Контроль якості поковок

Загальні відомості. Якість машини залежить від якості її вузлів та деталей. Більшість відповідальних деталей машин виготовляють із поковок, тому завданням ковальського цеху чи ділянки є не лише випуск певної кількості поковок, а й забезпечення їхньої високої якості. Це завдання можна вирішити лише за успішної організації технічного контролю у цеху, дільниці і робочому місці.

Контроль за якістю продукції полягає у перевірці відповідності показників якості вимогам, встановленим Державними стандартами (ГОСТами), технічними умовами (ТУ) та іншими документами.

Важливими критеріями високої якості є такі технологічні ознаки останнього як відсутність неприпустимих дефектів у вихідному матеріалі, а також відповідність механічних властивостей, структури металу, геометричних розмірів і шорсткості поверхні деталей значенням, необхідним технічною документацією.

Організація технічного контролю на підприємстві та її види.Контроль якості продукції на заводі здійснюють два відділи - технічного контролю та державного контролю. Виготовлена заводом продукція може бути відправлена замовникам лише після її прийняття представниками відділу держконтролю.

Різниця між відділом технічного контролю (ВТК) заводу та відділом держконтролю полягає в наступному. ВТК, будучи одним із підрозділів підприємства, не лише контролює якість продукції, а й з'ясовує також причини шлюбу та активно впливає на служби заводу з метою його запобігання на всіх етапах виробництва деталей, вузлів та машин загалом. Відділ держконтролю, який представляє інтереси замовника, перевіряє, як правило, якість остаточної продукції (трактора, автомобіля, телевізора тощо); він є особливимпідрозділом Держстандарту СРСР для підприємства і підпорядковується керівництву останнього.

Організаційна структура ВТК на підприємстві залежить від характеру виробництва, обсягу та типу продукції, що випускається. На більшості підприємств до складу ВТК входять такі підрозділи: група вхідного контролю, що здійснює контроль та приймання вступників на завод з інших підприємств метал, виливки, поковки, комплектуючі вироби та ін;

центральна заводська вимірювальна лабораторія, яка спільно з цеховими лабораторіями здійснює контроль за станом та правильністю використання контрольно-вимірювального інструменту, приладів, пристроїв; група обліку та аналізу шлюбу;

бюро технічного контролю (БКТ), що виконує контроль продукції цехах заводу.

Перелічені підрозділи підпорядковуються ОЖ заводу; Ъ їх штат входять старші контролери, контрольні майстри та контролери.

Перед службою технічного контролю у ковальсько-штампувальному цеху стоять такі завдання:

попередження появи масового шлюбу, що досягається своєчасним виявленням відхилень від технологічних та технічних умов та вилученням з виробництва зношених штампів, несправного інструменту, контрольних приладів та ін.;

виявлення бракованих поковок, вилучення їх із основної маси придатних поковок, оформлення відповідної документації із зазначенням придатних та бракованих поковок та конкретних винуватців шлюбу;

контроль за дотриманням встановлених припусків, контроль якості термічної обробки, якості поверхні та ін;

систематичний облік шлюбу, аналіз причин його появи, що здійснюється на основі довгострокового збору даних у цеху та у споживача.

Служба ВТК забезпечує цілодобовий контроль ковальськоговиробництва на основних операціях, до яких відносяться: обробка вихідного металу на мірні заготівлі, нагрівання, кування або штампування, термічна обробка, обробні операції, остаточне приймання поковок.

Ефективність технічного контролю залежить від правильності вибору виду. Залежно від виконавця розрізняють технічний контроль співробітниками ВТК та контроль самими робітниками (самоконтроль). Самоконтроль, наприклад, при кованні полягає у перевірці якості виготовленої поковки самим ковалем. Ті робітники, яким довірено самоконтроль, мають особисте тавро якості.

Технологічний процес виготовлення складних поковок може складатися з великої кількості операцій. У цьому випадку, щоб запобігти виникненню остаточного шлюбу, технічний контроль здійснюють поетапно. Попередній контроль проводять з метою перевірки якості вихідного матеріалу для запобігання його обробці у разі виявлення дефектів. Проміжний міжопераційний контроль виконується найчастіше контролером ВТК, але іноді й персоналом цеху. Наприклад, відбракування поковок з явними дефектами може виконуватися самими робітниками. Остаточний контроль є обов'язковою операцією при здачі готової продукції із цеху до цеху чи споживача. Прийняту або забраковану продукцію таврують відповідними таврами та оформлюють на неї необхідну документацію.

Залежно від типу виробництва та його характеру (масове, серійне, дослідне та ін.) застосовують різні засоби контролю – механізовані та автоматизовані. У одиничному виробництві, наприклад, на ділянці кування деталі найчастіше виготовляють на універсальному обладнанні універсальним інструментом без використання спеціального оснащення. В умовах такого виробництва застосовують ручний контроль,який виконують універсальними методами з використанням універсального контрольно-вимірювального інструменту. Оснащення одиничного виробництва спеціальними контролюючими пристроями економічно недоцільне, до того ж кваліфікація контролерів має бути високою.

Безперервне вдосконалення організації контролю веде до виникнення нових форм. До однієї з них відноситься система бездефектного виготовлення виробів та здавання їхній службі контролю з першого пред'явлення. При бездефектної системі контролюють як якість виробів, а й якість праці робітників, їх кваліфікацію, умови праці. Ця система дозволяє розробляти комплекс організаційних, технічних та виховних заходів, які забезпечують бездефектну роботу всіх підрозділів виробництва. Бездефектна система праці може бути впроваджена на будь-якому підприємстві та на будь-якій ділянці виробництва.

При виготовленні поковок ручним куванням найважливішими видами технічного контролю є проміжний та остаточний.

Технічний контроль у ковальському виробництві. Для виявлення та попередження шлюбу у ковальському виробництві в загальному випадку застосовують такі види контролю поковок (заготівель, деталей): зовнішній огляд; контроль геометричних розмірів; контроль хімічного складу; контроль за допомогою неруйнівних фізичних методів; металографічний аналіз; механічні випробування. Перелічені види контролю можуть використовуватися як проміжні і як остаточні.

Зовнішній огляд (візуальний контроль) найчастіше застосовують як проміжний контроль, здійснюючи його у молота, преса або ковадла для відбраковування поковок з явними дефектами. Після згладжування та очищення від окалини зовнішній огляд проводять як остаточний контроль для виявленнявидимих неозброєним оком поверхневих дефектів. Очищення від окалини здійснюють або в галтувальні барабани, або дробом на дробометних установках. Обдування піском застосовують вкрай рідко і тільки для очищення поковок з дорогих сплавів, наприклад титанових. Дрібніші і так звані приховані дефекти виявляють, піддаючи поковки травлення і оглядаючи їх за допомогою лупи.

Зовнішнім оглядом визначають і такі види шлюбу, як короблення, неприпустимі задирки, а також шлюб, викликаний не до кінця виконаними операціями з прошивки отворів, обрізання облої та ін.

Контроль геометричних розмірів поковок виробляється універсальним та спеціальним інструментом. Поковки, отримані ручним куванням, найчастіше контролюють універсальним інструментом — штангенциркулем, кронциркулем та нутроміром із секторною шкалою. При виготовленні великої серії поковок економніше та зручніше користуватися спеціальним контрольним інструментом – скобами, шаблонами та іншими контрольними пристроями.

Геометричні розміри складних формою і великих поковок з дорогих сплавів контролюють на розмічальних плитах за допомогою рейсмасу та розмічальної лінійки, а для підвищеної точності вимірювань користуються штангенрейсмасом (рис. 9.5). Розмітка на плиті є ретельною і трудомісткою операцією, але більш економічно заздалегідь встановити придатність поковки для механічної обробки, ніж отримати шлюб після численних і дорогих операцій остаточної обробки.

При контролі геометричних розмірів необхідно, щоб базою для вимірювання служили такі точки поверхні поковки, які надалі будуть використані як бази для закріплення поковки на верстаті при її механічній обробці. Цю умову називають «правилом єдності основи».

Висоту, ширину, довжину, а також діаметр поковки вимірюють лінійкою, штангенциркулем, звичайним кронциркулем або кронциркулем із секторною шкалою. Вибір вимірювального інструменту залежить від габаритних розмірів поковки та необхідної точності вимірювання. Контроль зазначених розмірів виконують граничними скобами, прутковими шаблонами та гребінцями. Для вимірювання товщини стінок поковок використовують кронциркулі із секторною шкалою (див. рис. 5.12, б), штангенциркулі, а для контролю придатності деталі — граничні скоби та граничні кронциркулі.

Діаметри отворів вимірюють штангенциркулями та нутромірами. Придатність поковок визначають отворами за допомогою граничних калібрів і шаблонів. Контроль поковок на вигин (кривизну) і жолоблення поверхонь здійснюють на плиті шляхом вимірювання відстані від контрольних поверхонь поковки до плити. Короблення круглого покування визначають, перекочуючи її по плиті і вимірюючи прогин. Контроль короблення виконують за допомогою профільних шаблонів.

Кутові розміри визначають універсальними кутомірами, малками та контрольними шаблонами. Радіуси закруглень між сусідніми поверхнями 222 поковки перевіряють набором універсальних радіусних шаблонів (від 1 до 15 мм) , а також граничними шаблонами для вимірювання зовнішніх і внутрішніх радіусів закруглень. Правильність взаємного розташування виступів та западин на поковці визначають або на плиті, або за допомогою штангенрейсмасу, або профільними та контурними шаблонами.

Кування з відхиленнями розмірів, що перевищують допустимі, є дефектними. Ті з них, які можна виправити додатковим куванням, відправляють на усунення дефектів, решта бракує.

Контроль хімічного складу металу заготовок і поковок виконують внаслідок того, що хімічнийсклад впливає як на експлуатаційні якості деталей, а й у режим їх обробки. Тому невідповідність хімічного складу металу заготівлі встановленим вимогам, а також помилковий вибір марки сплаву є неприпустимим. Контроль хімічного складу сплаву виконують при прийманні металу, що надходить на завод, при прийманні поковок для найбільш відповідальних деталей, при дослідженні причин шлюбу, а також у тому випадку, коли приготовані для кування заготівлі однакового розміру переміщалися або на них відсутнє тавро або бирка.

У ковальському виробництві визначення хімічного складу металу широко застосовують хімічний аналіз у лабораторії і спектральний аналіз, а визначення марки сплаву — іскровий метод.

Для проведення хімічного аналізу від заготовок або поковок, що використовуються, відбирають певну кількість стружки або маленькі шматочки металу і відправляють в лабораторію, де методами кількісного аналізу з високою точністю визначають хімічний склад сплаву. Точність визначення наявності сірки та фосфору, наприклад, досягає 0,004 . . . 0,005%, вольфраму та нікелю - 0,04. . . 0,06%, інших елементів - 0,02. . . 0,04%. До недоліків хімічного аналізу відносяться велика тривалість та трудомісткість його проведення. Так, для визначення кількості вуглецю потрібно 5 хв, сірки або фосфору – 1 год, алюмінію – 2 год, а титану – 3 … 4 год. Недоліком розглянутого методу є також необхідність відбору стружки, а отже, псування поковок. Внаслідок цього хімічний аналіз використовують при вибірковому контролі, аналізі шлюбу, точної перевірки (наприклад, у разі передчасної поломки деталі при експлуатації).

У порівнянні з хімічним спектральний аналіз є більш зручним, економічним та швидким.Цей метод менш точний, ніж хімічний аналіз, але дозволяє з достатнім наближенням відокремити одні марки сплавів від інших, причому контроль виконується дуже швидко і без псування готового кування. Точність визначення елементів досягає ... 1%, а витрати часу становлять від 1 до 3 хв на один аналіз.

Ефективним способом визначення марки сплаву є іскровий метод. При його застосуванні марку сплаву встановлюють візуально на вигляд іскор, що утворюються під час абразивної обробки поковки шліфувальним кругом або бормашинкою (див. рис. 3.4). Незважаючи на те, що цей метод є дуже наближеним, досвідчені контролери протягом 1 год визначають марку сплаву 600 ... 1000 зразків.