不倒翁储蓄罐：Zamak 5、CNC 配合与 PVD 饰面

这只 Zamak 储蓄罐上的缝，是在精铣挪到抛光之后才合到 0.05 mm 的。锌合金压铸把两片半壳按图纸做成 Zamak 5，接合线从零件最宽的那圈可见带里穿过。第一批上，0.05 mm 塞片能滑进 0.10–0.12 mm。数字落在公差带里，缝其实已经开口，这一点当时没人看出来。工序顺序只动了一步，缝就合上了；下面四道闸，是每批货要过的判据。

任务：两片半壳，一条看得见的缝

这是一只桌面储蓄罐，推一下能自己立回来，当礼品卖，摆在柜台上。两片铸造半壳在赤道处对合，接合线正好落在所有人第一眼看到的那一圈。那条线上没有任何东西遮挡，所以外观成了每批货的决定性检查。

配重在 12 mm 的垫块里，和下片一起铸出来。没有钢嵌件，也没有单独的配重块，让罐子站起来的那个特征，同时也是底座冷却问题的来源。旁边的壳体壁厚 1.2–1.5 mm。一个特征同时管回正和冷却，动它就要两边一起算，所以底座不是随便加厚的地方。

四条限值很早就进了图纸，但没有一条写明工序顺序。这个缺口让第一批付了代价。

冲突：缝对上抛光余量

抛光是去余量，砂轮不认哪一面拥有这个公差。一道抛下来每个面掉约 0.05 mm，正好是全部的缝余量。0.05 mm 的名额，一道抛光就花完了，剩下的工序没有余量可让。同一道抛光还会把方角配合边口倒圆，因为砂轮是压着拖着走，不是平着切。

两个倒圆的边口合不上一条线。它们合在一个 V 上，V 的口朝着光。塞片从接合处推进去，进的是那条槽，不是两片之间的间隙，所以读到的是插入深度。

在砂轮上补不回来。余量已经从两片贴合的面上走掉了，后道工序放不回去。冲突在定位面排到砂轮最后一道之后才结束。把精铣排在更早的顺序，等于把边口交给抛光。

路线决定：先铣还是后铣

桌上摆着两条路线，终点都是镀好的零件。第一条先铣配合面，再抛壳体，然后镀。B 线先抛，从砂轮碰不到的基准上铣配合面，再镀。

A 线只装夹一次，所以报价上看着便宜。它把精铣排在砂轮之前，铣床上还是方的边口，到两片合上时已经圆了。缝于是跟着抛光走，不跟图纸走。

B 线每件多一次装夹，用在装配面机加工上。这笔费用写在报价里；A 线的费用来得晚，来在装配台上，是一批判不合格的货。项目因此选了 B 线。

第一批：塞尺读到了什么

试产按模具当初设定的顺序跑：压铸、抛光、机加工、镀膜。装配台上抽到的每一处接合，塞片都进得去，读数 0.10–0.12 mm，限值是 0.05 mm。零件留下来，没有出货。

最直接的动作是改模具，这个动作是错的。第一批就往上爬的读数，先怀疑工序顺序，再怀疑钢。V 形槽不用动模具就能解释这个数：边口被倒圆，槽让塞片越过了配合面。换模具要花的钱，比重新排一次工序顺序多得多，而且改完还是同一个病灶。

这个判断成立的条件是读数沿接合线重复出现，并且跟着抛光走。换型腔就变，或者出在没人抛过的面上，问题要退回压铸。

改了什么：先抛光，后精铣

路线挪了一步。抛光现在排在精铣之前，精铣从型腔内侧一块砂轮碰不到的凸台上取基准。镀膜放在最后，镀的是遮好的件。

基准放在抛过的壳体上，抛光的误差会全部带进缝里，因为那个面在两次装夹之间会变。内侧凸台不动，同一套几何量两遍。基准换了位置，同一个读数就换了含义，这是这一刀真正的价值。遮蔽让膜不上贴合面，而PVD（物理气相沉积）涂层跑 0.5–3 µm，真落到面上，足够把两片顶开。

多出来的成本是一次装夹、一套夹具。下游全部继承这个修正过的面，包括镀膜厂的挂具。这套顺序写在这只壳的工艺路线里。

图 1　抛光之后再铣定位面，两片半壳合上处留下的是方边口。

四条判据的结果

每批货按四项检查判，每项都有第二名检验员能重复的做法。0.05 mm 塞片在每个抽样点都停在接合口上，缝就算过。判据写死之后，换人换班也不换结论，报告才有可比性。配合面平面度用三坐标读，对着 0.05 mm 的带宽。

外观面的光洁度在抛光之后、镀膜之前，用便携式粗糙度仪读，Ra 0.5。镀层做划格和胶带拉，按 ASTM D3359 评级，4B–5B 是合格带。

两项镀层检查都放在第四道闸，因为它们失效的原因不同。附着力报的是表面处理，按 ASTM B117 跑 48 h 的中性盐雾报的是膜系。一项可以过而另一项不过，所以两项都记。

每批的实测值在项目报告里。本页给的是这些值对照的四条限值，以及每条背后的方法。压铸件上的装饰涂层讲的是第四道闸测的那套膜系。

下一次会改的地方

12 mm 的垫块和 1.2–1.5 mm 的壁在一个断面比上相接，凝固不齐。厚的地方最后冷，身后的补缩通道在垫块还是液体的时候就断了。缩痕于是落在垫块对面的那个面上，抛光把它的边口抛亮，斜光下看成一圈。缩痕的源头是断面比，抛光只是把它照出来。

过渡处做锥度、浇口开在厚的一侧、垫块单独冷却，三处一起把这道痕挪出外观面。减薄垫块也能消痕，代价是把让罐子回正的质量减掉。Zamak 5 密度与重量预算讲的是断面能走到哪一步，过了那一步罐子就不回正。

图 2　垫块与下片一起铸出，配重是铸件本身，不是嵌件。

另一处该改的是图纸，不是模具。抛光余量要给数值、给基准，精铣才知道从哪切、切多少。

可以搬走的规则

这个项目留下三条规则，三条都在开模之前用得上。第一，精铣排到最后一道从定位面上去除金属的工序之后。第二，这一刀要有一个抛光碰不到的基准。

第三条关于读数。0.05 mm 塞片在倒圆的接合处量到的是插入深度，所以图纸要写明塞片停在哪，不能只写间隙允许多宽。少这一句，两名检验员量同一处缝会得出两个结论。

更早的那个Zamak 加 PVD 项目在另一种零件上跑了同一套膜系，四项检查搬过来只改了缝值。四项写成询价单上的一行，比写在项目总结里有用。下一次询价从这四项开始，比在装配台上重新找一遍便宜。