ПЗ МДК 04 03 Метрологическое обеспечение

                                                  Пояснительная записка

Методические указания к выполнению практических и лабораторных работ обучающимися по

МДК 04.03 Метрологическое обеспечение

Предназначены для обучающихся по специальности 150412 Обработка металлов давлением.

Цель методических указаний: оказание помощи обучающимся в выполнении практических работ и лабораторных по МДК 04.03 Метрологическое обеспечение

Настоящие методические указания содержат работы, которые позволят обучающимся самостоятельно овладеть фундаментальными знаниями, профессиональными умениями и навыками деятельности по МДК , опытом творческой и исследовательской деятельности и направлены на формирование   следующих компетенций:

1. Выбирать методы контроля, аппаратуру и приборы для контроля качества продукции.

2. Регистрировать и анализировать показатели автоматической системы управления технологическими процессами.

3. Оценивать качество выпускаемой продукции.

4. Предупреждать появление, обнаруживать и устранять возможные дефекты выпускаемой продукции.

5. Оформлять техническую документацию при отделке и контроле выпускаемой продукции.

В результате выполнения практических  работ обучающиеся должны

уметь:

-     анализировать и осуществлять технологический процесс обработки металлов давлением с использованием автоматизированной системы управления, компьютерных и телекоммуникационных средств;

-     выбирать методы контроля, соответствующее оборудование, аппаратуру и приборы для контроля качества продукции;

-     применять методы предупреждения, обнаружения и устранения дефектов выпускаемой продукции;

знать:

-     основы автоматизации производственных процессов и процессов контроля качества продукции;

-     методику обнаружения различных дефектов продукции, возникающих при отклонении от технологии производства, и меры по их предупреждению и устранению.

Описание каждой практической и лабораторной  работы содержит: тему, цели работы, задания, основной теоретический материал, порядок выполнения работы, формы контроля. Для получения дополнительной, более подробной информации по изучаемым вопросам, приведено учебно-методическое и информационное обеспечение.

                  Тематический план практических и лабораторных  работ по

                             МДК 04.03  Метрологическое обеспечение

Название практической работы	Количество часов
Практическая работа № 1 Выбор метода контроля качества продукции	6
Практическая   работа № 2 Выбор оборудования, аппаратуры и приборов для контроля качества продукции	6
Практическая   работа № 3 Поверка аппаратуры и приборов для контроля качества продукции	6
Практическая работа № 4 Определение дефектов сортопрокатного производства	2
Практическая  работа № 5 Определение дефектов при свободной ковке	4
Практическая работа № 6 Определение дефектов при штамповке	4
Практическая  работа № 7 Анализ причин возникновения дефектов при отклонении от технологии призводства	2
Практическая  работа № 8 Экскурсия в лабораторию физико-механических испытаний продукции	6
Итого	36 часов

                                            Практическая  работа № 1

Тема : Выбор метода контроля качества продукции

Цель: 1. Освоение методики выбора метода контроля качества продукции

  Оборудование: тетрадь, ручка , методические рекомендации.

                                                      Ход работы

Контролируемые параметры

Изготовление любого вида и типа изделия во всех отраслях машиностроительного производства от момента получения заготовок, полуфабрикатов, материалов, комплектующих и до момента отправки его заказчику, сопровождается контрольными операциями.

Контроль – это проверка соответствия свойств, параметров и характеристик материалов, полуфабрикатов и готовых изделий стандартам и техническим условиям (ТУ) на всех этапах изготовления изделий (разработка, производство, испытания).

В процессе изготовления изделий используют следующие виды контроля: входной комплектующих изделий; пооперационный, в процессе регулировки и настройки; а также в процессе приемосдаточных испытаний. Объем и содержание входного контроля определяется конструкцией машиностроительного изделия и ТУ. Пооперационный контроль назначает технолог на основании сборочного чертежа и ТУ. Средства контроля или выбирают из имеющихся универсальных, или проектируют специальные. Приемосдаточные испытания проводят на полностью изготовленном изделии. При наличии специфицированных узлов, блоков и ТУ на них приемосдаточные испытания проводят последовательно: узлы, блоки, изделие.

К контролируемым параметрам относятся:

• физико-химико-механические свойства и химический состав исходных материалов;

• структура и внутренние дефекты материала изделий в ходе технологического процесса и в готовых изделиях;

• геометрические параметры и дефекты поверхности деталей на стадии изготовления и в готовом изделии;

• динамические характеристики и техническое состояние деталей, узлов и конструкций в процессе изготовления и эксплуатации;

• технические параметры и свойства готовых изделий в процессе приемки, испытаний и эксплуатации.

Назначение производственного контроля – обеспечение качества выпускаемой продукции. Качество продукции (см. гл. 2) – это совокупность свойств, обусловливающих ее способность удовлетворять определенные потребности в соответствии с назначением.

Уровень свойств, которым должна удовлетворять продукция, оформлен в ее технической характеристике. Для того чтобы обеспечить свойства изделий, заложенные в ней, при проектировании формируют требования к геометрическим параметрам, структуре и свойствам отдельных деталей и сборочных единиц. Таким образом, на всех стадиях изготовления, приемки, испытаний и эксплуатации изделий необходимо проверять свойства сырья, исходных материалов, полуфабрикатов; геометрические параметры, свойства и структуру деталей; параметры технической характеристики готовой продукции, т.е. осуществлять производственный контроль.

Сущность процесса контроля представляет собой определение того, находится ли значение контролируемого параметра между предельно допустимыми его значениями или нет.

Видом контроля является обнаружение нарушения целостности материала деталей (трещин, раковин), локальных нарушений структуры и других внутренних и поверхностных дефектов.

Результаты контроля используют для изъятия негодных материалов и изделий из технологического процесса или прекращения эксплуатации дефектных изделий; рассортировки деталей на различные группы качества; управления технологическим процессом.

Виды контроля

Виды контроля классифицируют в зависимости от назначения, способов проведения, контролируемых параметров и других признаков.

При входном контроле проверяют свойства сырья, исходных материалов, качество заготовок, полуфабрикатов и покупных изделий.

При пооперационном контроле проверяют параметры, свойства и дефекты деталей, сборочных единиц и изделий в ходе технологического процесса.

Задачей приемочного контроля является контроль изделий на конечных этапах технологического процесса.

При инспекционном контроле контролируют состояние и технические характеристики изделий в процессе эксплуатации.

Если контроль проводят без воздействия на процесс производства, то имеет место так называемый пассивный контроль.

При активном контроле проверку изделий или технологического процесса осуществляют в процессе изготовления и используют для управления производством.

При визуальном контроле проверка ведется невооруженным глазом.

В зависимости от того, нарушается целостность изделий после контроля или нет, различают разрушающие и неразрушающие методы контроля.

Сплошной контроль предусматривает 100%-ную проверку изделий. Если проверке подвергают часть изделий из партий, то имеет место статистический или нестатистический (выборочный) контроль.

В зависимости от контролируемых параметров различают контроль геометрических характеристик, поверхностных дефектов, химического состава, физико-механических свойств и т.п. Общая схема осуществления контроля показана на рис. 19.1.

Рис. 19.1. Общая схема процесса контроля

1.      Определить и описать вид контроля на вашем участке.

 По окончанию работы результаты предъявить преподавателю для просмотра и выставления оценки.

                                   Практическая  работа № 2

Тема : Выбор оборудования, аппаратуры и приборов для контроля качества продукции

Цель: Освоение методики выбора оборудования, аппаратуры и приборов для контроля качества продукции

Оборудование : методические рекомендации

                                                   Ход работы

Ответить на контрольные вопросы.

1.      Какое оборудование применяется для контроля штамповок и поковок

2.      Пользуясь какими принципами выбирают оборудование и аппаратуру для контроля.

 По окончанию работы результаты предъявить преподавателю для просмотра и выставления оценки.

                                             Практическая работа № 3

Тема : Проверка аппаратуры и приборов для контроля качества продукции

Цель: 1. Освоение методики проверки аппаратуры и приборов для контроля качества продукции

Оборудование: тетрадь, ручка , оптические датчики.

                                                      Ход работы

Ответить на контрольные вопросы:

1.      Какая аппаратура подвергается проверке.

2.      Виды проверки аппаратуры.

Ответить на контрольные вопросы.

 По окончанию работы результаты предъявить преподавателю для просмотра и выставления оценки.

                                     Практическая работа № 4

Тема : Определение дефектов сортопрокатного производства

Цель: Освоение методики определения дефектов сортопрокатного производства

Оборудование: тетрадь, ручка, методические рекомендации

                                                        Ход работы

Прокатное производство, являясь завершающим этапом металлургического цикла, оказывает большое влияние на качество и количество выпускаемой продукции, а также на все технико-экономические показатели завода. Правильно разработанной прокатной технологией можно в известной степени локализовать отдельные дефекты литой стали – слитков. Пооперационный контроль технологического процесса прокатного производства должен обеспечить получение продукции высокого качества без снижения производительности агрегатов. Несмотря на большое разнообразие технологических процессов получения различных видов продукции, все способы прокатного производства (сортопрокатное, трубное, листопрокатное и др.) имеют между собой много общего, как в отношении исходного материала, так и в отношении подготовки металла к нагреву, нагреву металла, охлаждению металла, отделке и т. д., поэтому в межоперационном и окончательном контроле прокатной продукции также много общего.

Исходя из этого, вопросы контроля технологии прокатного производства изложены в порядке последовательности операций.

Исходный металл для прокатного производства

Исходным металлом для прокатного производства являются слитки и полуфабрикаты (блюмы, слябы, заготовки и сутунки) различных форм, размеров и марок сталей.

К основным параметрам слитков, влияющим на качество, относятся их развес, форма и соотношение геометрических размеров. Параметры зависят от химического состава и назначения металла.

Развес слитков для прокатного производства может колебаться в широких пределах от 100 кг до 50 т и выше. Следует отметить, что если раньше слитки среднелегированных и высоколегированных марок сталей отливали преимущественно небольших развесов, то: в последнее время технология сталеплавильного и прокатного производства настолько прогрессировала позволяет получать готовую продукцию средне и высоколегированной стали из слитков большого развеса.

Форма слитков бывает самая разнообразная: квадратная, прямоугольная, круглая, многогранная, волнистая и др., но наиболее распространенными формами являются квадратная, прямоугольная и круглого сечения. При этом в одинаковой степени применяются как слитки, уширенные кверху, так и уширенные книзу.

Современное состояние технологии выплавки и разливки стали в изложницы не гарантируют получения слитков с одинаковым химическим составом по сечению и высоте, при этом, чем больше развес слитков, тем более резко проявляется их химическая неоднородность.

В процессе охлаждения металла в изложнице и кристаллизации слитка образуются внутренние дефекты (усадочные раковины, сегрегация химических элементов, газонасыщенность и др.), которые последующим технологическим переделом устраняются или уменьшаются. Кроме того, встречаются внутренние дефекты, не связанные со спецификой технологии выплавки и разливки, а являющиеся результатом нарушения установленной технологии выплавки, разливки и охлаждения слитков (плохое раскисление металла, низкая или высокая температура и скорость разливки и др.). К числу таких дефектов относятся: неметаллические включения, пузыри, усадочная рыхлость, осевая и центральная повышенная ликвация, пятнистая ликвация, древовидный излом, внутренние трещины в слитках и др.

Кроме вышеуказанных дефектов, нарушение технологии производства или неправильно выбранный режим той или иной операции сталеплавильного производства может привести к образованию также поверхностных дефектов. К наиболее часто встречающимся поверхностным дефектам относятся рванины, поперечные и продольные трещины, плены, осповины, шлаковые включения и др., которые подлежат удалению с поверхности слитков.

Качество стального слитка определяется степенью развития дефектов и возможностями их устранения без снижения технико-экономических показателей производства при условии получения готовой продукции в строгом соответствии с ГОСТом.

Влияние внутренних дефектов слитков может быть несколько снижено или локализовано за счет дальнейшей правильной технологии передела (нагрева, прокатки, охлаждения и др.), а поверхностные дефекты должны быть удалены непосредственно со слитка или же в случае горячего посада с полуфабриката.

Качество полуфабриката в большой степени зависит как от качества исходного металла - слитка, так и от технологии передела слитков: нагрева, прокатки и охлаждения полуфабриката. Правильно выбранная технология передела в значительной степени улучшает металл, и, наоборот, неправильная технология усугубляет пороки слитков и в увеличенном количестве передает их полуфабрикату.

Наиболее часто встречающиеся пороки прокатного происхождения следующие: перегрев, пережог, закат, царапины, флокены, по геометрическим размерам, обезличенные и др.

Перед посадкой в нагревательные колодцы и печи слитки подвергаются контролю по состоянию поверхности и по правильности маркировки.

Контроль состояния поверхности слитков производится путем внешнего осмотра либо непосредственно перед посадкой в нагревательные колодцы при горячем всаде, либо в случае применения слитков холодного всада, на адъюстаже сталеплавильного цеха. Слитки не должны иметь поверхностных дефектов в виде рванин, трещин, плен, шлаковых включений, оспоаин и др., размеры которых превышают нормы, установленные техническими условиями. В зависимости от марки стали, назначения, глубины залегания, и протяженности дефектов могут быть применены те или иные способы зачистки поверхности.

Для предупреждения возможности перепутывания, обезличивания слитков чрезвычайно важна правильная организация учета и маркировки слитков.

Слитки, предназначенные для холодного посада, специально маркируются при помощи металлических скоб с нанесением на них номера плавки и марки стали. Скобы устанавливаются в надставку слитка до разливки металла.

Если слитки плавок, предназначенных для горячего посада, направляются на склад, на одной из боковых граней каждого слитка наносится краской номер плавки и марки стали.

Общее количество поступивших слитков данной плавки, а также количество годных и забракованных контролируются сопоставлением с данными паспорта плавки.

Блюмы, слябы и заготовки после охлаждения подвергаются, прежде всего, контролю состояния поверхности (внешним осмотром после удаления окалины с поверхности металла).

Удаление окалины в зависимости от специфики производства, марки стали, назначения металла может быть произведено травлением в кислотах, дробеструйными установками или другими способами.

На поверхности полуфабриката не должно быть дефектов в виде трещин, плен, рванин, закатов, рисок и др. Обнаруженные дефекты обводят мелом и удаляют. Удаление поверхностных дефектов в зависимости от марки стали, назначения заготовок, размеров пороков и особенности производства может быть произведено огневой зачисткой, пневматической вырубкой, строжкой и другими методами.

После этого тщательным внешним осмотром клейма каждой заготовки проверяется правильность маркировки. В случае сомнения в правильности клеймовки, все заготовки плавки подвергаются контролю искрением или стилоскопом. При производстве высоколегированной стали все заготовки независимо от состояния клеймовки подвергаются проверке на искру.

Путем пересчета заготовок проверяется соответствие количества заготовок в плавке с данными паспорта плавки.

Качество резки заготовок проверяется путем внешнего осмотра торцов заготовок. Торцы должны иметь гладкий и ровный рез, без сколов, трещин и вырывов, так как последние указывают или на недостаточную обрезь усадочной раковины, или на резку металла неисправными или же неправильно установленными ножами.

Размеры полуфабриката контролируются путем замера штангенциркулем, шаблоном и металлической рулеткой и др.

Итоги поплавочного контроля, обработка и забракование полуфабриката фиксируются в специальном журнале.

Подготовка металла к прокатке

Технологический процесс прокатного производства в различных стадиях обработки металла (нагрев, прокатка, охлаждение и др.) связан с неравномерностью изменения отдельных частей объема металла, что вызывает в последнем различные по знаку и величине напряжения.

Неоднородность структуры металла, расположение и свойства различных кристаллов, наличие внутренних и внешних пороков в металле усугубляет неравномерность распределения напряжений в процессе обработки металла давлением.

Все пороки металла, будучи местами повышенной, концентрации напряжений и подвергаясь растягивающим напряжениям в процессе прокатки, могут привести к образованию местных хрупких разрушений до того, как среднее напряжение дойдет до предела текучести.

Не удаленные с поверхности слитков и заготовок пороки передаются готовому сорту. При этом чем меньше размер готового профиля, тем большую поверхность этот порок поражает и тем большая требуется затрата энергии для удаления порока. Часто пороки, которые легко можно было бы удалить со слитка или полуфабриката, переходя в готовый сорт, превращают его в окончательный брак.

Различными опытами и исследованиями установлено, что повышение концентрации напряжения тем больше, чем глубже порок расположен в металле, и чем меньше угол между сторонами порока.

Максимальное напряжение на поверхности металла, пораженного дефектами, может быть определено по формуле С. И. Губкина:

σ макс - напряжение у конца трещины;

σ ср - среднее сопротивление деформации;

р - радиус закругления у вершины надреза;

С - глубина трещины.

Влияние поверхностных дефектов, на понижение прочности материала показано опытами, проведенными акад. А. Ф. Иоффе, над кристаллами каменной соли.

Кристаллы каменной соли подвергались разрыву в сухом виде и в воде. Было установлено, что предел прочности сухих образцов равняется 0,5 кг/мм2, а предел прочности подобных образцов при разрывах их в воде равнялся 200 кг/мм2.

Такое резкое повышение предела прочности кристаллов соли объясняется главным образом тем, что в воде растворился поверхностный слой соли, на котором имелись микротрещины, являющиеся источниками повышенной концентрации напряжений.

Удаление поверхностных пороков с металла является ответственной и трудоемкой операцией прокатного производства от тщательности, выполнения которой зависит качество готовой продукции и технико-экономические показатели производства.

Зачистка слитков

При посадке слитков в нагревательные колодцы в холодном состоянии зачистка пороков поверхности слитков производится в холодном состоянии, перед их нагревом.

Может также производиться огневая зачистка пороков поверхности слитков, как горячего, так и холодного всада.

Иногда для слитков, главным образом горячего всада, зачистка пороков поверхности слитков не производится.

Ни одна из схем зачистки пороков поверхности слитков не гарантирует полностью от необходимости последующей зачистки полуфабриката. Конечно, после предварительной зачистки слитков поверхностных пороков на полуфабрикате будет значительно меньше.

Наиболее эффективным способом, который получает большое распространение, является огневая зачистка горячего раската.

Преимущества этого способа перед остальными особенно ощутимы при применении специальных машин непрерывной, сплошной огневой зачистки поверхности горячего раската, установленных в общую линию прокатного стана по пути движения раската.

Слитки ряда ответственных легированных сталей перед удалением пороков с их поверхности подвергаются различным видам термической обработки.

К основным видам термической обработки слитков перед зачисткой относятся: отжиг, нормализация с отпуском, гомогенизация.

Отжиг и нормализация с отпуском необходимы, чтобы снять внутренние напряжения, образовавшиеся в слитках в процессе охлаждения, которые могут при определенных условиях нагрева и прокатки привести к образованию пороков в слитках, смягчить сталь для облегчения зачистки поверхностных дефектов и уменьшить флокеночувствительность металла.

Гомогенизация (диффузионный отжиг), кроме того, несколько выравнивает химический состав металла.

Зачистка полуфабрикатов

С целью обнаружения поверхностных пороков на полуфабрикате его подвергают предварительной очистке от окалины.

Окалина, покрывающая поверхность углеродистого металла, состоит в основном из трех слоев: верхнего - окисла Fe2О3, среднего - окисла Fе3О4, и нижнего - закиси FeO. В окалине, покрывающей поверхность легированных и высоколегированных сталей, кроме того, содержатся еще в небольших количествах окислы легирующих элементов (от 2 % до 3%). В состав основных слоев окалины входит примерно от 20 % до 50% окислов Fe2О3 и Fе3O4 и от 50 % до 80% закиси FeO.

В зависимости от химического состава стали применяют различные кислоты. Для травления полуфабрикатов из низколегированной и углеродистой стали применяют, в основном, раствор серной кислоты.

Для травления полуфабрикатов, чистого сорта, а также горячекатаных полос и листов из нержавеющих сталей применяют водные растворы соляной, серной, азотной или фтористо­водородной кислот разных концентраций и в различных комбинациях.

Контроль водного раствора кислоты производится следующим образом. Свежий раствор перемешивают. Из глубины ванны свинцовым или кислотоупорным стаканом отбирают пробу. В стакан опускают термометр и ареометр и определяют плотность при соответствующей температуре, исходя из чего определяют удельный вес раствора. Из стаканчика с раствором пипеткой отбирают в колбу 10 см3 раствора и добавляют 3-4 капли метилоранжа. Титруют, добавляя в раствор по каплям из бюретки щелочной раствор едкого натра, до изменения красного цвета раствора в зеленый. По делениям бюретки определяют количество израсходованной щелочи, а по количеству израсходованной щелочи и удельному весу раствора устанавливают содержание в растворе кислоты и купороса.

Травильный раствор должен проверяться не реже чем каждые 3-4 часа и результаты контроля отражаться в специальном журнале.

Качество травления проверяется внешним осмотром поверхности заготовок. Хорошо протравленный металл должен иметь гладкую поверхность ровного светло-серого цвета, без остатков не вытравленной окалины, следов перетрава и других дефектов.

В случае обнаружения дефектов выясняются причины их образования, и производится соответствующая регулировка режима работы травильных ванн.

За последние годы получил распространение непрерывный способ удаления окалины с поверхности полуфабриката, сортового проката листов и полос с помощью дробеструйных установок различных конструкций.

Этот способ имеет ряд преимуществ по сравнению с травлением металла в кислотах, основные из которых отсутствие пороков травления и потерь здорового металла. При производстве полуфабриката и сортового проката из легированной и высокоуглеродистой стали применяется также абразивный способ удаления окалины, представляющий собой разновидность фрезерования металла зернами абразивного круга.

Сущность этого метода заключается в сошлифовке на поверхности металла змейки или колец с шагом 100 мм - 200 мм.

По сравнению с другими способами удаления окалины с поверхности металла он имеет ряд весьма существенных недостатков, из которых основными являются низкая производи­тельность, значительные потери здорового металла и небольшая величина поверхности металла, очищаемой от окалины.

Очистка грубой окалины с поверхности полуфабриката и крупного сортового проката углеродистых и низколегированных сталей может производиться отбивкой посредством пневматических молотков, с последующей зачисткой металлическими щетками. Этот способ не обеспечивает достаточно полного удаления окалины, особенно нижнего слоя, и не дает возможности качественно выявить поверхностные дефекты металла. Им можно пользоваться лишь в том случае, если поверхность металла достаточно чиста или же по условиям поставки допускаются незначительные пороки на поверхности.

В последнее время для удаления с поверхности металла окалины начал применяться газопламенный способ, основанный на нагреве поверхности металла специальными многопламенными горелками, которые перемещаются вдоль обрабатываемого металла на тележках.

Для удаления пороков с поверхности полуфабриката можно использовать такие способы, как огневая зачистка, электродно-дуговая зачистка, обдирка на токарно-обдирочных станках, строжка на строгальных станках, фрезерование на специальных станках, пневматическая вырубка молотками и абразивная зачистка наждачными кругами.

При ручной огневой зачистке применяется примерно следующая технология и контроль качества:

1) металл, подлежащий огневой зачистке, укладывается на стеллажи поплавочно с тем, чтобы избежать обезличивания или перепутывания; с поверхности металла металлическими щетками и обойками удаляется окалина, грязь, песок и т. д.;

2) перед зачисткой поверхности проверяют размеры и клеймовку металла;

3) осматривается поверхность металла, и наружные пороки отмечаются мелом;

4) в зависимости от принятой технологии, размеров и марки стали после разметки дефектов приступают или непосредственно к огневой зачистке или же сначала часть пороков удаляют пневматическими молотками;

5) для ускорения процесса окисления поверхности металла в начале огневой зачистки вводят в факел пламени конец тонкого стального низкоуглеродистого прутка, а при зачистке нержавеющих сталей в очаг горения все время подается алюминиевый или железный порошок;

6) подготовленный и зажженный резак устанавливается под углом 70° - 80° к зачищаемой поверхности; по достижении температуры горения металла наклоняют головку резака под углом 25° - 30° и одновременно подают струю режущего кислорода, образующийся в процессе огневой зачистки шлак удаляется скребками;

7) зачистка дефектов производится в продольном направлении, начиная с ребра граней, при этом процесс огневой зачистки ведется непрерывно; образующиеся канавки должны перекрывать одна другую и не образовывать острых и высоких гребней;

8) после огневой зачистки поверхность металла подвергается вторичному контролю на отсутствие наплывов, трещин, острых гребней, на плавный развал канавок и т. д. с тем, чтобы избежать дефектов, которые при последующей прокатке могут привести к образованию трещин и закатов.

При контроле поверхности металла после огневой зачистки проверяется и отмечается мелом и краской забракованная часть металла.

При производстве высоколегированных сталей (нержавеющих, жаропрочных и др.) слитки, заготовки и слябы могут подвергаться сплошной обдирке поверхностного слоя на специальных токарных и строгальных станках большой мощности.

Основное преимущество этого способа зачистки заключается в том, что при этом удаляются все поверхностные дефекты и обеспечивается получение значительно более чистой поверхности полуфабриката по сравнению с другими видами зачистки металла, так как обдирка слитков производится до полного удаления поверхностных пороков.

Основные недостатки обдирки - низкая производительность, большие потери здорового металла (до 10%) и необходимость предварительной термической обработки некоторых сталей перед зачисткой.

Контроль качества обдирки металла осуществляется внешним осмотром поверхности металла после зачистки. На поверхности металла не должно быть не удаленных пороков, острых гребней и неплавных переходов между отдельными слоями поверхности металла, которые при прокатке могут привести к трещинам и закатам. Проверяются также размеры зачищаемого металла. В отдельных случаях металл после строжки подвергается травлению с целью более тщательного контроля качества поверхности.

Удаление поверхностных пороков должно производиться поперечной зачисткой, так как в противном случае продольно расположенные трещины и волосовины сливаются на поверхности металла с рисками от наждачного камня, и их трудно отличить при контроле.

После зачистки каждая заготовка проверяется внешним осмотром на отсутствие поверхностных пороков, кроме того, путем замера проверяют, не выходят ли зачищенные места за пределы допусков.

Каждая проконтролированная годная заготовка клеймится специальным клеймом, а забракованные заготовки закрашиваются краской.

Торцы заготовок, вышедшие из размеров после зачистки, отрезают или закрашивают краской, если это разрешается по условиям поставки.

1.      Определить дефекты предлагаемого слитка.

 По окончанию работы результаты предъявить преподавателю для просмотра и выставления оценки.

                                        Практическая работа № 5

Тема : Определение дефектов при свободной ковке.

Цель: Освоение методики определение дефектов при свободной ковке.

Оборудование: тетради, ручки, методические рекомендации.

                                                Ход  работы

Методические рекомендации к выполнению работы.

Виды и причины дефектов

Поковки, изготовленные с отступлением от технических условий и требующие дополнительных работ для устранения выявленных в них пороков, называются дефектными.

Главными причинами дефектов поковок являются: недоброкачественный исходный металл слитка или заготовки; неправильные режимы нагрева слитка или заготовки; неправильные приемы ковки; несоблюдение режима охлаждения поковки после ковки; работа неисправным инструментом.

Основными дефектами поковок являются наружные трещины или рванины, волосовины, внутренние разрывы или свищи и расслоения, нажимы и складки, вмятины, флокены, неметаллические включения и следы усадочной рыхлости.

Трещины

---

Некоторые дефекты поковок

а — наружные трещины и рванины;
б — свищи;
в — нажимы в поверхностном слое.

---

Причиной появления трещин в поковках могут быть: недоброкачественный исходный материал заготовки или слитка; ковка при низких температурах; неравномерное охлаждение поковки; применение неправильных приемов и весьма больших обжатий при ковке. Трещины, обнаруженные при ковке, удаляют в горячем состоянии вырубкой при помощи специальных топоров, а в холодном состоянии — зачисткой абразивными кругами, вырубкой пневматическими зубилами и другими способами.

Волосовины представляют собой очень тонкие и мелкие (видимые после травления невооруженным глазом) трещины, которые могут образоваться в процессе ковки или прокатки слитков, имеющих мелкие газовые подкорковые пузыри, и от слишком быстрого охлаждения поковок. Волосовины часто наследуются от проката.

Рванины появляются: в процессе первого обжатия слитка во время ковки при низких температурах; при неправильном нагреве заготовки (пережог металла).

Свищи (пустоты или скворешники) получаются в осевой зоне при неправильных приемах ковки круглых поковок под плоскими бойками, когда ведут протяжку с небольшими обжатиями с круга на круг без перехода на квадратное сечение с последующей сбивкой углов.

Нажимы (рисунке — показана последовательность образования) появляются во время протяжки в результате малой подачи при глубоких обжимах заготовки или от ковки на неисправных бойках. Во время осадки складки получаются от уступчатой поверхности заготовки, появившейся в результате недоброкачественной протяжки заготовки перед ее осадкой.

Вмятины возникают при небрежной очистке заготовки и бойков от окалины, которая в процессе формообразования заковывается в тело поковки.

Флокены — внутренние трещинки, возникающие от выделения водорода, поглощенного жидкой сталью во время выплавки. Флокены образуются в результате быстрого охлаждения поковки после ковки и в тем большей степени, чем больше сечение поковки.

Неметаллические включения (шлаки, песок) и следы усадочной рыхлости в поковках выявляются обычно при механической обработке. Если прибыльная часть в процессе ковки удалена неполностью, то остатки усадочной раковины в виде рыхлости раскрываются при ковке.

К неисправимым дефектам поковок относятся: глубокие продольные и поперечные трещины, рванины, рыхлость и неметаллические включения, пережог. Поковки с неисправимыми дефектами являются негодными и их бракуют.

К исправимым дефектам поковок относят: малые трещины, перегрев металла, нажимы и складки, если они не входят в контур детали. Мелкие трещины вырубают в холодном состоянии пневматическими зубилами и в процессе ковки «на горячо» специальными топорами. Нажимы и складки, если они не входят в контур детали, удаляют зачисткой на наждачном круге или вырубкой. Для улучшения механических свойств металла в целях устранения влияния перегрева и снижения внутренних напряжений поковки подвергают первичной термической обработке — отжигу, нормализации и улучшению.

Основные способы контроля поковок

После термической обработки и зачистки поковки поступают на контрольную площадку цеха, где их подвергают проверке. Качество поковки должно отвечать всем требованиям технических условий, предусматривающих необходимую прочность материала, размеры и точность изготовления поковки.

Ответить на контрольные вопросы:

1.      Перечислите виды дефектов поковок

2.      Какие меры применяют для избежания брака поковок

 По окончанию работы результаты предъявить преподавателю для просмотра и выставления оценки.

                                          Практическая работа № 6

Тема : Определение дефектов при штамповке

Цель: освоение методики определения дефектов при штамповке

Оборудование: тетради, ручки.

                                                Ход  работы

При горячей штамповке в изделиях могут получаться различные дефекты.
Несоответствие размеров изделия размерам чертежа. Нельзя думать так, что если изделия изготовляются в одном и том же штампе, то все они должны точно походить друг на друга и строго соответствовать размерам чертежа. В действительности дело обстоит не так. Штамп работает в тяжелых условиях (высокая температура от соприкосновения с горячим металлом, сильные удары), в процессе работы штамп постоянно разлаживается и быстро изнашивается, теряет свои первоначальные размеры.
Если поковка застревает в чистовом ручье штампа, это сигнал о том, что штамп износился. При износе штампа сильно увеличиваются размеры поковки, и припуски на обработку получаются в два и даже в три раза больше нормальных. Для проверки состояния штампов, их износа, а также для проверки штампов, вышедших из ремонта, необходимо систематически, через определенное количество поковок, осматривать, обмеривать и взвешивать изделия.
Перекосы. Штампы часто разлаживаются в работе. Нижний штамп должен устанавливаться так, чтобы он стоял неподвижно и был закреплен наглухо без всяких подкладок, а наладка будет состоять в подгонке верхнего штампа к нижнему. После подгонки (наладки) штампа приступают к пробной штамповке.
Проверив изделия, контролер и мастер должны дать заключение о годности пробных изделий; только после их разрешения кузнец может приступить к штамповке всей партии изделий. Но как бы хорошо ни были поставлены и закреплены штампы, вое же от сотрясений при ударах во время работы они расстраиваются.
Штамповка на смещенных штампах вызывает перекос изделий. Перекос легко определить, пока изделия не обрезаны и у них имеются заусенцы. Если смотреть на изделие вдоль плоскости заусенца, то можно легко заметить сдвиг одной половины изделия относительно другой. Перекос, заметный на глаз, — брак. Поэтому штамповщик должен периодически проверять, нет ли перекосов изделий, и своевременно подбивать клинья не ожидая их ослабления. При обнаружении перекоса надо немедленно остановить штамповку для наладки штампов.
Недоштамповка. Недоштампованное изделие не будет соответствовать размерам чертежа; в большинстве случаев такие изделия идут в брак. Недоштамповка получается либо потому, что не было достаточного количества ударов, либо потому, что заготовка настолько охладилась что металл потерял пластичность и не заполнил штампа.
Зажимы (нажимы). Зажимы (нажимы), или складки, получаются в результате неправильного заполнения металлом ручьев штампа. Причина массового появления зажимов состоит в неправильной конструкции штампа, в котором заготовительные и черновые ручьи не соответствуют чистовому ручью, отчего получается неправильное течение металла, приводящее к образованию зажимов. Кроме того, зажимы могут получиться и по вине штамповщика вследствие неправильной укладки черновой заготовки в чистовой ручей. В этом случае зажим сопровождается неравномерным выплыванием заусенца по контуру поковки.
Раковистая поверхность. Раковистая поверхность изделия получается при заштамповке окалины в поковку вследствие плохой очистки штампа от окалины во время работы. Накопляющаяся в полости штампа окалина при штамповке вминается в горячую и вязкую заготовку, и на ее поверхности образуются глубокие раковины. При наличии глубоких раковин поковка идет в брак, так как после механической обработки в местах раковин остается чернота. Во избежание получения на поковке раковистой поверхности заготовку перед штамповкой и полость штампа нужно очищать от окалины.
Вмятины и забоины. Вмятины и забоины получаются при небрежной работе: 1) при неправильной укладке заготовки в штампе при окончательном ударе; 2) при застревании поковки в верхнем штампе и выпадении ее в момент удара; 3) при переброске горячих поковок и 4) при обрезке поковок в неисправном обрезном штампе. 

Ответить на вопросы:

1.Виды дефектов штамповки.

2. Как избежать перекос и недоштамповку.

По окончанию работы результаты предъявить преподавателю для просмотра и выставления оценки.

                                            Практическая работа № 7

Тема : Анализ причин      возникновения дефектов при отклонении от технологии производства

Цель: Освоение методики анализа причин      возникновения дефектов при отклонении от технологии производства

Оборудование: методические рекомендации

                                                        Ход  работы

1.      Ознакомиться с причинами возникновения дефектов при отклонении от производства

2.      Провести анализ возникновения дефектов при изготовлении поковки вал.

3.      Сделать выводы по проделанной работе.

·         По окончанию работы результаты предъявить преподавателю для просмотра и выставления оценки.

                                      Практическая работа № 8

Тема : Экскурсия в лабораторию физико- механических испытаний продукции

Цель: Изучить  механизмы и оборудование  применяемые  при физико- механических испытаниях продукции

Оборудование: механизмы и оборудование  применяемые  при физико- механических испытаниях продукции

                                                Ход  работы

4.      Ознакомиться с устройством и принципом работы оборудования

5.      Изучить устройство оборудования

6.      Сделать выводы по проделанной работе.

1.       

·         По окончанию работы результаты предъявить преподавателю для просмотра и выставления оценки.