высота лапки — третье обозначение, её задают после литья подрезкой внутренних лапок. Строки ниже — проектные значения с чертежа.

Пришлите чертёж с отмеченным радиусом корня и окном усилия запрессовки, плюс пробный корпус, на котором это усилие читают. Эти три позиции превращают вопрос о корне лапки в строку сметы, на которую второй поставщик обязан ответить.