Профессиональное обучение
(сборник учебников по профессиям)

Завершающие операции произнодства поковок

       

Контроль качества поковок

Общие сведения. Качество машины зависит от качества ее узлов и деталей. Большинство ответственных деталей машин изготовляют из поковок, поэтому задачей кузнечного цеха или участка является не только выпуск определенного количества поковок, но и обеспечение их высокого качества. Эта задача может быть решена только при успешной организации технического контроля в цехе, на участке и рабочем месте.

Контроль качества продукции заключается в проверке соответствия показателей качества требованиям, установленным Государственными стандартами (ГОСТами), техническими условиями (ТУ) и другими документами.

Важными критериями высокого качества являются такие технологические признаки последнего, как отсутствие недопустимых дефектов в исходном материале, а также соответствие механических свойств, структуры металла, геометрических размеров и шероховатости поверхности деталей значениям, требуемым технической документацией.

Организация технического контроля на предприятии и ее виды. Контроль качества продукции на заводе осуществляют два отдела — технического контроля и государственного контроля. Изготовленная заводом продукция может быть отправлена заказчикам только после ее приемки представителями отдела госконтроля.

Разница между отделом технического контроля (ОТК) завода и отделом госконтроля заключается в следующем. ОТК, являясь одним из подразделений предприятия, не только контролирует качество продукции, но и выясняет также причины брака и активно воздействует на службы завода с целью его предотвращения на всех этапах производства деталей, узлов и машин в целом. Отдел госконтроля, представляющий интересы заказчика, проверяет, как правило, качество окончательной продукции (трактора, автомобиля, телевизора и т.д.); он является особым подразделением Госстандарта СССР на предприятии и не подчиняется руководству последнего.

Организационная структура ОТК на предприятии зависит от характера производства, объема и типа выпускаемой продукции. На большинстве предприятий в состав ОТК входят следующие подразделения:

  • группа входного контроля, осуществляющая контроль и приемку поступающих на завод с других предприятий металл,отливки,поковки, комплектующие изделия и др.;
  • центральная заводская измерительная лаборатория, которая совместно с цеховыми лабораториями осуществляет контроль за состоянием и правильностью использования контрольно-измерительного инструмента, приборов,приспособлений; группа учета и анализа брака;
  • бюро технического контроля (БКТ), выполняющее контроль продукции в цехах завода.

Перечисленные подразделения подчиняются ОЖ завода; в их штат входят старшие контролеры, контрольные мастера и контролеры.

Перед службой технического контроля в кузнечно-штамповочном цехе стоят следующие задачи:

  • предупреждение появления массового брака, что достигается своевременным обнаружением отклонений от технологических и технических условий и изъятием из производства изношенных штампов, неисправного инструмента, контрольных приборов и др.;
  • обнаружение бракованных поковок, изъятие их из основной массы годных поковок, оформление соответствующей документации с указанием годных и бракованных поковок и конкретных виновников брака;
  • контроль за соблюдением установленных припусков, контроль качества термической обработки, качества поверхности и др.;
  • систематический учет брака, анализ причин его появления, осуществляемый на основе долгосрочного сбора данных в цехе и у потребителя.

Служба ОТК обеспечивает круглосуточный контроль кузнечного производства на основных операциях, к которым относятся: разделка исходного металла на мерные заготовки, нагрев, ковка или штамповка, термическая обработка, отделочные операции, окончательная приемка поковок.

Эффективность технического контроля зависит от правильности выбора его вида. В зависимости от исполнителя различают технический контроль сотрудниками ОТК и контроль самими рабочими (самоконтроль) . Самоконтроль, например, при ковке заключается в проверке качества изготовленной поковки самим кузнецом. Те рабочие, которым доверен самоконтроль, имеют личное клеймо качества.

Технологический процесс изготовления сложных поковок может состоять из большого количества операций. В этом случае, чтобы предупредить возникновение окончательного брака, технический контроль осуществляют поэтапно. Предварительный контроль проводят с целью проверки качества исходного материала для предотвращения его обработки в случае обнаружения дефектов. Промежуточный межоперационный контроль выполняется чаще всего контролером ОТК, но иногда и персоналом цеха. Например, отбраковка поковок с явными дефектами может выполняться самими рабочими. Окончательный контроль является обязательной операцией при сдаче готовой продукции из цеха в цех или потребителю. Принятую или забракованную продукцию клеймят соответствующими клеймами и оформляют на нее необходимую документацию.

В зависимости от типа производства и его характера (массовое, серийное, опытное и др.) применяют различные средства контроля — механизированные и автоматизированные. В единичном же производстве, например, на участке ковки детали чаще всего изготовляют на универсальном оборудовании универсальным инструментом без использования специальной оснастки. В условиях такого производства применяют ручной контроль, который выполняют универсальными методами с использованием универсального контрольно-измерительного инструмента. Оснащение единичного производства специальными контролирующими устройствами экономически нецелесообразно, к тому же квалификация контролеров должна быть высокой.

Непрерывное усовершенствование организации контроля ведет является кропотливой и трудоемкой операцией, однако более экономично заранее установить пригодность поковки для механической обработки, нежели получить брак после многочисленных и дорогостоящих операций окончательной обработки.

При контроле геометрических размеров необходимо, чтобы базой для измерения служили такие точки поверхности поковки, которые в дальнейшем будут использованы в качестве баз для закрепления поковки на станке при ее механической обработке. Данное условие называют ’’правилом единства базы”. Поковку 4 (см. рис. 9.5) крепят на подставке 1 планкой с помощью болта 3. Плита 6 является общей поверхностью для штангенрейсмаса 5 и подставки с поковкой 4. Последняя крепится на подставке своей базовой поверхностью 2, являющейся также базовой поверхностью при обработке поковки на металлорежущем станке.

Рис. 9.5. Контроль геометрических размеров на разметочной плите с помощью штангенрейсмаса:
1 - подставка, 2 - базовая поверхность, 3 - болт, 4 - поковка, 5 - штангенрейсмас, 6 - плита

Высоту, ширину, длину, а также диаметр поковки измеряют линейкой, штангенциркулем, обычным кронциркулем или кронциркулем с секторной шкалой. Выбор измерительного инструмента зависит от габаритных размеров поковки и требуемой точности измерения. Контроль указанных размеров выполняют предельными скобами, прутковыми шаблонами и гребенками. Для измерения толщины стенок поковок используют кронциркули с секторной шкалой (см. рис. 5.12, б), штангенциркули, а для контроля годности детали — предельные скобы и предельные кронциркули.

Диаметры отверстий измеряют штангенциркулями и нутромерами. Годность поковок определяют по отверстиям с помощью предельных калибров и шаблонов. Контроль поковок на изгиб (кривизну) и коробление поверхностей осуществляют на плите путем измерения расстояния от контрольных поверхностей поковки до поверхности плиты. Коробление круглой поковки определяют, перекатывая ее по плите и измеряя прогиб. Контроль коробления выполняют с помощью профильных шаблонов.

Угловые размеры определяют универсальными угломерами, малками и контрольными шаблонами. Радиусы закруглений между соседними поверхностями поковки проверяют набором универсальных радиусных шаблонов (от 1 до 15 мм) , а также предельными шаблонами для измерения наружных и внутренних радиусов закруглений. Правильность взаимного расположения выступов и впадин на поковке определяют либо на плите, либо с помощью штангенрейсмаса, либо профильными и контурными шаблонами.

Поковки с отклонениями размеров, превышающими допустимые, являются дефектными. Те из них, которые можно исправить дополнительной ковкой, отправляют на устранение дефектов, остальные бракуют.

Контроль химического состава металла заготовок и поковок выполняют вследствие того, что химический состав влияет не только на эксплуатационные качества деталей, но и на режим их обработки. Поэтому несоответствие химического состава металла заготовки установленным требованиям, а также ошибочный выбор марки сплава являются недопустимыми. Контроль химического состава сплава выполняют при приемке поступающего на завод металла, при приемке поковок для наиболее ответственных деталей, при исследовании причин брака, а также в том случае, когда приготовленные для ковки заготовки одинакового размера перемещались или на них отсутствует клеймо либо бирка.

В кузнечном производстве для определения химического состава металла широко применяют химический анализ в лаборатории и спектральный анализ, а для определения марки сплава — искровой метод.

Для проведения химического анализа от используемых заготовок или поковок отбирают определенное количество стружки или маленькие кусочки металла и отправляют в лабораторию, где методами количественного анализа с высокой точностью определяют химический состав сплава. Точность определения наличия серы и фосфора, например, достигает 0,004 . . . 0,005 %, вольфрама и никеля - 0,04 . . . 0,06 %, остальных элементов — 0,02 . . . 0,04 %. К недостаткам химического анализа относятся большая продолжительность и трудоемкость его проведения. Так, для определения количества углерода требуется 5 мин, серы или фосфора — 1ч, алюминия — 2 ч, а титана — 3 ... 4 ч. Недостатком рассмотренного метода является также необходимость отбора стружки, а следовательно, порчи поковок. Вследствие этого химический анализ используют при выборочном контроле, анализе брака, точной перепроверке (например, в случае преждевременной поломки детали при эксплуатации).

По сравнению с химическим спектральный анализ является более удобным, экономичным и быстрым. Этот метод менее точен, чем химический анализ, но позволяет с достаточным приближением отделить одни марки сплавов от других, причем контроль выполняется очень быстро и без порчи готовой поковки. Точность определения элементов достигает 0,3 ... 1 %, а затраты времени составляют от 1 до 3 мин на один анализ.

Спектральный анализ основан на разложении и исследовании спектра электрической дуги или искры, возбуждаемой искусственно между медным электродом и исследуемым сплавом. Для выполнения спектрального анализа применяют стационарный или наиболее удобный в условиях производства переносный стилоскоп (рис. 9.6). Электрическая дуга возникает между проверяемым образцом 6 и дисковым электродом 5. Луч света от душ через призмы 7, 11 и 12, линзы 8, 10 и 2, а также преломляющие призмы 3 и 4 попадает в окуляр 1, через который наблюдают и анализируют спектр. Цвет и концентрация линий последнего позволяют с помощью прилагаемого к прибору атласа определить присутствие элемента и приближенное процентное его содержание в сплаве. Стилоскоп массой 3 кг легко переносить за рукоятку 9; его производительность достигает 60 . . . 100 анализов в час. Стилоскоп позволяет проводить контрольные анализы как мелких, так и крупных поковок, а также контролировать детали непосредственно на машинах без их разборки.

Рис. 9.6. Переносный стилоскоп:
1 - окуляр, 2, 8,10 - линзы, 3, 4, 7, 11, 12 - призмы, 5 - электрод, 6 - образец, 9 - рукоятка

Эффективным способом определения марки сплава является искровой метод. При его применении марку сплава устанавливают визуально по виду искр, образующихся во время абразивной обработки поковки шлифовальным кругом или бормашинкой (см. рис. 3.4). Несмотря на то что этот метод является весьма приближенным, опытные контролеры в течение 1 ч определяют марку сплава 600 ... 1000 образцов.

Неразрушающие методы контроля позволяют проверять качество поковок и деталей (на отсутствие наружных и внутренних дефектов) без нарушения их целостности и могут быть использованы в сплошном контроле. К таким методам контроля относятся рентгено- и гамма-дефектоскопия, а также ультразвуковая, магнитная, капиллярная и другие виды дефектоскопии.

Рентгенодефектоскопия основана на способности рентгеновского излучения проходить через толщу материала и поглощаться последним в различной степени в зависимости от его плотности. Излучение, источником которого является рентгеновская трубка, направляют через контролируемую поковку на чувствительную фотопластинку или светящийся экран. Если в поковке имеется дефектное место (например, трещина), излучение, проходящее через него, поглощается слабее, а фотопленка засвечивается сильнее. Регулируя интенсивность рентгеновского излучения, получают изображение в виде ровного светлого фона в бездефектных местах поковки и отличительного темного участка — в месте нахождения дефекта.

Рейтинг@Mail.ru
Рейтинг@Mail.ru