Жоғары дәлдіктегі бөлшектер үшін цинк құйма машинасын қалай орнатуға болады?

Орнату кезеңі барлығын анықтайды

Дәл өнімдерді күтіп, цинктың құйма машинасына келіп, қатаң орнату рәсімінсіз жұмыс істеуге үміттену — бекіткішті көрсетпей-ақ CNC машинасынан шектеулерді сақтауды күткенге тең. Мұндай жағдайда жұмыс істемейді. Калыпты орнатудан бастап параметрлерді реттеуге дейін және бірінші құйманы растауға дейінгі орнату кезеңі машина өндіріс сериясы бойынша қандай нәтиже көрсетуі мүмкін екенінің жоғарғы шегін белгілейді.

Цинк дәл жұмыс істеуге тән артықшылықтарға ие. Оның еріген температурасы шамамен 420–450°C болғандықтан, қалыптарға әсер ететін жылулық керіліс азаяды және цикл уақыты қысқарады. Оның өте жақсы ағымдылығы аз кедергімен жұқа қабырғалар мен күрделі геометриялық пішіндерді толтырады. Сондай-ақ, оның қатаятын кезде сығылуы шамамен 0,6% құрайды, бұл өлшемдік тұрақтылықты салыстырмалы түрде жеңіл қамтамасыз етеді.

Бірақ осы артықшылықтар тек машина дұрыс орнатылған жағдайда ғана пайда болады. Дұрыс орнатпау цинктің күшті жақтарын кемшілікке айналдырады — қалыптардың дұрыс орналаспауы қосылатын бөліктердің (флэш) пайда болуына, форсунка температурасының дұрыс емес орнатылуы суық қосылуға, ал лақтыру параметрлерінің дұрыс емес таңдалуы цинкты таңдаудың негізгі мақсатын — қуыстылықты болдырмауға — бұзады.

Қалыпты орнату және реттеу: Бұл дұрыс орындалмаса, басқа барлық істер маңызсыз.

Қалыпты орнату қарапайым болып көрінеді: қалыптың екі жартысын стационарлық және қозғалмалы плиталарға бекітіп, машинаға жабады да, құйма басталады. Ал практикада қалыпты реттеу — дәлдік қалай қамтамасыз етілетіні немесе бұзылатынын шешетін кезең.

Бірінші тексеру — пресс-форманың жақтары арасындағы параллельдік. Бөлу сызығы бойынша 0,05 мм-лік саңылау болса да, балқытылған металл пресске енгізілген кезде шашырап шығады, ол материалдың шығынын тудырады және қауіпсіздікке қатер тудырады. Одан да маңыздырақ, дұрыс орналаспау пресс-форманы және машинаңыздың тогылған механизмін кернеуге ұшыратады, ол екеуінің де тозуын жеделдетеді.

Сызықтық көрсеткіштер мен лазерлік реттеу құралдары белгілі бір себеппен стандартты жабдық болып табылады. Дәл цинк бұйымдарын шығару үшін қозғалмайтын және қозғалатын плиталар плитаның енінің әрбір 300 мм-іне 0,03 мм-ден аспайтындай параллель болуы керек. Бұл көптеген цехтардың ойлағанынан да қатаңырақ талап — және оны тек бастапқы орнату кезінде ғана емес, әрбір пресс-форманы алмастырғаннан кейін де тексеру қажет.

Тарту таяқшаларының алдын ала керілуі де назар аударуды қажет етеді. Тарту таяқшаларының тең емес созылуы пресс-форманы бұрмалауға және өлшемдері тұрақсыз бұйымдар алуға әкелетін тепе-теңдіксіз қысу күшін туғызады. Стандартты тәжірибе — тарту таяқшаларының созылуын кернеу өлшеушімен өлшеу және барлық төрт таяқшаның көрсеткіштері бір-бірінен 5% аспайтындай етіп алдын ала керу гайкаларын реттеу.

Германиядағы бір дәлдік цинк зауыты — олар автомобиль электроникасы нарығы үшін коннектор корпусын шығарады — бұл сабақты қиын жолмен үйренді. Олар жаңа калыпта критикалық өлшемдер бойынша ±0,03 мм дәлдікті қамтамасыз етті, бірақ үш айдан кейін өлшемдер ауытқып бастады. Түбірлік себеп болып тай-бардың алдын-ала жүктемесінің ауытқуы табылды. Тай-барларды қайта калибрлеу процесті қайтадан бақылауға алып келді, бірақ олар екі апталық өндірісті жоюға мәжбүр болды. Сабақ: реттеу — бір рет орнатып, одан әрі ұмытып кетуге болатын іс емес.

Торсық температурасы және гусиной мойыны: Қыздыру аймағы

Цинктің төмен балқу температурасы көптеген қолданбалар үшін ыстық камералы машиналарды таңдаудың табиғи таңдауын қылады. Гусиной мойыны мен торсық құрылғысы балқыған цинк банның ішінде орналасқан, бұл металлды инъекцияланғанға дейін температураны сақтайды. Бірақ балқыған металға осындай жақын орналасу температураны реттеу қиындығын туғызады.

Төртік температурасы балқыған барлық температурасынан шамамен 10–20°C жоғары болуы керек, сонда төртіктің ұшында ерте қатаятындық болмайды. Егер температура өте жоғары болса, цинк тез тотығады да, құйманың ішіне түсетін шлак пайда болады. Егер температура өте төмен болса, металл төртікте қатаяды, нәтижесінде қысқа құю немесе суық қосылу пайда болады.

Қазірдің өзінде гусиной шиыршығын регулярлы тіркеу керек, себебі оның бетінің ашылуы мүмкін. Цинк алюминийге қарағанда аз қатты әсер етеді, бірақ жүздеген мың циклдан кейін гусиной шиыршығының ішкі беті әлсіздейді. Сол себептен металл поршеньді айналып өтеді, инъекциялық қысым төмендейді және әрбір құю салмағы тұрақсыз болады. Бұл құю салмағының әрбір ретте аздап өсуімен байқалады. Егер гусиной шиыршығының ішкі бетінің әлсізденуі 0,2 мм-ден асса, оны алмастыру керек.

Термопараның орналасуы мұнда маңызды. Банядағы температураны өлшеу жеткіліксіз — сопла мен гусиной шейке әрқайсысы өзіндегі термопараларды талап етеді, олар ағыс жолына жақын орналасуы керек. Ақылды операторлар сонымен қатар қондырғының баптауын өзгерткеннен кейін алғашқы 10 атыс кезіндегі температура профилін бақылайды, себебі суық калыптың жылулық массасы сопладан жылу алады, доки барлығы тұрақтанғанша.

Миллиметрден кіші дәлдік үшін инъекция параметрлері

Цинк ыстық-камералы машиналардағы инъекция фазасы алюминийдің суық-камералы жүйелерінен өзгеше жұмыс істейді. Плунжер металлды гусиной шейк арқылы жоғары қарай итереді және оны соплаға, одан кейін кіріс ауызы арқылы қуысқа жеткізеді. Әрбір кезең өзіндегі параметрлер жиынын талап етеді.

Birinshi satty (bayaу) atqylys zhylghynyng zhylghyny gooseneck arqyly metall menen turbylenttik oqysty qurmaydy. Tsemu ushin bu zhaǵdayda 0,2–0,4 m/s aralyғynda bolady. Eger oqys ote tez bolsa, aua metallғa aralasyp ketedi; eger oqys ote bayaу bolsa, metall darazhağa jetkenge shekem soğytylady. Ekinshi satty (tez) atqylysqa otsu metall darazhağa jetken kozde bashtalady — dəsləkti nukta atqylys rukavchyғy menen gooseneck geometriyasyna baylanysty, biraq adettede plungerdinyң ornymen anıqtalady.

Ekinshi satty atqylys zhylghyny dolu uaqytyn anyqtaydy. Qalinligi 2 mm-ge deyin bolatyn dəsləkti tsemu bөlşектер uşin 50 millisekundtan kem bolatyn dolu uaqyty jayly. Bul 40–60 m/s aralyғyndagy darazha zhylghyny talap etedi. Bularды mist ya da atomizatsiya qurmastan jeteu gидравликалық juyelery tez reaktsiyalaytyn, al ushynshy tezlik profilі jaxsy ayarlanғan maşina talap etedi.

Цинктегі күшейтілу қысымы алюминийге қарағанда төмен — әдетте 10–20 МПа, бірақ қысылуға ұшыраған қуыстарды толтыру үшін ол әлі де маңызды. Цинктің төмен қысылуы күшейтілу фазасының қысқа болуына әкеледі, бірақ оны мүлдем жою қалың бөліктерде кеуектілік пайда болуына себепші болады. Кеңестер: қуыс толғаннан кейін 0,2–0,5 секунд бойы күшейтілу қысымын қолданыңыз, содан кейін қапқыш қатаярға дейін сақтаңыз.

Цинк пен алюминийдің параметрлерінің қатар-қатар салыстыруы:

Суыту: Өлшемді анықтайтын айнымалы

Суыту бөлшекті шығару уақытын анықтайды, бірақ маңыздырақ — соңғы өлшемдерді анықтайды. Біркелкі емес суыту әртүрлі сығылуға әкеледі, ол өлшемдерді толеранциядан шығарып, басқа барлық параметрлер идеал болса да дәл сәйкес келмей қояды.

Цинктің салыстырмалы жоғары жылу өткізгіштігі — шамамен 110 Вт/м·К, ал алюминийдікі — 160 Вт/м·К — құйманың жылуын тез шығаруға мүмкіндік береді. Бұл цикл уақыты үшін жақсы, бірақ суыту жүйесіне қатты талап қояды. Калыптағы су сызықтары бөлшектің беті бойынша жылуын біркелкі шығару үшін дұрыс орналастырылуы керек.

Негізгі ереже: жұқа бөліктерге қарағанда қалың бөліктерді қаттырақ салқындату керек. Қалың бөліктер баяу салқындайды және көбірек сығылады, сондықтан олардың қаттыру жылдамдығы жұқа бөліктермен сәйкес келуі үшін көбірек салқындату қуаты қажет. Басқа нұсқа — бұрышталған немесе ішкі керілу пайда болған бөлшек, ол шығарылғаннан кейін өлшемдік ауытқу ретінде көрінеді.

Әрбір салқындату контурындағы температураны реттеу құрылғылары (ТРҚ) операторларға дәл реттеу мүмкіндігін береді. Типтік дәл цинк қалыбында 6–12 тәуелсіз салқындату контуры болуы мүмкін, әрқайсысы өзінің ТРҚ-сымен жабдықталған. Орнатылатын температуралар контурға байланысты өзгереді — құйғыш аймағы сұйықтықты сақтау үшін жоғары температурада жұмыс істейді, ал шығарушы жағы шығаруды жылдамдату үшін төмен температурада жұмыс істейді. Бұл температураларды ±2°C шегінде тұрақтандыру өлшемдік ауытқудың негізгі себебін жояды.

Огайо штатындағы бір дүкен құралдар үшін цинктың құйма тісті берілістерін шығарды, бірақ сменаның басынан соңына дейін ішкі диаметрдің ауытқуымен күресуге тырысты. Таңертең ішкі диаметр номиналды мәнде болса, кешке қарай ол 0,02 мм-ге кішірейген. Себебі: күннің жылынуына байланысты зауыттағы сулық салқындату температурасы көтерілген, ал қалыптың салқындату жүйесі оған бейімделмеген. Суды тұрақты 18°C температурада ұстайтын салқындатқыш орнату ауытқуды толығымен жойды.

Бөлшекті шығару және майлау: соңғы дәлдік қақпасы

Бөлшекті шығару әдетте рутинды болып көрінеді, бірақ олай емес кезде — бөлшек қалыпқа жабысып қалса, шығару кезінде ол деформацияланады, ал ол деформация тұрақты өлшемдік қате болып қалады. Шығарғыш тірек таяқшаларының орналасуы, шығару күші мен уақыт әрқашан маңызды.

Шығарғыш тірек таяқшалары бөлшектің бетіне біркелкі әсер ететіндей орналасуы керек. Біркелкі емес шығару бөлшектің қысымын көтереді және жұқа бөліктерін сындыруы мүмкін. Кеңістіктің кез келген маңызды бетінде кемінде төрт таяқша болуы керек, ал олар шығару күшін теңестіретіндей орналасуы тиіс.

Майыттың қолданылуына әдетте берілетіннен гөрі көбірек назар аудару керек. Цинктың қалыпқа келтірілуінде майыт үш мақсатқа қызмет етеді: бұйымды қалыптағыдан босатуға көмектеседі, әрбір қалыпқа келтіру арасында қалып бетін суытады және тұрақтануға (цинктің қалып болатына жабысуына) кедергі келтіреді. Артық майыт газдық кеуектілік пен беттік ақауларға әкеледі. Аз майыт бұйымның қалыпқа жабысуына және қалып өмір сүру ұзақтығының қысқаруына себеп болады.

Оңтайлы мөлшер бұйымның геометриясына байланысты өзгереді, бірақ жақсы бастапқы нүкте — қуыс бетіне жұқа, бірқалыпты қабат түсіретін басып шығару үлгісі болып табылады — шамамен 0,01–0,02 мм қалыңдықта. Цинкпен жұмыс істегенде су негізіндегі майыттар басымдыққа ие болады, себебі олар таза буланады және уақыт өте келе жиналатын қалдық қалдырмайды. Басып шығару уақыты мен көлемі бұйымдарды ылғалдың көрінісін қалдырмай, таза босатуға дейін реттелуі керек.

Тағы бір нәрсе: сұйықтық құрамы маңызды. Цинк қорытпалары кейбір қоспаларға сезімтал. Кейбір сұйықтықтар күкірт қосылыстарын қамтиды, олар жоғары температурада цинкпен әрекеттесіп, беттің түсін өзгертеді және аса ауыр жағдайларда ішкі дәншелі коррозияға әкеледі. Танымал өндірушілердің ресми құрамдарын қолдану және толық өндіріске кіріспес бұрын сынақтық бұйымдар арқылы оларды растау осы қаупті болдырмаққа көмектеседі.

Процесс бақылауы және бірінші үлгінің расталуы

Бірінші үлгіні қатаң тексеріп, растамайынша ешқандай дайындық аяқталған деп есептелмейді. Бірнеше сынап алынған үлгілерді алып, олардың өлшемдерін стендте тексеру жеткіліксіз. Бірінші үлгі процестің тұрақты күйін көрсетуі тиіс — яғни пресс-форманың температурасы, форсунканың температурасы және гидравликалық май температурасы тұрақтанғанға дейін жеткілікті қыздыру үлгілерін жасау керек.

Дәл цинк бұйымдарын жасау үшін жылыну кезеңі әдетте бөлшек өлшемі мен калып массасына байланысты 20–50 атқылуға созылады. Жылулық тұрақтанбаған кезде бөлшектерді өлшеу дұрыс емес нәтижелер береді. Температура тұрақтана бастағанда өлшемдер өзгереді, ал ерте атқылулар негізінде бөлшектерді растау кейінірек қиындықтарға әкеледі.

Дәл цинк құю процесінің статистикалық бақылауы (SPC) тез өзінің құнын қайтарып береді. Негізгі өлшемдерді регулярлы интервалда — әрбір 50 немесе 100 атқылу сайын — бақылау қалдықтар пайда болмас бұрын ауытқуларды уақытылы анықтайды. Бақылау шектерін басылымдағы допустимдік шектері емес, процестің қабілеті негізінде орнату керек. Cpk 1.5 көрсеткішімен жұмыс істейтін процесс Cpk 0.8 көрсеткішімен жұмыс істейтін процестен өзге бақылауды қажет етеді.

Дәлдікпен жұмыс істеу үшін қалыптастырылған қатаң орнату реті — бұл міндетті талап. Оған матрицаның орналасуын тексеру, форсунка температурасының профилін құру, суыту контурын теңестіру және термиялық тұрақты күйде бірінші үлгіні растау кіреді. Бұл қадамдарды өткізбейтін цехтар күні бойы апаттармен күреседі. Ал осы қадамдарды жүйелі түрде орындайтын цехтар күні бойы сапасына сай бөлшектер шығарады.