锻件的质量与成本分析
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第三节? 锻件的质量与成本分析
一、锻件质量分析
1. 锻件缺陷分析
(1) 加热时产生的缺陷
1) 氧化皮
【氧化皮】坯料在加热时 , 铁与炉气中的氧化介质发生化学反应 , 生成氧化铁等氧化物的总称为氧化皮 , 又叫铁鳞。 氧化皮的产生不但造成金属的损耗 , 而且还有以下危害 :
①降低锻件的表面质量和尺寸精度。氧化皮压入锻件内的深度超过其加工余量时 , 导致 锻件会报废 ；
②氧化皮硬度较高 , 能加快胎模或锻模膛的磨损 , 降低其使用寿命。
2) 脱碳
【脱碳】加热时由于气体介质和钢铁表层碳的作用 , 使表层含碳量降低的现象称为脱碳。 钢表层的碳被烧掉后 , 会使锻件表面的强度和硬度降低。但是若脱碳层深度小于加工面的加工余量时 , 则对零件力学性能无影响。
3) 过热
【过热】金属由于加热温度过高或高温下保持时间过长引起晶粒粗大的现象称为过热。 过热会降低钢的塑性 , 乃至按正常锻造方法锻打时也会产生开裂现象。
4) 过烧
【过烧】加热温度超过始锻温度过多 , 使晶粒边界出现氧化及熔化的现象称为过烧。 过烧的金属晶粒间的连接遭到破坏 , 锻造时必然开裂。
(2) 自由锻的主要缺陷和预防
1) 裂纹 锻件上产生裂纹的形式很多 , 有横向裂纹、纵向裂纹、表面裂纹和内部裂纹。
产生裂纹的主要原因是 : ①原材料质量有问题。如钢中有害杂质元素或非金属夹杂物含量过多 ； ②钢料未加热透 , 心部塑性低 ； ③在拔长或 镦 粗时 , 塑性变形量过大。
防止坯料开裂的措施是 : 加强原材料的质量检查 ； 严格执行正确的加热规范和锻造工艺。
2) 晶粒粗大 当坯料加热温度较高而塑性变形量 ( 锻造比 ) 较小时，或者坯料局部不经受锻压加工时 , 由于金属的再结晶过程不显著 , 致使锻件的晶粒粗 大，力学 性能下降。
预防晶粒粗大的措施是合理确定锻造比 , 并使坯料的各部分都能经受一定锻造比的塑性变形。同时 , 应注意控制好终锻温度。
(3) 胎模锻和模锻的主要缺陷和预防
l) 错差
【错差】是模锻件沿分模面的上半部相对于下半部产生了位移的现象；如下图a。
产生错差的原因是 :
①合模锻时上、下模定位不准确 ；
②模锻锤锤头与导轨之间的间隙过大或模铁松动 ；
③锻模紧固不良等。
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锻件偏移和充不满举例
防止错差的措施是 : 恢复合模锻模的定位精度 ； 及时检查和调整锻模和模铁的位置。
2) 缺肉
【缺肉】是锻件实际尺寸 (长、宽和高)局部小于锻件图的相应尺寸 , 如上图b 。
造成缺肉的主要原因是 :
①坯料加热温度不够或未加热透 ；
②坯料尺寸偏小 , 体积不够 ；
③锻锤吨位不够或锤击次数不够 ；
④坯料在模膛中放偏 , 使锻件一边缺肉 , 另一边料过多 , 出现过多飞边等。
预防缺肉的措施是 :
①严格控制坯料的加热规范 ；
②正确选择锻锤吨位和合理地进行锤击 ；
③准确地备料等。
除上述两项缺陷外 , 还有因操作不当而产生的压伤 ； 因锻模模膛未清理干净而使锻件局 部有凹坑等。防止此类缺陷的措施主要是提高操作人员的技术水平。
通过必要的质量检查和缺陷分析 , 就可以找到减少或防止锻件缺陷、提高锻件质量的途 径。
2 、锻件质量分析方法
分析研究锻件产生缺陷的原因 , 提出有效的预防和改进措施 , 这是提高和保证锻件质量的重要途径。
从锻件各种缺陷形成的原因可以看出 , 影响锻件质量的因素是多方面的 , 除了原材料质量的优劣具有重要影响之外 , 还与锻造工艺以及热处理工艺密切有关。因此 , 分析和研究锻件的质量问题 , 内容过长，仅展示头部和尾部部分文字预览，全文请查看图片预览。 除去材料费、工人工资之外 , 模具费、管理费等均与锻件的生产数量有关。当生产数量不大时 , 采用昂贵的专用设备和模具 , 必然导致生产成本的提高 ； 当生产批量很大时 , 若仍用简单的自由锻设备 , 必然导致材料利用率和劳动生产率的降低 , 同样会引起生产成本的提高。
工艺的先进与落后 , 应视具体生产条件 ( 特别是生产批量 ) 而论 , 最终还是应以经济效果来评价工艺方案的优劣。例如 , 对于中、小批量生产来说 , 胎模锻造将是一种比较合理的锻造方法 , 只有当生产批量相当大时 , 采用模锻才算是比较合理的。而当锻件需要量只有几 件、十几件时 , 自由锻应当是优先选用的锻造方法。
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