Ինչպես կարգավորել ցինկի մետաղահալման մեքենան բարձր ճշգրտությամբ մասերի համար՞

Սարքավորման փուլը որոշում է ամեն ինչ

Մոտենալ ցինկի մետաղահալման սարքավորմանը և սպասել ճշգրիտ մասերի՝ առանց կարգավորված սարքավորման ընթացակարգի, նույնն է, ինչ սպասել, որ CNC սարքավորումը կպահպանի թույլատրելի շեղումները՝ առանց սեղանի հարմարեցման: Դա այդպես չի աշխատում: Սարքավորման փուլը՝ մուլտի միացումից մինչև պարամետրերի ճշգրտում և առաջին մետաղահալման հաստատումը՝ սահմանում է սարքավորման ամբողջ արտադրական շրջանակում հասանելի առավելագույն ճշգրտությունը:

Ցինկը բնական առավելություններ է տրամադրում ճշգրտության աշխատանքների համար: Դրա ցածր հալման ջերմաստիճանը (մոտավորապես 420–450°C) նշանակում է փոքր ջերմային լարվածություն մատրիցների վրա և ավելի արագ ցիկլեր: Դրա հետաքրքիր հոսունությունը լցնում է բարակ պատերն ու բարդ երկրաչափական ձևերը՝ նվազագույն դիմադրությամբ: Եվ դրա սառչելիս սեղմվելը մոտավորապես 0.6% է, ինչը բավարար է չափային կայունության համար:

Սակայն այդ առավելությունները իրականանում են միայն այն դեպքում, երբ սարքը ճիշտ է կարգավորված: Անհետաքրքիր կարգավորումը ցինկի ուժեղ կողմերը վերածում է թույլ կողմերի՝ սխալ մատրիցների դասավորությունը առաջացնում է ավելցուկային մետաղական շերտ, սխալ նոզլի ջերմաստիճանը հանգեցնում է սառը միացումների, իսկ սխալ նետման պարամետրերը ստեղծում են բացատրելի խոռոչներ, որոնք վերացնում են ցինկը ընտրելու սկզբնական նպատակը:

Մատրիցի մոնտաժումը և դասավորությունը՝ սա սխալվելու դեպքում մյուս ամեն ինչ անիմաստ է:

Մատրիցի մոնտաժումը պարզ է թվում. մատրիցի երկու կեսերը միացնել ստացիոնար և շարժվող սայլակներին, մեքենան փակել և սկսել ձուլումը: Իրականում մատրիցի դասավորությունը այն տեղն է, որտեղ ճշգրտությունը կամ ստեղծվում է, կամ կորցվում:

Առաջին ստուգումը դիերի մակերեսների զուգահեռությունն է: Բաժանման գծի երկայնքով даже 0.05 մմ-ի ճեղք նշանակում է, որ լցման ընթացքում մետաղը կդուրս գա դիեից, ինչը կվատնի նյութը և կստեղծի անվտանգության վտանգներ: Ավելի կարևոր է, որ անհամապատասխանությունը լարվածության է ենթարկում դիեն և մեքենայի թակարդային համակարգը, ինչը արագացնում է երկուսի մաշվելը:

Դիալային ցուցիչները և լազերային համապատասխանեցման գործիքները ստանդարտ սարքավորումներ են՝ իրենց պատճառով: Ստացիոնար և շարժվող պլատենները պետք է լինեն զուգահեռ 0.03 մմ-ի սահմաններում յուրաքանչյուր 300 մմ պլատենի լայնության համար՝ ճշգրտության համար ցինկի մշակման դեպքում: Դա ավելի ճշգրիտ է, ք чем շատ արտադրամասեր են կարծում, և արժե ստուգել ոչ միայն սկզբնական տեղադրման ժամանակ, այլև յուրաքանչյուր դիեի փոխարինումից հետո:

Պետք է ուշադրություն դարձնել նաև կապող ձողերի նախնական լարմանը: Կապող ձողերի անհավասար ձգումը ստեղծում է անհավասարակշռված սեղմման ուժ, որը կարող է ձևափոխել դիեն և ստանալ չհամապատասխանող չափերով մասեր: Ստանդարտ գործնական մոտեցումն այն է, որ ձողերի երկարացումը չափվում է լարման գերզուգաչափով, իսկ նախնական լարման սայլակները ճշգրտվում են մինչև բոլոր չորս ձողերը ցույց տան միմյանցից ոչ ավելի քան 5%-ով շեղված արժեքներ:

Մեկ ճշգրտությամբ ցինկի մեքենայավարման գործարան Գերմանիայում՝ որը արտադրում է միացման հատվածներ ավտոմոբիլային էլեկտրոնիկայի շուկայի համար, սա սովորեց դժվար ճանապարհով: Նրանք նոր մատրիցի օգնությամբ կրկնակի 0,03 մմ ճշգրտությամբ պահում էին կրիտիկական չափսերը, սակայն երեք ամյա ժամանակահատվածից հետո չափսերը սկսեցին շեղվել: Հիմնական պատճառը հայտնաբերվեց որպես միացման ձողերի նախնական լարման շեղում: Միացման ձողերի վերակարգավորումը վերականգնեց գործընթացի վերահսկումը, սակայն դա տեղի ունեցավ այն բանից հետո, երբ նրանք վերացրին երկու շաբաթվա արտադրանքը: Դասը՝ հարմարեցումը չի կարելի կատարել մեկ անգամ և մոռանալ:

Սեղանի ջերմաստիճանը և բազուկը՝ Ջերմ գոտին

Ցինկի ցածր հալման ջերմաստիճանը տաք խցիկով մեքենաները դարձնում է ամենահարմար ընտրություն շատ կիրառումների համար: Բազուկը և սեղանի հավաքվածքը մեկնում են հալված ցինկի լողավազանում, ինչը մետաղը ջերմաստիճանի մեջ պահում է մինչև ներարկման պահը: Սակայն նույն մոտությունը հալված մետաղին ջերմաստիճանի վերահսկման մեջ դժվարություններ է ստեղծում:

Նոզլի ջերմաստիճանը պետք է լինի մոտավորապես 10–20°C-ով բարձր հալված լոգարանի ջերմաստիճանից՝ նոզլի ծայրում վաղաժամկեն սառչելը կանխելու համար: Չափից շատ տաք լինելու դեպքում ցինկը ավելի արագ օքսիդանում է, ինչը առաջացնում է դրոս, որը հայտնվում է լեցվածքում: Չափից շատ սառը լինելու դեպքում մետաղը սառչում է նոզլում, ինչը հանգեցնում է կարճ լեցվածքների կամ սառը միացումների:

Գուսինեքը պետք է կանոնավոր ստուգվի մաշվածության համար: Ցինկը պակաս ագրեսիվ է, քան ալյումինը, սակայն հազարավոր ցիկլերի ընթացքում գուսինեքի ներսի մակերեսը մաշվում է: Մաշված ներսի մակերեսը թույլ է տալիս մետաղին շրջանցել պլանգերը, ինչը նվազեցնում է ներարկման ճնշումը և առաջացնում է անհամասեռ լեցվածքների քաշ: Այս երևույթի առաջին նշանը լեցվածքների քաշի աստիճանաբար աճող տատանումն է: Երբ մաշվածությունը գերազանցում է 0.2 մմ-ը, գուսինեքի սալվերը պետք է փոխարինվի՝ այս շեղումը կանխելու համար:

Այստեղ կարևոր է թերմոզույգի տեղադրումը: Ջերմաստիճանի չափումը լոգանքում բավարար չէ՝ շիթը և բարձրացող խողովակը յուրաքանչյուրը պետք է ունենան իրենց սեփական թերմոզույգերը, որոնք տեղադրված են հոսքի ճանապարհին մոտ: Իմացունակ օպերատորները նաև հետևում են ջերմաստիճանի պրոֆիլին սարքավորման փոփոխությունից հետո առաջին 10 նետումների ընթացքում, քանի որ սառը մատրիցայի ջերմային զանգվածը ջերմությունն առաջին հերթին վերցնում է շիթից, մինչև ամեն ինչ կայունանա:

Ներմուծման պարամետրերը միլիմետրից փոքր ճշգրտության համար

Ցինկի տաք խցիկի մեքենաներում ներմուծման փուլը աշխատում է այլ կերպ, քան ալյումինի սառը խցիկի համակարգերը: Պլունջերը մետաղը մտցնում է բարձրացող խողովակով դեպի վեր և այնտեղից՝ շիթի միջով, այնուհետև՝ դարպասի միջով և մատրիցայի մեջ: Յուրաքանչյուր փուլ իր սեփական պարամետրերի հավաքածուն է պահանջում:

Առաջին փուլի (դանդաղ) նետման արագությունը մետաղը շարժում է գուսենեկի միջով՝ առանց խառնվածքի ստեղծելու: Ցինկի համար սովորաբար այն կազմում է 0.2–0.4 մ/վ: Եթե այն չափից շատ արագ է, օդը մտնում է մետաղի մեջ, իսկ եթե չափից շատ դանդաղ՝ մետաղը սառչում է՝ մինչև դարպասին հասնելը: Երկրորդ փուլի (արագ) նետման անցումը տեղի է ունենում, երբ մետաղը հասնում է դարպասին՝ ճշգրիտ կետը կախված է նետման սրվակի և գուսենեկի երկրաչափությունից, սակայն սովորաբար որոշվում է պլանգերի դիրքով:

Երկրորդ փուլի նետման արագությունը որոշում է լցման ժամանակը: Ճշգրիտ ցինկե մասերի համար, որոնց պատերի հաստությունը 2 մմ-ից պակաս է, 50 միլիվայրկյանից պակաս լցման ժամանակները տարածված են: Դա պահանջում է դարպասների արագություններ 40–60 մ/վ միջակայքում: Այդ արագություններին հասնելը՝ առանց մառախուղի կամ ատոմացման ստեղծելու, պահանջում է մեքենա, որն ունի արձագանքող հիդրավլիկա և լավ կարգավորված արագացման պրոֆիլ:

Ցինկի մեջ սեղմման ինտենսիֆիկացիայի ճնշումը ցածր է, քան ալյումինի մեջ՝ սովորաբար 10–20 ՄՊա, սակայն դա նույնպես կարևոր է սեղմման ժամանակ սեղմվածության համար: Ցինկի ցածր սեղմվածությունը նշանակում է, որ ինտենսիֆիկացիայի փուլը կարճ է, սակայն այն ամբողջությամբ վերացնելը հանգեցնում է խոռխավորության առաջացմանը հաստ հատվածներում: Ընդհանուր կանոնը՝ ինտենսիֆիկացիան կիրառել 0,2–0,5 վայրկյան այն բանից հետո, երբ լիցքավորվում է խոռակը, ապա պահել մինչև դարպասը սառչի:

Ցինկի և ալյումինի պարամետրերի տիրույթների կողք կողքի համեմատություն.

Սառեցում. Չափսերը որոշող փոփոխական

Սառեցումը որոշում է, երբ մասը կարող է դուրս բերվել, սակայն ավելի կարևորն այն է, որ այն որոշում է վերջնական չափսերը: Անհավասարաչափ սառեցումը առաջացնում է տարբերակված կծկում, որը չափսերը դուրս է բերում թույլատրելի սահմաններից՝ նույնիսկ այն դեպքում, երբ մյուս բոլոր պայմանները կատարյալ են:

Ցինկի համեմատաբար բարձր ջերմային հաղորդականությունը՝ մոտավորապես 110 Վտ/մ·Կ, համեմատած ալյումինի 160 Վտ/մ·Կ-ի հետ, նշանակում է, որ ջերմությունը արագ է հեռանում լիցքավորման մեջ: Դա լավ է ցիկլի տևողության համար, սակայն պահանջում է հզոր սառեցման համակարգ: Մատրիցայի ջրային գծերը պետք է տեղադրվեն այնպես, որ ջերմությունը հավասարաչափ հեռացվի մասի մակերևույթի ամբողջ երկայնքով:

Կրիտիկական կանոնը՝ հաստ հատվածները սառեցնել ավելի ինտենսիվ, քան բարակ հատվածները: Հաստ հատվածները սառչում են դանդաղ և սեղմվում են ավելի շատ, ուստի նրանք պետք է ունենան ավելի մեծ սառեցման հզորություն՝ համապատասխանելու բարակ հատվածների պինդացման արագությանը: Այլընտրանքային տարբերակը մաս է, որը թեքվում է կամ ներքին լարվածություն է ձեռք բերում, որը դրսևորվում է որպես չափսերի շեղում մատրիցայից դուրս բերելուց հետո:

Ջերմաստիճանի կարգավորման սարքերը (TCU) յուրաքանչյուր սառեցման շղթայում հնարավորություն են տալիս օպերատորներին ճշգրտել պարամետրերը: Սովորաբար ճշգրիտ ցինկային մետաղաձուլման մատրիցը ունի 6–12 անկախ սառեցման շղթա, որոնցից յուրաքանչյուրը ունի իր սեփական TCU-ն: Շղթայից շղթա սահմանային արժեքները տարբերվում են՝ դարպասի տարածքը ավելի տաք է պահվում՝ հեղուկությունը պահպանելու համար, իսկ դուրս մղման կողմը ավելի սառը է՝ դուրս մղումը արագացնելու համար: Այս ջերմաստիճանների ±2°C-ի սահմաններում կայունացումը վերացնում է չափսերի փոփոխականության հիմնական աղբյուրը:

Օհայոյում գտնվող մի գործարան, որտեղ արտադրվում էին ուժային գործիքների համար ցինկային մետաղաձուլման ատամնավոր աղեղներ, դժվարությունների էր հանդիպում աշխատանքային շիֆտի սկզբից մինչև վերջ անցքի տրամագծի շեղման հետ: Առավոտյան անցքը համապատասխանում էր նոմինալ արժեքին, սակայն օրվա վերջում այն 0,02 մմ-ով փոքր էր նոմինալից: Դա պայմանավորված էր գործարանում սառեցման ջրի ջերմաստիճանի ամբողջ օրվա ընթացքում բարձրացմամբ, իսկ մատրիցի սառեցման շղթաները չէին հարմարվում այդ փոփոխությանը: 18°C-ում ջուրը կայուն պահող սառեցուցիչի տեղադրումը ամբողջովին վերացրեց շեղումը:

Դուրս մղում և քսելիքավորում՝ վերջնական ճշգրտության դարպաս

Մասի դուրս բերումը թվում է սովորական, մինչև դա չի դառնում այդպես: Դանակում կպած մասը ձևափոխվում է դուրս բերման ընթացքում, և այդ ձևափոխումը դառնում է մշտական չափային սխալ:

Դուրս բերող սայլակները պետք է տեղադրվեն այնպես, որ մասի մակերեսի վրա հավասարաչափ հրեն: Անհավասարաչափ դուրս բերումը լարում է մասը և կարող է ճեղքել բարակ հատվածները: Ստանդարտն է որևէ կարևոր մակերեսի վրա առնվազն չորս սայլակ տեղադրել՝ դուրս բերման բեռը հավասարակշռելու համար:

Պաշտպանիչ հեղուկի կիրառումը պետք է ավելի շատ ուշադրություն ստանա, քան սովորաբար ստանում է: Ցինկի դանակային լեցման մեջ պաշտպանիչ հեղուկը երեք նպատակ ունի. այն օգնում է մասին դանակից ազատվել, սառեցնում է դանակի մակերեսը յուրաքանչյուր լեցման միջև և կանխում է սոլդերավորումը (ցինկի կպալը դանակի պողպատին): Չափից շատ պաշտպանիչ հեղուկը ստեղծում է գազային բացատրություններ և մակերեսային սխալներ, իսկ չափից քիչը առաջացնում է կպչելու երևույթ և կարճացնում է դանակի աշխատանքային ժամանակը:

Այս օպտիմալ կետը կախված է մասի երկրաչափությունից, սակայն լավ սկզբնակետ է սփրեյի նախշը, որը ձևավորում է բարակ, համասեռ թաղանթ խոռխի մակերեսին՝ մոտավորապես 0.01–0.02 մմ հաստությամբ: Ջրի վրա հիմնված քսանյութերը գերակշռում են ցինկի մշակման մեջ, քանի որ դրանք մաքրորեն գոլորշիանում են և չեն թողնում մնացորդներ, որոնք ժամանակի ընթացքում կուտակվում են: Սփրեյի տևողությունն ու ծավալը պետք է ճշգրտվեն այն մակարդակին, որի դեպքում մասերը ազատվում են մաքրորեն՝ առանց թաց տեսք ունենալու:

Դեռ մեկ բան. Քսանյութի բաղադրությունը կարևոր է: Ցինկի համաձուլվածքները զգայուն են որոշ ավելացումների նկատմամբ: Որոշ քսանյութեր պարունակում են ծծմբի միացություններ, որոնք բարձրացված ջերմաստիճաններում ռեակցիայի մեջ են մտնում ցինկի հետ՝ առաջացնելով մակերեսի գունային փոփոխություն և, ծայրահեղ դեպքերում, միջքրիստային կոռոզիա: Հայտնի բաղադրությունների օգտագործումը հարգված մատակարարներից և դրանց սեփական փորձարկման կատարումը սերիական արտադրության սկսելուց առաջ այս ռիսկը բացառում է:

Պրոցեսի մոնիտորինգ և առաջին նմուշի հաստատում

Չկա մի համալրում, որը ավարտվի առանց կարգավորված առաջին նմուշի ստուգման: Մի քանի օրինակ նմուշներ արտադրելը և դրանց չափսերը ստուգելը սեղանի վրա բավարար չէ: Առաջին նմուշը պետք է ներկայացնի գործընթացը հաստատուն վիճակում, այսինքն՝ անհրաժեշտ է արտադրել բավարար քանակությամբ տաքացման նմուշներ՝ մետաղաձուլական մատրիցի, սեղանի և հիդրավլիկ յուղի ջերմաստիճանները կայունացնելու համար:

Ճշգրտության պահանջվող ցինկի մշակման դեպքում այդ տաքացման շրջանը սովորաբար կազմում է 20–50 նմուշ, կախված մասնակի մասի չափսից և մատրիցի զանգվածից: Ջերմային կայունացման նախապես մասնակի մասերի չափումը տալիս է սխալ տվյալներ: Չափսերը կփոխվեն ջերմաստիճանների կայունացման ընթացքում, իսկ վաղ նմուշների վրա հիմնված մասնակի մասերի հաստատումը ապահովում է հետագա խնդիրներ:

Վիճակագրական գործընթացի վերահսկումը (SPC) արագ է վերադարձնում իր ծախսերը ճշգրտությամբ ցինկի լցման մեջ: Հիմնական չափսերի պարբերական վերահսկումը՝ յուրաքանչյուր 50 կամ 100 լցման հետևանքով, թույլ է տալիս հայտնաբերել շեղումները, մինչ դրանք առաջացնեն անօգոտի արտադրանք: Վերահսկման սահմանները պետք է սահմանվեն գործընթացի կարողության հիման վրա, այլ ոչ թե գծագրի թույլատրելի շեղման սահմանների հիման վրա: Cpk 1.5-ով աշխատող գործընթացը պահանջում է այլ վերահսկում, քան Cpk 0.8-ով աշխատող գործընթացը:

Ճշգրտությամբ աշխատանքի համար կարևոր է կարգավորման կարգավորված ընթացակարգը, որը ներառում է մատրիցայի դիրքի ստուգումը, սեղանակի ջերմաստիճանի պրոֆիլավորումը, սառեցման շրջանառության հավասարակշռումը և ջերմային կայուն վիճակում առաջին նմուշի հաստատումը: Այս քայլերը պարտադիր են: Այն արտադրամասերը, որոնք անտեսում են դրանք, ամբողջ օրը մարտակերտում են հրդեհների դեմ: Իսկ այն արտադրամասերը, որոնք դրանք կատարում են համակարգային կերպով, ամբողջ օրը արտադրում են մասեր, որոնք անցնում են ստուգումը: