1. Introduksjon
1.1 Hva er VDG P690?
VDG P690 er en spesialisert ingeniørstandard utviklet for å definere og regulere toleranser for presisjonsstøpte komponenter.
Det er anerkjent for anvendbarheten i bransjer der presisjon, kvalitetskontroll, og konsistente produksjonsprosesser er kritiske.
VDG P690 gir et rammeverk for dimensjonale toleranser, overflatebehandlinger, maskineringskvoter, og andre kritiske parametere i støpeproduksjon.
Denne standarden er spesielt relevant for bransjer som bil, romfart, og tunge maskiner, Hvor nøyaktigheten av støpedeler direkte påvirker produktets ytelse og sikkerhet.
1.2 Bakgrunn og formulering av standarden
VDG P690 -standarden ble formulert av Association of German Foundry Experts (Vdg), En tysk forening av Foundry Professionals.
Det ble utviklet for å adressere uoverensstemmelser i støpte komponenttoleranser som oppstår fra varierende produksjonsprosesser, materialegenskaper, og designkompleksiteter.
Standarden gikk gjennom strenge test- og valideringsfaser for å sikre dens relevans på tvers av forskjellige støpemetoder som for eksempel formstøping, formstøping, og Investeringsstøping.
Det inkluderer innsikt fra produksjonsutfordringer i den virkelige verden, gjør det svært praktisk og pålitelig.
1.3 Oversikt over kjernefordelene med VDG P690
VDG P690 gir flere fordeler for produsenter, designere, og kvalitetskontrollteam:
- Presisjon og konsistens: Definerer spesifikke toleranseområder for dimensjonale og geometriske funksjoner, Sikre ensartethet på tvers av produksjonsgrupper.
- Allsidighet: Gjelder for et bredt spekter av støpemetoder, materialer, og bransjer.
- Reduserte feil: Minimerer maskineringsdefekter og monteringsproblemer ved å standardisere dimensjonale toleranser.
- Kostnadseffektivitet: Optimaliserer materialbruk og reduserer avfall gjennom veldefinerte maskineringskvoter.
- Etterlevelse: Samsvarer med internasjonale standarder, Tilrettelegge for global produksjon og handel.
1.4 Omfang og formål
Omfanget av VDG P690 er bredt, dekker toleranser for lineære dimensjoner, kantete dimensjoner, Veggtykkelse, hull, spor, og overflatebehandlinger i støpte komponenter.
Dets primære formål er å gi et enhetlig toleransesystem som forbedrer produksjonseffektiviteten, Forbedrer produktkvaliteten, og reduserer kostnadene.
2. Toleranseklassifisering og karakterer
2.1 Karakteroversikt: D1, D2, D3
VDG P690 klassifiserer toleranser i tre primærkarakterer - D1, D2, og D3 - basert på de nødvendige presisjonsnivåene:
| Karakter | Presisjonsnivå | Søknad |
|---|---|---|
| D1 | Høy presisjon | Luftfart, medisinsk utstyr, og fin mekanikk |
| D2 | Medium presisjon | Automotive, tungt maskiner |
| D3 | Standard presisjon | Anleggsutstyr, General Engineering |
Hver karakter er skreddersydd til spesifikke bransjebehov, balansere presisjon og produksjonsmessig mulighet.
2.2 Eksempler på kvalitet
- D1: Turbinblader med høy presisjon i luftfartsmotorer.
- D2: Automotive motorblokker som krever moderat presisjon.
- D3: Store støping som konstruksjonsbjelker der toleranser er mindre kritiske.
3. VDG P690 Lineær toleranse
3.1 Nominell størrelsesområde og standardtoleranseverdi
VDG P690 definerer lineære toleranser basert på nominelle størrelsesområder:
| Nominell dimensjon | Lengde, bredde, høyde | Midtlinjeavstander | |||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| ≥ | ≤ | D1 | D2 | D3 | D1 | D2 | |||
| fra | Til | Toleranse | felt | Toleranse | felt | Toleranse | felt | Toleranse | felt |
| 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 | ||
Notater
Disse verdiene sikrer ensartethet på tvers av produksjonsprosesser og letter kvalitetskontroll.
3.2 Forskjeller mellom forskjellige karakterer
- D1: Egnet for komponenter som krever tett dimensjonskontroll.
- D2: Gjelder for viktige dimensjoner som krever nære toleranser
- D3: Premium toleranse krever ytterligere drift til ekstra kostnad, bare brukt på noen få spesielle dimensjoner.
4. Vinkel og krumningsradius
Vinkeltoleranser ser ut til å være delt inn i karakterer, Karakter 1, 2, og 3. Det kan også være en divisjon av Material Group (f.eks. D, EN, T).
En detaljert tabell skal liste opp toleransene for hver karakter: Karakter 1: ± 0,30 °, Karakter 2: ± 0,20 °, Karakter 3: ± 0,15 °.
For radius toleranser, Det vil også være detaljerte områder, f.eks. ≤5mm, >5-10mm, >10-22mm, osv.
For forskjellige materialgrupper (D, EN, T) og standard størrelse rekkevidde, Toleransene for karakter 1, 2, og 3 er oppført separat, inkludert avviket per 100 mm (f.eks., Karakter 1 for størrelser under 30 mm tillater 30 bue minutter og 0,87 mm). Tabellen spesifiserer videre toleransene for forskjellige størrelsesområder.
4.1 Vinkeltoleranse
VDGP690 spesifiserer vinkelavvik for materialgrupper d (stål), EN (støpejern) og t (titan) over tre nøyaktighetskarakterer. The nominal‐dimension range refers to the length of the shorter side of the feature and determines which tolerance band applies.
VDGP690 lar vinkelen avvike i begge retninger og krever at avvik utover disse verdiene blir avtalt med støperiet og er bemerket per diniso1101 .
| Nominell dimensjonsområde | Grad1(Kantete min / mm per 100 mm) | Grade2(Kantete min / mm per 100 mm) | Grad3(Kantete min / mm per 100 mm) |
|---|---|---|---|
| opptil 30 mm | 30′ / 0.87mm | 30′ / 0.87mm | 20′ / 0.58mm |
| Over 30to100mm | 30′ / 0.87mm | 20′ / 0.58mm | 15′ / 0.44mm |
| over 100 til200mm | 30′ / 0.87mm | 15′ / 0.44mm | 10′ / 0.29mm |
| over 200 mm | 30′ / 0.58mm | 15′ / 0.44mm | 10′ / 0.29mm |
Notater:
- Det nominelle dimensjonsområdet bestemmes av lengden på den kortere siden av funksjonen.
- For investeringsstøping basert på titanlegeringer, Grad1 -toleranser gjelder vanligvis som standard.
- Eventuelle avvik fra disse verdiene må uttrykkelig avtales mellom leverandør og bruker og dokumenteres per diniso1101.
4.2 Kurvaturtoleranse radius
VDGP690 definerer tillatte avvik for radier på interne og eksterne kurver for materialgrupper d, A og t. Disse toleransene sikrer at støpte konturer forblir innenfor akseptable grenser uten å kreve omfattende maskinering. Eventuelle krumningstoleranser utenfor disse områdene krever enighet med støperiet og merknaden på tegningen.
| Nominell dimensjonsområde | Karakter 1 Toleranse (mm) | Karakter 2 Toleranse (mm) | Karakter 3 Toleranse (mm) |
|---|---|---|---|
| opptil 5mm | ± 0,30 | ± 0,20 | ± 0,15 |
| over 5 til 10mm | ± 0,45 | ± 0,35 | ± 0,25 |
| over 10 til 120mm | ± 0,70 | ± 0,50 | ± 0,40 |
| Over 120mm | See linear tables | ||
Notater:
- For radier over 120 mm, apply the linear‐dimension tolerances from Table of VDGP690.
- Titanbaserte støpegods bruker vanligvis grad1 for alle radier som standard.
- Eventuelle spesielle krumningskrav må forhandles med støperiet og dokumenteres på tegningen.
5. VDG P690 Veggtykkelse og hull og sporstoleranse
5.1 Faktorer som påvirker toleransen i veggtykkelse
Veggtykkelsestoleranser avhenger av faktorer som:
- Støpemetode (f.eks., sand vs. formstøping).
- Materialegenskaper (f.eks., Aluminium vs. stål).
- Komponentdesign og kompleksitet.
5.2 Hull, Kanal, Spor, og sporstoleranse
VDG P690 spesifiserer toleranser for interne funksjoner som hull og spor for å sikre riktig montering:
| Trekk | Toleranse (D1) | Toleranse (D2) | Toleranse (D3) |
|---|---|---|---|
| Hull | ± 0,05 mm | ± 0,10 mm | ± 0,20 mm |
| Rille | ± 0,10 mm | ± 0,20 mm | ± 0,30 mm |
6. Overflatekvalitet og maskineringsgodtgjørelse
6.1 Overflateuhetskarakterer
VDGP690 kobler overflatekvalitetskvalitetene til ISO 1302 “CLA” (Sammenlignende ledningsvinkel) og RA/RZ ruhetsparametere. Investeringskastingsflater faller vanligvis inn i N7 - N9.
| Overflatekvalitet | Cla (min) | Ra (µm) | Rz (µm) |
|---|---|---|---|
| N7 | 63 | 1.6 | 5.9–8.0 |
| N8 | 125 | 3.2 | 12–16 |
| N9 | 250 | 6.3 | 23–32 |
Notater:
- Disse verdiene gjelder på tvers av materialgrupper d (stål, I, Co), EN (Al, Mg) og t (Av) .
- Med mindre annet er avtalt, N9 er standard leveringstilstand i skuddblåset tilstand .
- Strammere (N7-N8) eller spesielle finish krever eksplisitt avtale og tegning av utrop per diniso1302 .
6.2 Maskineringsgodtgjørelsesanbefalinger
Når støpeflater ikke kan oppfylle funksjonelle dimensjoner eller nødvendige overflatebehandlinger, VDGP690 krever maskineringskvoter. Typiske anbefalte kvoter er som følger:
| Nominell dimensjonsområde (mm) | Maskineringsgodtgjørelse (mm) |
|---|---|
| Opp til 50 | 0.5 |
| Over50 til80 | 0.8 |
| Over80 til120 | 1.0 |
Notater:
- Disse godtgjørelsene representerer det minste ekstra materialet å forlate for etterbehandling og må tilpasses spesifikke støpelegeringer, Geometrier og den "minst favbare" posisjonen innen toleransesonen .
- For dimensjoner over 120 mm, Godtgjørelser øker ofte proporsjonalt (f.eks. 1.5mm eller mer), og må avtales med støperiet.
- Spesifiser alltid på tegningen: “Maskineringsgodtgjørelse per VDGP690 Clause7” og gjeldende dimensjon varierer.
7. Tegning av merking og inspeksjon
7.1 Toleransemarkedningsmetode
Designere bør markere toleranser på tekniske tegninger ved hjelp av standardsymboler og merknader, sikre klarhet for produsenter.
7.2 Testprosess og metoder
Inspeksjonsteknikker inkluderer:
- CMM (Koordinere målemaskiner): Dimensjonal analyse med høy presisjon.
- Visuell inspeksjon: For overflatefeil.
- Ikke-destruktiv testing (Ndt): Oppdager interne feil uten å skade komponenter.
8. Hva er årsakene til toleranse?
Støpingstoleranser oppstår på grunn av:
- Materialets krymping under kjøling.
- Variasjoner i muggdesign og kvalitet.
- Miljøfaktorer, for eksempel temperaturendringer.
- Produksjonsprosessbegrensninger.
9. Hvordan redusere toleransen?
For å minimere toleranser:
- Bruk mugg av høy kvalitet og kontrollerte kjøleprosesser.
- Velg materialer med forutsigbare krympingshastigheter.
- Implementere avanserte maskinerings- og inspeksjonsteknikker.
10. Sammenligning av VDG P690 med andre standarder
Forskjeller og likheter med ISO 8062
- Likheter: Begge definerer støpestoleranser og maskineringsgodtgjørelser.
- Forskjeller: VDG P690 gir mer spesifikke retningslinjer for visse funksjoner.
Kombinasjon med ASME/ISO geometriske toleranser
VDG P690 kan utfylle ASME/ISO -standarder ved å gi ytterligere dimensjonale og geometriske spesifikasjoner.
ISO 2768-1
Mellom klasse M og klasse C, det tilsvarer middels nøyaktighet av VDG P690.
11. Søknadssaker og beste praksis
11.1 Automotive and Aerospace Fields
- Automotive: Motorblokker, overføringssaker.
- Luftfart: Turbinblader, strukturelle komponenter.
11.2 Spesifikke krav til forskjellige materialer
- Aluminium: Krever strammere maskineringskvoter.
- Stål: Krever toleranser med høyere veggtykkelse.
12. FAQ om VDG P690
Q1: Er VDG P690 egnet for 3D-trykte deler?
A1: Det gjelder først og fremst for støpte komponenter, men kan tilpasses til additiv produksjon.
Q2: Hvordan håndterer det miljøfaktorer?
A2: Det står for material- og prosessvariasjoner forårsaket av miljøendringer.
Q3: Kan jeg blande karakterer på en tegning?
A3: Ja - kall ut hver dimensjonskarakter. Bruk notater for å avklare standardverdier.
Q4: Dekker p690 dekker toleranser?
A4: Nei - P690 adresserer størrelsesgrenser. Legg til GD&T for form og orientering.
Q5: What if foundrys can’t meet D3?
A5: Forhandle om oppnåelige grenser eller justere designtoleranser.
13. Sammendrag
VDG P690 er en robust og allsidig standard som sikrer presisjon, konsistens, og kvalitet i støpt komponentproduksjon.
Dens veldefinerte toleranser og retningslinjer gjør det uunnværlig for bransjer som bil og romfart.
Ved å overholde denne standarden, Produsenter kan oppnå høyere effektivitet, redusere kostnadene, og oppfyller globale kvalitets benchmarks.