1. Introducción
1.1 ¿Qué es VDG P690??
VDG P690 es un estándar de ingeniería especializado desarrollado para definir y regular las tolerancias para los componentes de la fundición de precisión.
Es ampliamente reconocido por su aplicabilidad en las industrias donde la precisión, control de calidad, y los procesos de fabricación consistentes son críticos.
VDG P690 proporciona un marco para las tolerancias dimensionales, acabados superficiales, subsidios de mecanizado, y otros parámetros críticos en la producción de fundición.
Este estándar es particularmente relevante para industrias como Automotive, aeroespacial, y maquinaria pesada, donde la precisión de las piezas de fundición afecta directamente el rendimiento del producto y la seguridad.
1.2 Antecedentes y formulación del estándar
El estándar VDG P690 fue formulado por la Asociación de Expertos de Fundición alemanes (VDG), una asociación alemana de profesionales de fundición.
Fue desarrollado para abordar las inconsistencias en las tolerancias de los componentes de fundición que surgen de variables procesos de fabricación, propiedades del material, y complejidades de diseño.
El estándar pasó por fases rigurosas de pruebas y validación para garantizar su relevancia entre diversos métodos de fundición, como fundición a presión, fundición a presión, y casting de inversión.
Incorpora información de los desafíos de producción del mundo real, haciéndolo altamente práctico y confiable.
1.3 Descripción general de las ventajas centrales de VDG P690
VDG P690 ofrece varias ventajas para los fabricantes, diseñadores, y equipos de control de calidad:
- Precisión y consistencia: Define rangos de tolerancia específicos para características dimensionales y geométricas, Garantizar la uniformidad en los lotes de producción.
- Versatilidad: Aplicable a una amplia gama de métodos de fundición, materiales, e industrias.
- Errores reducidos: Minimiza los defectos del mecanizado y los problemas de ensamblaje al estandarizar las tolerancias dimensionales.
- Eficiencia de rentabilidad: Optimiza el uso del material y reduce los desechos a través de asignaciones de mecanizado bien definidas.
- Cumplimiento: Se alinea con los estándares internacionales, Facilitar la producción y el comercio global.
1.4 Alcance y propósito
El alcance de VDG P690 es amplio, cubriendo tolerancias para dimensiones lineales, dimensiones angulares, espesor de la pared, agujeros, surcos, y acabados superficiales en componentes fundidos.
Su objetivo principal es proporcionar un sistema de tolerancia unificado que mejore la eficiencia de fabricación, Mejora la calidad del producto, y reduce los costos.
2. Clasificación de tolerancia y calificaciones
2.1 Descripción general de la calificación: D1, D2, D3
VDG P690 clasifica las tolerancias en tres calificaciones principales: D1, D2, y D3, basado en los niveles de precisión requeridos:
| Calificación | Nivel de precisión | Solicitud |
|---|---|---|
| D1 | Alta precisión | Aeroespacial, dispositivos médicos, y buena mecánica |
| D2 | Precisión media | Automotor, maquinaria pesada |
| D3 | Precisión estándar | Equipo de construcción, ingeniería general |
Cada grado se adapta a necesidades específicas de la industria, Equilibrio de precisión y viabilidad de fabricación.
2.2 Ejemplos de aplicaciones de calificación
- D1: Cuchillas de turbina de alta precisión en motores aeroespaciales.
- D2: Bloques de motor automotriz que requieren precisión moderada.
- D3: Grandes fundiciones como vigas de construcción donde las tolerancias son menos críticas.
3. Tolerancia lineal VDG P690
3.1 Rango de tamaño nominal y valor de tolerancia estándar
VDG P690 define tolerancias lineales basadas en rangos de tamaño nominal:
| Dimensión nominal | Longitud, ancho, altura | Distancias de línea central | |||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| ≥ | ≤ | D1 | D2 | D3 | D1 | D2 | |||
| de | A | Tolerancia | campo | Tolerancia | campo | Tolerancia | campo | Tolerancia | campo |
| 0 | 6 | ± 0.10 | 0.2 | ± 0.08 | 0.16 | ± 0.06 | 0.12 | ± 0.25 | ± 0.16 |
| 6 | 10 | ± 0.12 | 0.24 | ± 0.10 | 0.20 | ||||
| 10 | 14 | ± 0.15 | 0.3 | ± 0.12 | 0.24 | ± 0.09 | 0.18 | ||
| 14 | 18 | ± 0.20 | 0.4 | ± 0.14 | 0.28 | ||||
| 18 | 24 | ± 0.25 | 0.5 | ± 0.17 | 0.34 | ± 0.12 | 0.23 | ± 0.32 | ± 0.20 |
| 24 | 30 | ± 0.30 | 0.6 | ± 0.20 | 0.4 | ± 0.14 | 0.27 | ||
| 30 | 40 | ± 0.37 | 0.74 | ± 0.25 | 0.5 | ± 0.17 | 0.33 | ± 0.50 | ± 0.30 |
| 40 | 50 | ± 0.44 | 0.88 | ± 0.30 | 0.6 | ± 0.20 | 0.39 | ||
| 50 | 65 | ± 0.52 | 1.04 | ± 0.38 | 0.76 | ± 0.23 | 0.46 | ± 0.71 | ± 0.45 |
| 65 | 80 | ± 0.60 | 1.2 | ± 0.46 | 0.92 | ± 0.27 | 0.53 | ||
| 80 | 100 | ± 0.68 | 1.38 | ± 0.53 | 1.06 | ± 0.30 | 0.6 | ± 0.90 | ± 0.60 |
| 100 | 120 | ± 0.76 | 1.52 | ± 0.60 | 1.2 | ± 0.33 | 0.66 | ||
| 120 | 140 | ± 0.84 | 1.68 | ± 0.65 | 1.3 | ± 0.36 | 0.71 | ± 1.15 | ± 0.85 |
| 140 | 160 | ± 0.92 | 1.84 | ± 0.72 | 1.44 | ± 0.38 | 0.76 | ||
| 160 | 180 | ± 1.02 | 2.04 | ± 0.80 | 1.6 | ± 0.42 | 0.81 | ||
| 180 | 200 | ± 1.12 | 2.24 | ± 0.88 | 1.76 | ± 0.43 | 0.86 | ± 1.80 | ± 1.00 |
| 200 | 225 | ± 1.28 | 2.56 | ± 0.95 | 1.9 | ± 0.47 | 0.93 | ||
| 225 | 250 | ± 1.44 | 2.88 | ± 1.05 | 2.1 | ± 0.51 | 1.02 | ||
| 250 | 280 | ± 1.64 | 3.28 | ± 1.15 | 2.3 | ± 0.56 | 1.12 | ± 2.20 | ± 1.25 |
| 280 | 315 | ± 1.84 | 3.68 | ± 1.25 | 2.5 | ± 0.63 | 1.26 | ||
| 315 | 355 | ± 2.10 | 4.2 | ± 1.40 | 2.6 | ± 0.71 | 1.42 | ± 2.60 | ± 1.60 |
| 355 | 400 | ± 2.40 | 4.8 | ± 1.60 | 3.2 | ± 0.80 | 1.6 | ||
Notas
Estos valores aseguran la uniformidad en los procesos de fabricación y facilitan el control de calidad..
3.2 Diferencias entre diferentes grados
- D1: Adecuado para componentes que requieren un control dimensional ajustado.
- D2: Aplicable a dimensiones importantes que requieren tolerancias cercanas
- D3: La tolerancia premium requiere operaciones adicionales a un costo adicional, solo se aplica a algunas dimensiones especiales.
4. Ángulo y radio de tolerancia a la curvatura
Las tolerancias angulares parecen dividirse en grados, Calificación 1, 2, y 3. También puede haber una división de Material Group (p.ej. D, A, T).
Una tabla detallada debe enumerar las tolerancias para cada grado: Calificación 1: ± 0.30 °, Calificación 2: ± 0.20 °, Calificación 3: ± 0.15 °.
Para las tolerancias de radio, También habrá rangos detallados, p.ej. ≤5 mm, >5-10milímetros, >10-22milímetros, etc..
Para diferentes grupos de materiales (D, A, T) y rangos de tamaño estándar, las tolerancias para el grado 1, 2, y 3 se enumeran por separado, incluyendo la desviación por 100 mm (p.ej., Calificación 1 Para los tamaños de menos de 30 mm permite 30 minutos de arco y 0.87 mm). La tabla especifica además las tolerancias para diferentes rangos de tamaño.
4.1 Tolerancia de ángulo
VDGP690 especifica las desviaciones angulares para los grupos de materiales D (acero), A (hierro fundido) y t (titanio) en tres grados de precisión. El rango de dimensión nominal se refiere a la longitud del lado más corto de la característica y determina qué banda de tolerancia se aplica.
VDGP690 permite que el ángulo se desvíe en ambas direcciones y requiere cualquier desviación más allá de estos valores que se acuerden con la fundición y se anotan por diniso1101 .
| Rango de dimensión nominal | Grado 1(Min angular / mm por 100 mm) | Calificación(Min angular / mm por 100 mm) | Grado 3(Min angular / mm por 100 mm) |
|---|---|---|---|
| hasta 30 mm | 30′ / 0.87milímetros | 30′ / 0.87milímetros | 20′ / 0.58milímetros |
| más de 30 a 100 mm | 30′ / 0.87milímetros | 20′ / 0.58milímetros | 15′ / 0.44milímetros |
| Más de 100 a 200 mm | 30′ / 0.87milímetros | 15′ / 0.44milímetros | 10′ / 0.29milímetros |
| Más de 200 mm | 30′ / 0.58milímetros | 15′ / 0.44milímetros | 10′ / 0.29milímetros |
Notas:
- El rango de dimensión nominal está determinado por la longitud del lado más corto de la función.
- Para piezas de inversión basadas en aleaciones de titanio, Las tolerancias de grado 1 generalmente se aplican por defecto.
- Cualquier desviación de estos valores debe acordarse expresamente entre el proveedor y el usuario y documentado por diniso1101.
4.2 Radio de tolerancia a la curvatura
VDGP690 define las desviaciones permitidas para los radios en curvas internas y externas para los grupos de materiales D, A y T. Estas tolerancias aseguran que los contornos fundidos permanezcan dentro de los límites aceptables sin requerir un mecanizado extenso. Cualquier tolerancia de curvatura fuera de estos rangos requiere un acuerdo con la fundición y la anotación en el dibujo.
| Rango de dimensión nominal | Calificación 1 Tolerancia (milímetros) | Calificación 2 Tolerancia (milímetros) | Calificación 3 Tolerancia (milímetros) |
|---|---|---|---|
| hasta 5 mm | ± 0.30 | ± 0.20 | ± 0.15 |
| encima 5 a 10 mm | ± 0.45 | ± 0.35 | ± 0.25 |
| encima 10 a 120 mm | ± 0.70 | ± 0.50 | ± 0.40 |
| Más de 120 mm | Ver tablas lineales | ||
Notas:
- Para radios superiores a 120 mm, Aplicar las tolerancias de dimensión lineal de la tabla de VDGP690.
- Las fundiciones basadas en titanio generalmente usan grado1 para todos los radios de forma predeterminada.
- Cualquier requisito especial de curvatura debe negociarse con la fundición y documentarse en el dibujo.
5. VDG P690 Grosor de la pared y tolerancia de agujero y ritmo
5.1 Factores que afectan la tolerancia al grosor de la pared
Las tolerancias del grosor de la pared dependen de factores como:
- Método de fundición (p.ej., arena vs. fundición a presión).
- Propiedades del material (p.ej., aluminio vs. acero).
- Diseño de componentes y complejidad.
5.2 Agujero, Canal, Ranura, y tolerancia al ritmo
VDG P690 especifica tolerancias para características internas como agujeros y surcos para garantizar un ensamblaje adecuado:
| Característica | Tolerancia (D1) | Tolerancia (D2) | Tolerancia (D3) |
|---|---|---|---|
| Agujero | ± 0.05 mm | ± 0.10 mm | ± 0.20 mm |
| Ranura | ± 0.10 mm | ± 0.20 mm | ± 0.30 mm |
6. Calidad de la superficie y subsidio de mecanizado
6.1 Grados de rugosidad de la superficie
VDGP690 vincula sus calificaciones de calidad superficial con el ISO 1302 "Cla" (Ángulo de liderazgo comparativo) y parámetros de aspereza RA/RZ. Las superficies de fasting de inversiones generalmente caen en N7 - N9.
| Grado superficial | Tapa (mínimo) | Real academia de bellas artes (µm) | RZ (µm) |
|---|---|---|---|
| N7 | 63 | 1.6 | 5.9–8.0 |
| N8 | 125 | 3.2 | 12–16 |
| N9 | 250 | 6.3 | 23–32 |
Notas:
- Estos valores se aplican entre los grupos de materiales D (acero, En, Co), A (Alabama, magnesio) y t (De) .
- A menos que se acuerde lo contrario, N9 es la condición de entrega estándar en el estado de disparo .
- Más fuerte (N7-N8) o los acabados especiales requieren un acuerdo explícito y dibujar llamadas por diniso1302 .
6.2 Recomendaciones de asignación de mecanizado
Cuando las superficies fundidas no pueden cumplir con las dimensiones funcionales o los acabados de superficie requeridos, VDGP690 Llamas para subsidios de mecanizado. Las asignaciones recomendadas típicas son las siguientes:
| Rango de dimensión nominal (milímetros) | Asignación de mecanizado (milímetros) |
|---|---|
| Hasta 50 | 0.5 |
| Más de 50 a 80 | 0.8 |
| Más de 80to120 | 1.0 |
Notas:
- Estas asignaciones representan el material adicional mínimo para dejar para terminar y deben adaptarse a aleaciones de fundición específicas, geometrías y la posición "menos favorable" dentro de la zona de tolerancia .
- Para dimensiones superiores a 120 mm, Las asignaciones a menudo aumentan proporcionalmente (p.ej. 1.5mm o más), y debe estar de acuerdo con la fundición.
- Siempre especifique en el dibujo: "Subsidio de mecanizado por cláusula VDGP690" y los rangos de dimensión aplicables.
7. Dibujo de marcado e inspección
7.1 Método de marcado de tolerancia
Los diseñadores deben marcar tolerancias en dibujos técnicos utilizando símbolos y anotaciones estándar, Asegurar claridad para los fabricantes.
7.2 Proceso de prueba y métodos
Las técnicas de inspección incluyen:
- Cmm (Coordinar máquinas de medición): Análisis dimensional de alta precisión.
- Inspección visual: Para defectos superficiales.
- Pruebas no destructivas (NDT): Detecta defectos internos sin componentes dañinos.
8. ¿Cuáles son las causas de la tolerancia??
Tolerancias de lanzamiento debido a:
- Contracción del material durante el enfriamiento.
- Variaciones en el diseño y la calidad del moho.
- Factores ambientales, tales como cambios de temperatura.
- Limitaciones del proceso de fabricación.
9. Cómo reducir la tolerancia?
Para minimizar las tolerancias:
- Utilice moldes de alta calidad y procesos de enfriamiento controlados.
- Seleccionar materiales con tasas de contracción predecibles.
- Implementar técnicas avanzadas de mecanizado e inspección.
10. Comparación de VDG P690 con otros estándares
Diferencias y similitudes con ISO 8062
- Similitudes: Ambos definen tolerancias de fundición y subsidios de mecanizado.
- Diferencias: VDG P690 proporciona pautas más específicas para ciertas características.
Combinación con tolerancias geométricas ASME/ISO
VDG P690 puede complementar los estándares ASME/ISO proporcionando especificaciones dimensionales y geométricas adicionales.
ISO 2768-1
Entre la clase M y la clase C, Corresponde a la precisión media de VDG P690.
11. Casos de aplicación y mejores prácticas
11.1 Campos automotrices y aeroespaciales
- Automotor: Bloques de motor, casos de transmisión.
- Aeroespacial: Hojas de turbina, componentes estructurales.
11.2 Requisitos específicos para diferentes materiales
- Aluminio: Requiere subsidios de mecanizado más estrictos.
- Acero: Exige tolerancias de espesor de pared más altas.
12. Preguntas frecuentes sobre VDG P690
Q1: Es VDG P690 adecuado para piezas impresas en 3D?
A1: Se aplica principalmente a los componentes de fundición, pero se puede adaptar para la fabricación aditiva.
Q2: ¿Cómo maneja los factores ambientales??
A2: Explica las variaciones de material y proceso causadas por cambios ambientales.
Q3: ¿Puedo mezclar calificaciones en un dibujo??
A3: Sí, llame la calificación de cada dimensión. Use notas para aclarar los valores predeterminados.
Q4: ¿Cubre p690 forman tolerancias??
A4: No: P690 aborda límites de tamaño. Agregar GD&T para forma y orientación.
Q5: ¿Qué pasa si los fundirios no pueden conocer D3??
A5: Negociar límites alcanzables o ajustar las tolerancias de diseño.
13. Resumen
VDG P690 es un estándar robusto y versátil que garantiza la precisión, consistencia, y calidad en la fabricación de componentes de fundición.
Sus tolerancias y pautas bien definidas lo hacen indispensable para industrias como la automoción y la aeroespacial.
Adhiriéndose a este estándar, Los fabricantes pueden lograr una mayor eficiencia, Reducir los costos, y cumplir con los puntos de referencia de calidad global.