精密鋳造サービスでは、カスタム金属部品に対して実用的な寸法管理が可能ですが、達成可能な公差は鋳造方法、合金、部品サイズ、壁厚、形状の複雑さ、金型、熱処理、加工代、検査方法によって異なります。実用的なRFQの問題は、鋳造ままの公差と後加工後の公差を分け、バイヤーがどの寸法を鋳造ままにでき、どの特徴に鋳造後のCNC加工や研削が必要かを把握することです。
鋳造ままの公差は、金属が凝固し、冷却され、洗浄された後、精密加工が施される前の鋳造品の寸法精度を表します。加工公差は、CNC加工、穴あけ、タップ加工、中ぐり、研削、その他の二次加工後の選択された特徴の最終精度を表します。
この区別は重要です。なぜなら、ほとんどのカスタム鋳造部品はすべての表面に同じ公差を必要としないからです。ハウジングでは、外壁には鋳造ままの公差を許容し、取り付け基準面、ベアリング穴、シール面、ねじ穴には加工公差を要求する場合があります。構造用ブラケットでは、機能しない領域は鋳造ままの表面を許容し、接触パッドや組立穴には加工が必要となる場合があります。
公差の種類 | 適用箇所 | バイヤーのRFQ判断 |
|---|---|---|
鋳造ままの公差 | 一般の鋳造表面、壁、ボス、リブ、非重要形状 | 洗浄または仕上げ後に鋳造ままとする形状を定義 |
加工公差 | 基準面、穴、ねじ、シール面、ベアリング領域、位置決め形状 | 加工寸法、基準スキーム、検査報告の必要性を定義 |
完成部品公差 | 鋳造、加工、仕上げ、検査後の最終図面要求 | 図面で鋳造、加工、仕上げ表面の要求を分離 |
鋳造方法は公差に影響します。各プロセスで異なる金型システム、充填方法、冷却挙動、金型精度、生産量のロジックを使用するためです。ダイカストは、形状と合金がプロセスに適合する場合、再現性のある薄肉非鉄部品をサポートすることがよくあります。インベストメント鋳造は、複雑な鋼、ステンレス鋼、合金鋼、または特殊合金形状で検討されることが多いです。砂型鋳造は、大型部品、低ロット、頑丈な形状で検討されることが多いです。
方法の選択は、一般的な公差の主張ではなく、部品の要件に基づくべきです。小さなアルミニウムダイカスト、ステンレス鋼インベストメント鋳造、大型砂型鋳造では、寸法挙動が異なります。バイヤーは、どの寸法が鋳造ままとして現実的で、どの寸法が図面を満たすために加工が必要かを尋ねるべきです。
方法の選択については、ダイカスト、インベストメント鋳造、砂型鋳造の選び方およびダイカストとインベストメント鋳造の違いを参照してください。
部品サイズは鋳造公差を変えます。大きな寸法は通常、小さな局所形状よりも多くの収縮、金型、冷却、取り扱いのばらつきが蓄積されるためです。壁厚は公差を変えます。不均一なセクションは異なる凝固速度、収縮挙動、歪みリスクを生み出す可能性があるためです。形状の複雑さは公差を変えます。リブ、ボス、内部空洞、長い平坦面、薄肉セクションは一貫して制御するのが難しいためです。
バイヤーは機能を制御する形状を特定する必要があります。大きな外寸は、シール面、ベアリング穴、ねじインサート、位置決めボスと同じ制御を必要としない場合があります。図面が広範囲に厳しい公差を適用すると、鋳造サプライヤーは不要な加工と検査を必要とする可能性があります。図面が重要な形状を特定しない場合、サプライヤーは十分な品質範囲なしで見積もる可能性があります。
サプライヤー選定では、形状と公差を一緒に検討する必要があります。サプライヤー選定に影響する材料、公差、部品形状を参照してください。
材料は寸法管理に影響します。アルミニウム、亜鉛、炭素鋼、ステンレス鋼、鋳鉄、銅合金、チタン、マグネシウム、ニッケル基合金は、収縮、凝固、熱処理、加工、仕上げの方法が異なるためです。あるプロセスで鋳造しやすい材料でも、別のプロジェクトでは異なる方法やより多くの後処理が必要になる場合があります。
熱処理も寸法管理に影響します。一部の鋳造品は、機械的特性、硬度、または応力除去要件を満たすために熱処理が必要な場合があります。最終加工前に熱処理が必要な場合、サプライヤーは関連する熱処理工程後の加工代と検査を計画する必要があります。
バイヤーは合金グレード、材料規格、機械的特性要件、熱処理状態、使用環境を提供する必要があります。この情報は、Newayが鋳造公差目標が現実的かどうか、および製造工程に加工や検査を追加する必要があるかどうかを判断するのに役立ちます。
二次加工は、完成鋳造品に鋳造ままの状態で経済的または信頼性高く必要な公差を満たせない形状がある場合に必要です。一般的な加工形状には、基準面、取り付け面、穴、ねじ、シール面、ベアリングシート、シャフト位置、平坦な接触パッド、精密組立インターフェースが含まれます。
加工は鋳造方法が間違っていることを意味しません。多くの精密鋳造プロジェクトでは、実用的な方法は主要な形状を鋳造し、機能的な形状のみを加工することです。これにより、重要な嵌合要件を満たしながら、ビレットから全体を加工する場合と比較して材料除去を削減できます。
検査は最終的な形状状態に従うべきです。加工された穴は鋳造後だけでなく、加工後に検査する必要があります。熱処理および加工された表面は、両方の工程完了後に寸法および表面検査が必要な場合があります。
厳しい制御が必要な形状 | 想定される製造工程 | 検討すべき検査方法 |
|---|---|---|
取り付け基準面 | 加工、研削、または治具制御仕上げ | CMM検査または表面プレートレイアウト |
穴またはベアリングシート | 穴あけ、中ぐり、リーマ加工、またはホーニング | 径ゲージ、CMM、真円度確認、表面チェック |
ねじ穴 | 鋳造後の穴あけとタップ加工 | 合否ゲージ、深さチェック、バリ確認 |
シール面 | フライス加工、研削、または仕上げ | 平面度関連チェック、粗さ確認、外観検査 |
大きな非重要壁 | 鋳造まままたは軽仕上げ表面 | 一般寸法チェックと外観合格基準 |
RFQに3D CADファイル、2D図面、合金グレード、鋳造方法の希望(ある場合)、部品サイズ、壁厚、年間数量、重要寸法、GD&T、基準構造、加工形状リスト、表面仕上げ、熱処理、検査報告の必要性、および使用環境が含まれている場合、Newayは精密鋳造公差をより正確に見積もることができます。
バイヤーはどの寸法が重要で、その理由を明記する必要があります。寸法が組立嵌合、シール、回転、荷重経路、または位置合わせを制御する場合、図面は基準関係と検査期待値を示すべきです。表面が非重要の場合、図面は不必要な厳しい公差を避けるべきです。そうしないと、見積もりに回避可能な加工や検査コストが含まれる可能性があります。
最も有用な精密鋳造公差の議論は、完成部品に関する議論です。これにより、金型または生産開始前に、鋳造能力、加工代、検査方法、およびバイヤーの合格基準が結び付けられます。