不倒翁储蓄罐锌合金压铸：配合、抛光与 PVD

装配缝决定一只锌合金压铸储蓄罐看上去是礼品还是五金件。两片半壳沿分型线对合，图纸在这一处标 0.05 mm，量法是合上之后用塞尺读。抛光会动这道缝：先铣配合面、后抛光的路线，抛完就找不回来。同一张图纸、同一台机床，先铣后抛与先抛后铣，量出来是两个结果。

三套尺寸：为什么互相打架

这只零件上有三套尺寸，分属三个工序。模具定总高 95 mm、底座 Ø60 mm、壁厚 1.2–1.5 mm、底座断面 12 mm。精铣定平面度 0.05 mm。镀层在抛光留下的那个面上再加 0.5–3 µm。三套各有各的主人，谁也不能替另一套签字。

打架的原因在于抛光夹在第二套和第三套之间，而去掉的正是定义接合面的那条边。一个能被砂轮推动的公差，既不受模具控制，也不受刀具控制，控制权落到最后一道抛光的手上。谁抛最后一道，谁就实际拥有这个尺寸。

一般铸造公差按 ISO 2768-1 f 级走，配合面和缝另立标注。表 1 从模具排到装配台，每一行都继承上一行；改了靠下的一行，上面两行不会跟着变。

储蓄罐要做的三件事

推一下要能自己立回来，倾斜之后重心把罐子拉回直立；装得下一把硬币；还得在零售货架上不坏。能不能回正，看重心高度与摇摆半径的比例；12 mm 的整体底座在成品 300 g 时就把这件事干了。装了硬币重心上移，所以平衡检查要带载做，空罐过不算过。

壳体轮廓本身不产生回正。半球形状只是提示了机构，真正起作用的是质量分布。

合金：为什么用 Zamak 5

Zamak 5（ASTM B86 AC41A）比 Zamak 3 含铜量高，在同样的浇注温度下换来硬度和抗蠕变。1.2–1.5 mm 的壁在锌的压射条件下能充满，不必像更热的合金那样背上热负荷；表面抛到 Ra 0.5，再上 120–150 °C 的 PVD（物理气相沉积）膜。这两步有先后：膜只复制抛出来的那个面。

代价是持续受力下的尺寸稳定性。要多年保住一个孔径的零件该用低铜牌号，靠底座铸出配重的装饰壳体不必。选牌号先看这个零件要不要长期扛载荷。

底座、壁厚、分型线：第三处冲突

底座有 12 mm 断面，上面的壁只有 1.2–1.5 mm。这个台阶决定缩孔落在哪：厚断面最后凝固，薄壁先冻住，把补缩通道掐断。断面差到这种量级，凝固先后基本由厚度说了算。

留下来的是底座内部的气孔和外侧的缩痕。镀层盖不住缩痕，膜跟着凹陷走，反而加大反差，货架灯下那道痕读成一圈亮环。缩痕是几何，不是表面，抛光与镀膜都动不了它。

修法都在几何上：底座做出锥度，浇口开进厚断面，底座单独冷却，过渡处守住薄壁设计规则。这几处指向同一件事：把热量和补缩的路径分开。为省料把底座减薄，重心就上移，储蓄罐不再回正。

底座是铸出来的，不是嵌进去的。钢块能把质量放得更低，代价是多一个零件、一道压装、一个越用越松的配合。这三项都进报价，也都进不良清单。

模具：浇口、溢料、顶针

模具里两个决定外观面：浇口落在哪、顶针坐在哪。浇口开进厚的底座一侧，最后凝固的金属同时也是最后被补缩的。溢料槽放在投币口之后，那里冷料前锋本来会停住，不留出口就是冷隔。

顶针坐在底座内侧，不上壳体。可见面上留一块顶针印，抛光把它压平，镀层再把它暴露出来。压平不等于消掉，凹陷还在，只是变浅。

按平背壳体做的模具做不出这只壳：顶针排不开，壁厚需要的溢料又会落到外观面上。两片半壳的模具制造从这套排布开始，排布定不下来，钢就不用开。

压铸：让外观面不出气孔

膜盖不住孔。一个 20 µm 的开口气孔，是 0.5–3 µm 膜厚的 6–40 倍，镀层在孔壁上沉积和在面上一样快。看着是个暗点，镀完更暗，因为孔壁也上了色。

有五类不良会流到镀膜线，多数在抛光之前就已经开始。表 2 列出各自出现在哪、检验员量什么。

表层下的气孔是另一回事，后一道工序会把它打开。首抛之后才出现的气孔，第二道抛填补不了，所以毛坯面要在砂轮碰之前先看。看的是毛坯，判的是抛光之后会不会露。

机加工顺序：A 线与 B 线

两条路线都能做到图纸，只有一条守得住缝。差别在配合面的最后一刀排在什么时候，所以这是一项CNC 后续机加工的决定，不是抛光车间的决定。

A 线先铣配合面，再抛外观面，最后镀。一次装夹、一道抛光、不用二次夹紧，报价上因此好看。砂轮从小铣过的边口上滚过去，两个倒圆的边口沿接合线形成一条槽，越靠接触线越窄。

那条槽不是间隙。两片壳在接触线上仍然贴着，抛光是在两侧的材料上切出了一个 V。0.05 mm 塞尺能滑进去，直到锥面咬住塞片，所以读到的是插入深度，不是两片之间的距离。数字落在公差里，缝其实已经开口。

B 线先抛光，再从加工过的底座定位面精铣配合面，然后镀。最后一刀削掉倒圆的边口，把缝定在最后一道能移动金属的工序之后。代价是每件多一次装夹，收益是这一刀不再受抛光影响。

一份批次记录能看出差别。A 线上多数零件在缝处塞尺进到 0.10–0.12 mm，而规则是不许进，再抛一次还会更差。换到 B 线，读数回到塞片停在被切边口的位置。

抛光：Ra 0.5 而不动缝

Ra 0.5 µm 是平均值，膜看到的不是平均值。Rz 是峰谷值，镀锌面上常用的一对是 Ra 0.5 配 Rz 2–4。一个达到 Ra 标注、却带着高于膜厚的峰的面，镀完会显出划痕：峰顶露在膜外，先磨掉的是膜。

抛光分两道：切削道去掉铸造表皮，出光道把面带到 Ra 0.5。停在切削道，留下的是有方向的划痕，镀层盖不住；出光道压过接合边口，就把边口倒圆了。两道都省不掉，顺序也不能换。

单给一个 Ra 数，不能当 PVD 的验收判据。图纸要同时给两个数，以及接合处的边口状态，否则两家供应商会各自认证两种不同的表面。锌件更宽的表面处理选项走的是同一个顺序：先定表面，再定膜。

PVD：膜系、颜色、遮蔽

PVD 在 120–150 °C 下成膜，厚度 0.5–3 µm，薄到结果由基材决定。附着力按 ASTM D3359 测，4B–5B 合格；耐蚀按 ASTM B117 跑 48 h；颜色在 D65 灯箱里看。三项各管一件事，不能互相替代。

膜系决定遮蔽面露出什么。锌件上的装饰 PVD 通常坐在电镀铜/镍底层上，顶层给颜色和耐磨，底层给整平和耐蚀。有了这套膜系，遮住的配合面露出的是镍；没有它，同一个面露出锌，遮蔽边就成了第一个腐蚀点。

这只零件的膜系是铜/镍加 PVD 顶层，还要对涂装厂的规范确认。图纸上只写 PVD，底层、底层厚度和遮蔽面全是空的，三家报价会报出三种零件。

遮蔽该在模具评审里定，不该排到镀膜队列。配合面、投币口、螺钉凸台从挂具到抽真空全程遮住。镀膜细节在锌压铸件上的 PVD 里，工艺窗口在 PVD 涂层 服务页下。

装配：缝、硬币、跌落

装配把两片壳合在遮过的配合面上，装螺钉，用 0.05 mm 塞尺沿接合线取四点读缝。量的是合好的罐，不是单片的壳，因为缝是两片一起才有的尺寸。

硬币要在最后一次平衡检查之前装进去。空罐能回正、装满就躺下，那是平衡问题，不是缝的问题。

跌落与把玩测试不在本图纸范围内。室内零售和礼品用途不带户外耐候声明，多一道镀膜也改不了这个范围。从首件到返单的路线写在不倒翁储蓄罐案例里。

检验：四道闸

四道闸把成品和废品分开，每道闸配一台量具。第二道最要紧，因为它是表面变贵之前的最后一道，过了这道才值得往下投工时。

只报数字、不报量具的闸，不算闸。塞尺读数、Ra 值、附着力等级，各自对应图纸上一台点名的量具。换人换班，量具和判据都不换。

成本：抛光、PVD、CNC 工时

这只零件上的成本在三处，哪一处都不是合金。精铣多出来的那次装夹是三者里最小的。抛到 Ra 0.5 又要控住边口，得走两道；PVD 的成本随挂具密度和遮蔽人工走，不随零件重量走。

A 线在纸面上更便宜。第一批缝检不过、每件都要重抛的时候，它就不再便宜了。

询价时把装配图、配合面标注、遮蔽面清单一起发过来。首件检的是两样：0.05 mm 塞片读缝，外观面上 Ra 配 Rz。

常见问题

1. Zamak 5 能做 PVD 镀膜吗？

2. 锌压铸件做 PVD 需要什么表面状态？

3. 配合面应该在抛光之前铣吗？

4. 不倒翁储蓄罐为什么需要 Zamak 配重底座？

5. Zamak 件上 PVD 能替代电镀铬吗？