1. Introduction
1.1 Qu'est-ce que le VDG P690?
VDG P690 est une norme d'ingénierie spécialisée développée pour définir et réguler les tolérances pour les composants de la coulée de précision.
Il est largement reconnu pour son applicabilité dans les industries où la précision, contrôle de qualité, et les processus de fabrication cohérents sont essentiels.
VDG P690 fournit un cadre pour les tolérances dimensionnelles, finitions de surface, indemnités d'usinage, et d'autres paramètres critiques dans la production de coulée.
Cette norme est particulièrement pertinente pour les industries comme l'automobile, aérospatial, et les machines lourdes, où la précision des pièces coulées affecte directement les performances et la sécurité des produits.
1.2 Contexte et formulation de la norme
La norme VDG P690 a été formulée par l'Association des experts en fonderie allemande (Vdg), Une association allemande de professionnels de la fonderie.
Il a été développé pour traiter les incohérences dans les tolérances des composants coulées qui découlent de différents processus de fabrication, Propriétés des matériaux, et les complexités de conception.
La norme est passée par des phases de test et de validation rigoureuses pour garantir sa pertinence à travers diverses méthodes de coulée telles que moulage sous pression, moulage sous pression, et casting d'investissement.
Il intègre des idées de défis de production du monde réel, le rendre très pratique et fiable.
1.3 Aperçu des avantages de base du VDG P690
VDG P690 offre plusieurs avantages pour les fabricants, designers, et équipes de contrôle de la qualité:
- Précision et cohérence: Définit des plages de tolérance spécifiques pour les caractéristiques dimensionnelles et géométriques, Assurer l'uniformité entre les lots de production.
- Versatilité: Applicable à un large éventail de méthodes de coulée, matériels, et industries.
- Erreurs réduites: Minimise les défauts d'usinage et les problèmes d'assemblage en standardiquant les tolérances dimensionnelles.
- Rentabilité: Optimise l'utilisation des matériaux et réduit les déchets grâce à des allocations d'usinage bien définies.
- Conformité: S'aligne sur les normes internationales, faciliter la production et le commerce mondiaux.
1.4 Portée et objectif
La portée du VDG P690 est large, couvrant les tolérances pour les dimensions linéaires, dimensions angulaires, épaisseur de paroi, trous, rainures, et finitions de surface dans les composants coulés.
Son objectif principal est de fournir un système de tolérance unifié qui améliore l'efficacité de la fabrication, Améliore la qualité des produits, et réduit les coûts.
2. Classification et grades de tolérance
2.1 Aperçu de la note: D1, D2, D3
VDG P690 classe les tolérances en trois notes primaires - D1, D2, et d3 - basé sur les niveaux de précision requis:
| Grade | Niveau de précision | Application |
|---|---|---|
| D1 | Haute précision | Aérospatial, dispositifs médicaux, et fine mécanique |
| D2 | Précision moyenne | Automobile, machinerie lourde |
| D3 | Précision standard | Équipement de construction, génie général |
Chaque note est adaptée à des besoins industriels spécifiques, Équilibrer la précision et la faisabilité de la fabrication.
2.2 Exemples d'application de notes
- D1: Lames de turbine de haute précision dans les moteurs aérospatiaux.
- D2: Blocs de moteur automobile nécessitant une précision modérée.
- D3: De grandes pièces moulées comme les poutres de construction où les tolérances sont moins critiques.
3. VDG P690 Tolérance linéaire
3.1 Plage de taille nominale et valeur de tolérance standard
VDG P690 définit les tolérances linéaires basées sur des plages de taille nominale:
| Dimension nominale | Longueur, largeur, hauteur | Distances de ligne centrale | |||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| ≥ | ≤ | D1 | D2 | D3 | D1 | D2 | |||
| depuis | À | Tolérance | champ | Tolérance | champ | Tolérance | champ | Tolérance | champ |
| 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 | ||
Remarques
Ces valeurs garantissent l'uniformité entre les processus de fabrication et facilitent le contrôle de la qualité.
3.2 Différences entre les différentes notes
- D1: Convient aux composants nécessitant un contrôle dimensionnel serré.
- D2: Applicable à des dimensions importantes nécessitant des tolérances étroites
- D3: La tolérance premium nécessite des opérations supplémentaires à un coût supplémentaire, Appliqué uniquement à quelques dimensions spéciales.
4. Angle et rayon de tolérance de courbure
Les tolérances angulaires semblent être divisées en notes, Grade 1, 2, et 3. Il peut également y avoir une division par groupe de matériel (par exemple. D, UN, T).
Un tableau détaillé devrait énumérer les tolérances pour chaque grade: Grade 1: ± 0,30 °, Grade 2: ± 0,20 °, Grade 3: ± 0,15 °.
Pour les tolérances du rayon, Il y aura également des gammes détaillées, par exemple. ≤5 mm, >5-10mm, >10-22mm, etc..
Pour différents groupes de matériaux (D, UN, T) et gammes de taille standard, Les tolérances pour le grade 1, 2, et 3 sont répertoriés séparément, y compris la déviation par 100 mm (par ex., Grade 1 pour des tailles de moins de 30 mm permet 30 Minutes d'arc et 0,87 mm). Le tableau spécifie en outre les tolérances pour différentes plages de taille.
4.1 Tolérance à l'angle
VDGP690 Spécifie les écarts angulaires pour les groupes de matériaux D (acier), UN (fonte) et t (titane) À travers trois notes de précision. La plage de dimension nominale fait référence à la longueur du côté plus court de la fonctionnalité et détermine la bande de tolérance.
VDGP690 permet à l'angle de s'écarter dans les deux directions et nécessite que tout écart au-delà de ces valeurs soit convenu avec la fonderie et noté par diniso1101 .
| Plage de dimensions nominales | Grade 1(Angular Min / mm par 100 mm) | Grade(Angular Min / mm par 100 mm) | Grade 3(Angular Min / mm par 100 mm) |
|---|---|---|---|
| jusqu'à 30 mm | 30′ / 0.87mm | 30′ / 0.87mm | 20′ / 0.58mm |
| plus de 30 à 100 mm | 30′ / 0.87mm | 20′ / 0.58mm | 15′ / 0.44mm |
| plus de 100 à 200 mm | 30′ / 0.87mm | 15′ / 0.44mm | 10′ / 0.29mm |
| plus de 200 mm | 30′ / 0.58mm | 15′ / 0.44mm | 10′ / 0.29mm |
Remarques:
- La plage de dimension nominale est déterminée par la longueur du côté plus court de la fonctionnalité.
- Pour les actions d'investissement basées sur les alliages de titane, Les tolérances de grade1 s'appliquent généralement par défaut.
- Tout écart par rapport à ces valeurs doit être expressément convenu entre le fournisseur et l'utilisateur et documenté par diniso1101.
4.2 Rayon de tolérance de courbure
VDGP690 définit les écarts admissibles pour les rayons sur les courbes internes et externes pour les groupes de matériaux D, A et T. Ces tolérances garantissent que les contours des moulages restent dans des limites acceptables sans nécessiter une usinage approfondie. Toutes les tolérances de courbure en dehors de ces gammes nécessitent un accord avec la fonderie et l'annotation sur le dessin.
| Plage de dimensions nominales | Grade 1 Tolérance (mm) | Grade 2 Tolérance (mm) | Grade 3 Tolérance (mm) |
|---|---|---|---|
| jusqu'à 5 mm | ± 0,30 | ± 0,20 | ± 0,15 |
| sur 5 à 10 mm | ± 0,45 | ± 0,35 | ± 0,25 |
| sur 10 à 120 mm | ± 0,70 | ± 0,50 | ± 0,40 |
| plus de 120 mm | Voir tables linéaires | ||
Remarques:
- Pour les rayons de plus de 120 mm, Appliquer les tolérances de dimension linéaire de la table de VDGP690.
- Les pièces moulées à base de titane utilisent généralement un grade1 pour tous les rayons par défaut.
- Toute exigence de courbure spéciale doit être négociée avec la fonderie et documentée sur le dessin.
5. VDG P690 Épaisseur de paroi et tolérance au trou et à la rainure
5.1 Facteurs affectant la tolérance à l'épaisseur de la paroi
Les tolérances d'épaisseur de paroi dépendent de facteurs comme:
- Méthode de coulée (par ex., Sable VS. moulage sous pression).
- Propriétés des matériaux (par ex., Aluminium vs. acier).
- Conception et complexité des composants.
5.2 Trou, Canal, Fente, et tolérance à la groove
VDG P690 Spécifie les tolérances pour les caractéristiques internes comme les trous et les rainures pour assurer un assemblage approprié:
| Fonctionnalité | Tolérance (D1) | Tolérance (D2) | Tolérance (D3) |
|---|---|---|---|
| Trou | ± 0,05 mm | ± 0,10 mm | ± 0,20 mm |
| Rainure | ± 0,10 mm | ± 0,20 mm | ± 0,30 mm |
6. Qualité de surface et allocation d'usinage
6.1 Grades de rugosité de surface
VDGP690 relie ses notes de surface à l'ISO 1302 «CLA» (Angle de trame comparatif) et paramètres de rugosité RA / RZ. Les surfaces de la casting d'investissement tombent généralement dans N7 - N9.
| Grade de surface | CLA (min) | Rampe (µm) | RZ (µm) |
|---|---|---|---|
| N7 | 63 | 1.6 | 5.9–8.0 |
| N8 | 125 | 3.2 | 12–16 |
| N9 | 250 | 6.3 | 23–32 |
Remarques:
- Ces valeurs s'appliquent entre les groupes de matériaux D (acier, Dans, Co), UN (Al, Mg) et t (De) .
- Sauf convenu contraire, N9 est la condition de livraison standard dans l'état brut du tir .
- Plus fort (N7-N8) ou les finitions spéciales nécessitent un accord explicite et des appels de dessin par diniso1302 .
6.2 Recommandations d'allocation d'usinage
Lorsque les surfaces coulées ne peuvent pas respecter les dimensions fonctionnelles ou les finitions de surface requises, VDGP690 appelle des indemnités d'usinage. Les allocations recommandées typiques sont les suivantes:
| Plage de dimensions nominales (mm) | Indemnité d'usinage (mm) |
|---|---|
| Jusqu'à 50 | 0.5 |
| Plus de 50 à80 | 0.8 |
| Plus de 80 à120 | 1.0 |
Remarques:
- Ces allocations représentent le matériau supplémentaire minimum à partir pour la finition et doivent être adaptés à des alliages de coulée spécifiques, Géométries et position «la moins contournable» dans la zone de tolérance .
- Pour les dimensions supérieures à 120 mm, Les allocations augmentent souvent proportionnellement (par exemple. 1.5mm ou plus), et doit être convenu avec la fonderie.
- Spécifiez toujours sur le dessin: «Indemnité d'usinage par clause VDGP6907» et la dimension applicable varie.
7. Marquage et inspection de dessin
7.1 Méthode de marquage de tolérance
Les concepteurs doivent marquer les tolérances sur les dessins techniques en utilisant des symboles et des annotations standard, Assurer la clarté des fabricants.
7.2 Tester le processus et les méthodes
Les techniques d'inspection comprennent:
- Cmm (Coordonner les machines de mesure): Analyse dimensionnelle de haute précision.
- Inspection visuelle: Pour les défauts de surface.
- Tests non destructeurs (NDT): Détecte les défauts internes sans composants dommageables.
8. Quelles sont les causes de la tolérance?
Les tolérances de coulée surviennent en raison de:
- Rétraction du matériau pendant le refroidissement.
- Variations de la conception et de la qualité des moisissures.
- Facteurs environnementaux, comme les changements de température.
- Limitations du processus de fabrication.
9. Comment réduire la tolérance?
Pour minimiser les tolérances:
- Utilisez des moules de haute qualité et des processus de refroidissement contrôlés.
- Sélectionnez des matériaux avec des taux de retrait prévisibles.
- Mettre en œuvre des techniques avancées d'usinage et d'inspection.
10. Comparaison du VDG P690 avec d'autres normes
Différences et similitudes avec ISO 8062
- Similitudes: Les deux définissent les tolérances de coulée et les indemnités d'usinage.
- Différences: VDG P690 fournit des directives plus spécifiques pour certaines fonctionnalités.
Combinaison avec les tolérances géométriques ASME / ISO
VDG P690 peut compléter les normes ASME / ISO en fournissant des spécifications dimensionnelles et géométriques supplémentaires.
ISO 2768-1
Entre la classe M et la classe C, Il correspond à la précision moyenne de VDG P690.
11. Cas de candidature et meilleures pratiques
11.1 Champs automobiles et aérospatiaux
- Automobile: Blocs moteurs, cas de transmission.
- Aérospatial: Lames de turbine, composants structurels.
11.2 Exigences spécifiques pour différents matériaux
- Aluminium: Nécessite des allocations d'usinage plus strictes.
- Acier: Exige des tolérances d'épaisseur de paroi plus élevées.
12. FAQ sur VDG P690
Q1: VDG P690 est-il adapté aux pièces imprimées en 3D?
A1: Il s'applique principalement aux composants coulés mais peut être adapté pour la fabrication additive.
Q2: Comment gére-t-il les facteurs environnementaux?
A2: Il tient compte des variations matérielles et de processus causées par des changements environnementaux.
Q3: Puis-je mélanger les notes sur un seul dessin?
A3: Oui, appelez la note de chaque dimension. Utilisez des notes pour clarifier les défauts.
Q4: P690 couvre-t-il les tolérances de forme?
A4: Non - P690 Adresse les limites de taille. Ajouter GD&T pour la forme et l'orientation.
Q5: Et si Founrys ne peut pas rencontrer D3?
A5: Négocier des limites réalisables ou ajuster les tolérances de conception.
13. Résumé
VDG P690 est une norme robuste et polyvalente qui garantit la précision, cohérence, et qualité dans la fabrication des composants coulées.
Ses tolérances et directives bien définies le rendent indispensable pour des industries comme l'automobile et l'aérospatiale.
En adhérant à cette norme, Les fabricants peuvent atteindre une efficacité plus élevée, réduire les coûts, et rencontrer des références de qualité mondiale.