Контроль качества поковок. Учебное пособие.

Ю. А. Титов, А. Ю. Титов.

Ульяновск: УлГТУ, 2008 г.

2. МЕТОДЫ КОНТРОЛЯ КАЧЕСТВА ЗАГОТОВОК И ПОКОВОК

Контроль заготовок (табл. 1) включает проверку механической прочности поковки, что связано с выполнением химических, металлографических, механических и магнитных испытаний, испытанием твердости, выявлением различных пороков и дефектов и проверку геометрических размеров заготовки, что связано с линейными, весовыми и объемными измерениями.

При контроле качества одновременно ведется подсчет количества годных поковок дефектных (т. е. подлежащих исправлению) и окончательного брака.

Среди методов контроля особо необходимо отметить метод вихревых токов, который имеет высокую чувствительность и не требует особых навыков от контролера, так как обладает наглядностью и четкостью, фиксируя отклонение химического состава относительно эталонного образца. Этот метод выявляет качество проведенной термической обработки (взамен измерения твердости).

Применение специальных компенсирующих схем и усилителей, а также использование осциллографа в качестве измерительного прибора позволяют раздельно выявить влияние каждого фактора и через них четко контролировать в изделиях следующие параметры, которые тесно связаны со значениями электропроводности £ магнитной проницаемости (д и радиуса изделия: а) марка материала (от нее зависит у); б) твердость (от нее зависит у и (д); в) трещины и непровары (если от них зависят у и ц); г) структурное состояние (от него зависят у и (t); д) внутренние напряжения (от них зависят у и (t); е) размеры сечения (наружные диаметры определяются с точностью 0,01%, внутренние - с точностью 0,10% от номинала).

2.1. Методы контроля физике - механических свойств заготовок и поковок

Контроль физико - механических свойств. Контроль структуры металла, химический анализ стали и механические испытания проводят в металлографической лаборатории кузнечного цеха или ЦЗЛ. Качество термической обработки поковок определяют проверкой на твердость. Вырезанные из поковок образцы подвергают растяжению и испытанию на удар, в результате чего определяют предел прочности, относительные сужение и удлинение, а также ударную вязкость.

2.2. Методы контроля геометрических элементов штампованных поковок

Контроль геометрических размеров. Для выполнения этого контроля применяют универсальный и специальный контрольно - измертепьньш инструмент.

Универсальный контрольно - измерительный инструмент предназначен для определения размеров самых разнообразных по форме поковок. К нему относятся метрические линейки, складной метр, рулетка, кронциркули, штангенциркули, штангенвысотомеры, нутромеры, призмы установочные и поверочные, угольники, угломеры, радиусомеры, щупы и др.

Специальный контрольно - измерительный инструмент предназначен для контроля одинаковых поковок, изготовляемых большими партиями. К нему относятся шаблоны, скобы и различные контрольные приспособления.

2.3. Методы неразрушающего контроля

Магнитный метод контроля заключается в том, что поковку сначала намагничивают в специальном устройстве (дефектоскопе), а затем на нее наносят слой магнитного порошка (опилок оксида железа) или поливают жидкостью, содержащей этот порошок. Притягиваясь к поковке, опилки выявляют наличие трещин, раковин и т. п., распределяясь на поверхности в соответствии с формой дефекта.

Люминесцентный контроль основан на способности минеральных масел, проникающих в трещины на поковке, светиться под воздействием ультрафиолетового излучения. Перед проверкой поковки погружают в раствор минерального масла в керосине, промывают, просушивают и опыляют порошком оксида магния (магнезией). Подготовленные таким образом поковки просматривают в затемненной кабине под ртутной кварцевой лампой. Имеющиеся на поверхности поковки трещины светятся ярко - белым светом на ее темно-фиолетовом фоне.

Ультразвуковой контроль основан на способности ультразвуковых колебаний отражаться от дефекта, находящегося внутри металла, и преобразовываться в электрические импульсы. Отраженные электрические колебания через усилитель подаются на осциллограф и в, случае наличия дефекта, вызывают отклонение луча на его экране.

Рентгеновский метод основан на способности рентгеновского излучения проникать через металл и поглощаться им в различной степени в зависимости от плотности. Если на пути рентгеновского излучения находится трещина, то в этом месте оно поглощается меньше, что фиксируется на фотографической пленке.

Статистический метод контроля.

Статистическийfметод контроля. В современном крупносерийном и массовом производстве темп штамповки настолько высок, что проводить полный контроль каждой поковки практически невозможно. В связи с этим в кузнечных цехах объемной штамповки все шире применяют так называемый статистический метод контроля поковок, представляющий собой систематическое изучение их качества; результаты изучения обрабатываются методами математической статистики. Статистический контроль осуществляют в ходе производственного процесса путем малых контрольных проб через различные промежутки времени и путем выборочной приемки продукции. Статистический анализ продукции позволяет отличить случайные причины брака поковок от закономерных и выявить главные его причины.

Преимуществом этого метода является возможность контролировать большие количества поковок по результатам измерения небольших партий, отобранных в соответствии с определенными правилами.

Контрольное приспособление для измерения припуска по эксцентрику поковки вала (рис. 26) имеет рычаг 6, на одном конце которого находится ролик 7, обкатываемый по поковке, а на другом - электроконтактный датчик 4 с роликом 2, опирающимся на поверхность эталона 1 (годной поковки.). Регулировочный винт 5 установлен таким образом, что при контроле годной поковки с достаточной величиной припуска между торцом стержня винта и штифтом 3 имеется зазор. Если припуск на эксцентрике поковки меньше допустимого, то ролик 7 поднимается вверх, а корпус датчика 4 опускается вниз. При этом зазор ликвидируется, замыкается электрическая цепь и загорается сигнальная лампочка 8.

3. ИНСТРУМЕНТ И ПРИСПОСОБЛЕНИЯ ДЛЯ ПРОВЕРКИ РАЗМЕРОВ

3.1 Универсальный инструмент

Для проверки размеров поковок применяют универсальный инструмент для измерения штампованных поковок, которым является штангенциркуль размерами 0 - 150 и 0 - 300 мми точностью отсчета ОД мм.

Для универсальных и всесторонних измерений поковки размечают на плите с применением поверочных призм, струбцинок и штангенрейсмуса (высотомера). Разметка при помощи обычного рейсмуса и разметочной линейки не обеспечивает требуемой точности штампованных поковок; штангенвысотомер дает отсчет с точностью до 0,1 мм, а рейсмус по разметочной линейке может дать погрешность от 0,5 до 1 мм и часто сбивается с установленного размера.

Разметку применяют для универсальной проверки первых и последних поковок, снимаемых со штампа.

Универсальный измерительный инструмент для разметки и контроля штампованных поковок тот же, что и для кованых (см. табл. 4).

Метрические линейки применяют для контроля длины заготовок и габаритных размеров поковок. В зависимости от размеров поковки пользуются линейками длиной 250, 500 и 1000 мм. Погрешность измерения линейкой соответствует цене деления и равна 1 мм. Такую же погрешность имеют рулетка, позволяющая контролировать размеры до 2000 мм, и складной метр.

Кронциркуль с секторной шкалой (рис. 27, а) в основном применяют для измерения толщины стенок в поковках. Максимальный размер, определяемый с помощью кронциркуля, равен 120 мм, погрешность - 0,5-1 мм. Для более точных измерений (до 0,1 мм) применяют кронциркули с индикаторами. При ковке пользуются кузнечными кронциркулями без секторной шкалы. Кузнец заранее устанавливает ножки кронциркуля на необходимый размер (раствор ножек) и в процессе ковки проверяет соответствие ему горячих поковок. Различают также одинарный (рис. 27, б), двойной (рис. 27, в), тройной (рис. 27, г) кронциркули, предназначенные соответственно для контроля одного, двух или трех различных размеров поковки.