Pereosnastka.ru

Литейное производство отличается от ряда других производств многоопер а ционностью и разнообразием используемых в технологическом процессе материалов. Отклонение от требуемого качества одного из материалов или неправильное выполнение одной из операций может привести к несоответствию качества отливки предъявляемым требованиям. Качество отливки, в свою очередь, влияет на качество последующих операций металлопокрытий.

Своеобразие литейного производства состоит еще и в том, что большая часть его процессов лишена непосредственной наглядности и происходит при переменных физико-химических условиях. Все это затрудняет и усложняет технический контроль литейного производства.

В литейном производстве подлежат контролю: поступающие в производство основные и вспомогательные материалы; свойства полученных сплавов; модельно-опочная оснастка; формовочные и стержневые смеси; стержни; формы; отливки на различных стадиях изготовления и обработки.

Основные и вспомогательные материалы поступают в литейный цех преимущественно через склады формовочных материалов и шихты. Некоторые вспомогательные материалы поступают через цеховые кладовые. Задача контроля на этом участке — отбраковка поступающих некондиционных материалов.

Ниже изложены отдельные виды контроля в литейных цехах и их краткое содержание.

Контроль процесса плавки. Методы контроля плавильного процесса зависят от типа плавильного агрегата и рода металла.

Контроль качества сплавов.

Контроль режима заливки. Заливку формы контролируют по температуре заливаемого металла оптическим пирометром и по продолжительности заливки — секундомером. Система контроля выборочная; для крупных и ответственных отливок — сплошной контроль.

Контроль оснастки. Повышение требований к точности черновых размеров отливок определяет необходимость систематического контроля состояния моделей, ящиков, опок и другой оснастки. Чем выше класс точности отливок, тем меньше допускаемые отклонения на размеры оснастки и периодичность контроля.

Контроль качества смесей. Качество смесей, как и исходных материалов, определяется их подготовкой, шихтовкой и перемешиванием.

Свойства смесей — влажность, газопроницаемость и прочность — подвергают систематическому контролю. Методика определения свойств смесей установлена ГОСТ 2189—78.

Плотность литейных красок проверяют каждые 1,5—2’ч ареометром.

Контроль стержней. Контроль стержней является предупредительным по отношению к отливкам и в то же время приемочным по отношению к стержням как самостоятельным полуфабрикатам.

Такие дефекты, как осыпаемость, трещины, пережог, определяют внешним осмотром. Влажность крупных стержней можно проконтролировать влагомером или простукиванием. Шаблоны, применяемые для контроля размеров стержней, как правило, предельные и лишь в отдельных случаях, преимущественно для массового производства, индикаторные.

Контроль качества формы. Качество изготовленной формы в значительной- мере определяет качество последующей отливки. Степень и равномерность уплотнения формы определяют специальным твердомером, пригодным для проверки горизонтальных, вертикальных и наклонных поверхностей. Используя твердомер, можно организовать эффективный контроль плотности набивки форм и добиться резкого уменьшения брака по дефектам формовки.

Контроль правильности размеров формы распространяется

главным образол на процесс установки стержней; контроль выполняют в большинстве случаев с использованием шаблонов, совмещающих производственное и контрольное назначение.

Многообразие причин, способных влиять на качество отливок, обусловливает эффективность статистического метода контроля в литейном производстве.

Задачи статистического метода анализа и контроля в литейном производстве следующие.
1. Выявление наиболее важных технологических факторов, определяющих качество продукции, а также основных причин, влияющих на эти факторы. Такими факторами при изготовлении отливок являются, например, температура жидкого металла, его жидкотекучесть, газопроницаемость, прочность и влажность форм и т. д. На эти факторы соответственно влияют такие переменные величины, как размеры и масса составных частей шихты, размеры кусков кокса, давление дутья, режим 136 приготовления смесей, давление сжатого воздуха в сети и др. В каждом отдельном случае факторы и влияющие на них показатели следует выбирать с учетом особенностей данного цеха, характера литья, главных видов брака.
2. Установление математической обработкой данных большого числа замеров функциональной связи между технологическими факторами.
3. Установление допускаемых отклонений для контролируемых элементов технологического процесса.
4. Использование статистического метода для непрерывного контроля при помощи контрольных графиков, служащих для своевременного предупреждения брака. В этом отношении особое значение приобретает правильная выборочность контроля, устанавливаемая математическим анализом.

Виды дефектов литья, причины их образования и меры предупреждения. Эффективность борьбы с браком литья определяется в значительной степени правильностью диагноза — выявлением действительного вида брака отливки, его причины и виновника брака. Только правильным решением этих вопросов, составляющих сущность контроля готовых отливок, можно обеспечить условия для ликвидации возникшего брака и предупредить появление его в дальнейшем.

Основные виды дефектов литья: спай, недолив (неполная отливка), заливы, наросты, пригар, отбел (чугунное литье), раковины газовые, раковины усадочные, рыхлоты, пористость, раковины земляные, раковины шлаковые, трещины горячие, трещины холодные, коробление, механические повреждения, окисление и пережог, несоответствие размеров и конфигураций отливок заданным (перекос, разностенность и др.), несоответствие заданным химического состава металла, микроструктуры и физико-механических свойств. Более подробно дефекты описаны в соответствующих ГОСТах и специальной литературе. Каждый из дефектов отливок может быть следствием ряда причин и их комбинации.

Наиболее вероятные причины возникновения того или иного дефекта устанавливают с учетом данных приемочного контроля “(журналов шихт, смесей и т. п.), характеризующих состояние отдельных элементов технологического процесса. Меры предупреждения брака зависят от наиболее вероятной причины брака. Последней определяются и место возникновения брака и, в соответствии с организационным построением производства, конкретный виновник,

Для эффективной борьбы с браком и надлежащего инструктажа виновников большое значение имеет правильно организованная площадка брака. Площадка должна быть местом ежедневного разбора, предъявления и разъяснения брака его виновникам, установления в присутствии виновника меры взыскания, а также информации цехового коллектива о взысканиях за брак и поощрениях за его снижение. Работники технического контроля должны быть активными участниками работы на площадках брака, а также участниками всех технологических мероприятий, приобщающих коллективы литейных цехов к самоконтролю при выполнении каждой производственной операции.

Наиболее важным является оснащение каждой операции необходимыми регулирующими и контрольно-измерительными приборами.

Контроль по наружному виду. Контроль отливок по их наружному виду позволяет выявить литейные дефекты (недоливы, наросты, спаи, трещины, поверхностные раковины, пригар и др.), а также дефекты отделки отливок (заусенцы, переточки, остатки литниковой системы и др.).

Осмотр отливок следует организовать таким образом, чтобы исключить попадание дефектных отливок на последующие операции. Так, непосредственно после выбивки целесообразно подвергать отливки первичной разбраковке с отсортировкой явного брака и только после этого направлять их на дальнейшие отделочные операции.

Готовую отливку, предъявленную для приемки ОТК, в первую очередь подвергают осмотру по наружному виду. Но в ряде случаев осмотр отливок невооруженным глазом является недостаточным. Тогда используют лупы различного увеличе-ния. Для обнаружения мелких внешних пороков, в том числе микротрещин, применяют люминесцентный метод.

Гидравлическое испытание отливок. Отливки, предназначенные для работы под давлением, следует подвергать испытанию на гидравлическую или воздушную плотность.

Е единичном производстве для контроля плотности отливок применяют отдельные пробки, заглушки, фланцы с резиновыми прокладками и стяжными болтами или струбцинами, при помощи которых заглушают каждое отверстие в отдельности В условиях серийного или массового производства плотность отливок проверяют с использованйем специальных приспособлений — гидростанков.

По методу испытания различают гидростанки, в которых испытание проводят при заполнении полости отливки водой (в этом случае дефекты обнаруживают при образовании течи или «потении» стенок отливки), воздухом с погружением отливки в воду (о дефектах свидетельствует появление на поверхности пузырьков воздуха). Иногда погружение испытуемой отливки в воду заменяют смачиванием проверяемой поверхности мыльным раствором.

По способу закрепления отливки станки делятся на ручные, в которых для закрепления отливок и закрывания отверстий используют винтовые или эксцентриковые зажимы, и механизированные, в которых для закрепления применяют быстродействующие пневматические зажимы.

Конструкция гидростанка должна обеспечивать надежное закрывание всех отверстий и, следовательно, возможность проведения испытания при заданном давлении, свободный доступ для осмотра всех контролируемых поверхностей отливки, достаточную производительность механизацией таких операций, как установка отливки, закрывание отверстий, подача и выпуск воды и т. д.

Контроль размеров отливок. Размеры любой отливки включают припуск на механическую обработку: допуски на размеры характеризуют точность изготовления отливки.

Припуском на обработку называют толщину избыточного слоя металла, назначаемую в отливке в тех местах изделия, где требуется получение чистой и точной поверхности механической обработкой. Значение припуска определяется классом точности изготовления отливки и имеет исключительно большое значение в машиностроении, так как в значительной мере определяет трудоемкость механической обработки. Повышение точности заготовок и снижение объема механической обработки, имеющее большое народнохозяйственное значение, обусловили ограничение припусков и допусков на литье соответствующими ГОСТами.

Чертеж отливки должен быть разработан на основании чертежа готового изделия с внесением уточнений, определяемых технологией литейного производства. Для создания единого приемочного документа в чертеж обычно включают и другие данные из числа предусмотренных техническими условиями для полной характеристики требуемого качества отливки.

Методы контроля геометрических размеров отливок определяются исключительно типом производства.

В условиях единичного производства основной контроль размеров отливки выполняют разметкой, при которой из заготовки по существу «выкраивают» годное изделие. В этом случае даже не вполне точную заготовку (отливку) можно использовать при правильном разделении имеющихся на отливке припусков.

Механическая обработка в крупносерийном и массовом производстве характеризуется применением специального оборудования, кондукторов и приспособлений, точно определяющих положение заготовки относительно режущего инструмента при механической обработке, а также заранее рассчитанными режимами резания. В этих условиях контроль размеров отливок приобретает особое значение и обусловлен следующими требованиями: контроль должен быть быстрым и точным; проверка размеров должна быть объективной. Использование в таких условиях универсального измерительного инструмента становится затруднительным, и его все чаще заменяют специальными контрольно-измерительными инструментами и приспособлениями.

Наиболее простые средства измерения отклонений фактических размеров от номинальных — скобы, пластины, кольца, пробки, шаблоны, т. е. жесткий предельный измерительный инструмент. Такой инструмент можно широко применять при контроле геометрических размеров отливок, не подвергаемых механической обработке, но обусловленных определенными допусками по условиям сборки или эксплуатации.

При контроле в отливках размеров, связанных с обрабатываемыми поверхностями, необходимо определить, обеспечен ли заданный припуск на обработку в допустимых пределах (т. е. не останется ли чернота после обработки), равномерно ли распределен заданный припуск по всей обрабатываемой поверхности, а также нет ли чрезмерного увеличения припуска на обработку, что может привести к поломке инструмента, нарушению установленного режима резания и т. п. В этих случаях применение предельного измерительного инструмента недостаточно, и его приходится заменять специальными контрольными приспособлениями. Контрольные приспособления для проверки отливок должны обеспечивать: выполнение всех контрольных измерений от базовых мест, принятых для механической рбработки; возможность отсчета отклонения проверяемого размера или припуска на обработку либо возможность определения, находятся ли они в допустимых пределах; выполнение всех контрольных измерений с одной установки проверяемой отливки; максимальное упрощение процесса измерений Для использования работников низкой квалификации; достаточно высокую производительность; точные и неизменные показания; легкость регулирования и смены изнашиваемых ча-§ 2. КОНТРОЛЬ КАЧЕСТВА ПРОДУКЦИИ В КУЗНЕЧНО-ШТАМПОВОЧНЫХ ЦЕХАХ

Виды и классификация брака поковок. Для кузнечно-штам-повочного производства характерны следующие основные виды брака: от исходного материала, при резке заготовок, нагревании, штамповке, термической обработке и очистке окалины. Приведенная ниже классификация брака позволяет независимо от того, на каких стадиях брак обнаружен, отнести его к той операции, которая явилась причиной его возникновения:
— от исходного материала — риски (мелкие, открытые царапины, просматриваемые «до дна»), волосовины (тонкие трещины, не просматриваемые «до дна»), заусенцы, плены (застывшие брызги жидкого металла), расслоение, шлаковые включения, несоответствие марки или химического состава стали, фло-кены (скопления или гнезда мельчайших трещин), несоответствующие параметры профиля материала;
— при резке заготовок — косой срез, заусенцы и искривление конца заготовки, грубый срез или скол с вырывом металла, торцовые трещины, несоответствие заготовки по длине;
— при нагревании заготовок — перегрев, пережог, окалина; при штамповке — вмятины (следы заштампованной окалины), забоины, «неполная» фигура, недоштамповка, перекос, зажим, заусенцы, кривизна, отклонение по длине;
— при термической обработке поковок — недостаточная или повышенная твердость, «пестрота» твердости (значительное различие значений твердости на одной поковке), закалочные трещины, плохая обрабатываемость режущими инструментами;
— при очистке окалины — остаточная окалина, перетравлен-ность, забоины при очистке, чернота, вмятины, тонкая стенка.

Рекомендуют следующие методы исправления дефектных поковок. Заусенцы, волосовины, закаты и зажимы затачивают наждачным кругом или вырубают зубилом. «Неполную» фигуру (если незаполнение незначительно) и небольшие вмятины исправляют перештамповкой в новом штампе или заваркой. Недоштампованные заготовки целесообразно обрабатывать в механических цехах отдельными партиями с предварительной обдиркой. Перештамповка таких заготовок нежелательна, так как при этом можно получить окончательный брак заштампов-кой вновь образовавшейся окалины. Если поковки не подвергают последующей обработке резанием, то для неответственных деталей недоштамповку можно исправлять одним повторным нагревом (для перевода избытка металла в окалину). Перекос можно исправить перештамповкой только при точной установке бабы в направляющих, причем обязательно в штампе с замками; в противном случае этот дефект неисправим. Незначительный перекос в поковке можно ликвидировать заточкой (выравниванием) базовых мест. Кривизну исправляют прав-142 кой в холодном состоянии в штампе (как й правильном прессе) или вручную с подгонкой по шаблону или контрольному приспособлению. Перегрев исправляют нормализацией, которая необходима почти для всех штампованных поковок. Повышенные и недостаточные твердость и вязкость поковок ликвидируют повторной термической обработкой.

Перештамповку, правку и повторную термическую обработку производят отдельными партиями на основном оборудовании цеха (в общем потоке). Дефекты исправляют в специальном дефектном отделении цеха, которое должно быть изолировано от основного грузопотока поковок.

Пережог, расслоение, закалочные трещины, торцовые трещины и значительное незаполнение фигуры относятся к окончательному браку и исправлению не подлежат.

Для контроля химического состава стали выполняют анализы (химический в лаборатории,, спектральный на стилоско-пе, сравнительный по искре), определяют марку стали термоэлектрическим методом. Соответствие марки материала поковок техническим условиям чертежа контролируют проверкой накладных, сертификатов на поступившие в цех заготовки, установкой в штампах условного клейма, проверкой и рассортировкой поступающих на приемку или механическую обработку поковок, сплошным контролем твердости после термической обработки поковок.

Для контроля выполнения режимов термической обработки термические печи оборудованы пирометрами (или термопарами), электрическими часами и механизмами для автоматического толкания поддонов; ведут журнал термических печей для регулярной записи загружаемых изделий и режимов их обработки. Качество поковок после термической обработки контролируют следующими способами: испытанием на твердость по Бринеллю; металлографическим анализом поковок; механическими испытаниями; магнитными методами контроля кристаллического состояния.

Внешние дефекты контролируют визуально. Скрытые дефекты обнаруживают после соответствующей термической обработки и очистки поверхности от окалины (а иногда и после механической обработки).

Глубину залегания дефекта контролируют: местным шлифованием дефекта на допустимую глубину с повторным осмотром; местной вырубкой дефектов зубилом; сплошным шлифованием дефектов наждачным камнем в пределах допустимого ослабления рабочего сечения детали; полной вырубкой дефекта ручным или пневматическим зубилом. Осмотр после вырубки выполняют с применением местного травления вырубленных мест концентрированной серной кислотой. Вырубку дефектов выполняет производственный персонал, проверку после выруб-кн — контролер.

Для определения зазоров и отклонений расстояния от опоры или контрольной поверхности до поверхности поковки при разметке или проверке в простейших контрольных приспособлениях применяют предельные пластины. Основные приспособления для измерения отклонений: круглый индикатор, секторный индикатор, предельный глубиномер, электрические измерительные средства.

Методы контроля размеров поковок. Новую конструкцию штампа контролируют осмотром формы заусенца на первых поковках, травлением первых поковок для выявления зажимов, проверкой микроструктуры по основным сечениям, подробной разметкой первых поковок.

Геометрические размеры окончательного ручья штампа проверяют (универсальным инструментом) разметкой контрольной отливки, первой и последней поковок.

Правильность установки штамповочного комплекта (ковочного и обрезного штампов) контролируют осмотром поковки до и после обрезки заусенца, травлением первых поковок в растворе серной кислоты для выявления зажимов.

Перекос (смещение поковки) по линии разъема штампов контролируют осмотром поковки до обрезки заусенца, разметкой верхней половины фигуры при установке по нижней половине, проверкой боковым шаблоном, измерением на контрольных приспособлениях, измерением штангенциркулем разности диаметров по разъему.

Длину поковки контролируют прутковым шаблоном с предельной выточкой, профильным шаблоном, профильным двусторонним шаблоном, контрольным приспособлением.

Изгиб (кривизну) поковки определяют катанием на плите, а также проверкой бокового смещения от установочной оси в контрольном приспособлении, биения цилиндрической поверхности при вращении детали, биения одновременно в нескольких сечениях по длине.

Коробление плоскости измеряют глубиномерами с рычажной передачей.

Отклонение плоскостей от параллельности и перпендикулярности проверяют устройствами, включающими глубиномеры.

Угловые характеристики контролируют разметкой угломером и контрольными приспособлениями с использованием вращающихся призм и качающихся коромысел.

Фактический припуск на механическую обработку проверяют измерением припусков на плоской, конической, цилиндрической, сферической и криволинейной поверхностях с помощью специальных приспособлений.

Читать далее:

Контроль качества продукции в механических цехах

• Ультразвуковая дефектоскопия
• Люминесцентный метод контроля
• Магнитные методы контроля
• Рентгеновский контроль
• Контроль качества сварочных и слесарно-подготовительных работ