Технический контроль при листовой штамповке
Листовая штамповка чаще всего бывает холодной, крупногабаритные толстостенные конструкции деформируются в нагретом состоянии.
В зависимости от видов технологических операций (вырубка, пробивка, гибка, вытяжка, штамповка жидкостью, взрывом, ротационное выдавливание и др.)
заготовки и детали могут получать различные дефекты, для обнаружения которых применяются различные виды контроля. Различают следующие виды контроля при листовой штамповке:
контроль исходных листовых материалов;
контроль штампового инструмента;
контроль технологических процессов штамповки;
контроль готовых штамповок.
Перечень дефектов листовых материалов в исходном состоянии для полос
и для листов и лент приведен в ГОСТ 21014—88.
На штампуемость сталей оказывает значительное влияние размер зерна перлита. Его определение происходит по восьмибалльной шкале согласно ГОСТ 5639—82 (СТ СЭВ 1959—79). Дефекты исходных листовых материалов могут появиться на стадии транспортировки и хранения (ржавчина, вмятины, погнутость, риски и др.).
Дефекты штамповок из листовых материалов могут возникать как результат пропуска некачественного листового проката, в том числе трещины и разрушения, разрывы, полосы скольжения (линии Чернова — Людерса), проявляющиеся в виде местных, полосчатых углублений, которые образуются в результате локальных деформаций и др.
1. Контроль исходных листовых материалов.
Качество листовых материалов должно прежде всего обеспечиваться на стадии формирования проката, термообработки, отделки и нанесения покрытий в соответствии с действующими стандартами и техническими условиями на готовый прокат. Приемка партий листового, полосового и рулонного материала должна проводиться внешним осмотром па этапе входного контроля с одновременной проверкой сертификата и паспорта на партию проката. В необходимых случаях могут проверяться толщина листа, микроструктура материала на образцах-свидетелях и проводиться технологические испытания на микротвердость, штампуемость применительно к конкретному виду технологических операций листовой штамповки в соответствии с техническими условиями и заводскими инструкциями.
В технически обоснованных случаях, при повышенных требованиях к качеству листа, при автоматизированной и роботизированной листовой штамповке качество проката может проверяться автоматически на входе в технологический модуль неразрушающими методами (электромагнитными, вихретоковыми, ультразвуковыми, радиационными и др.).
Контроль штампового инструмента.
Штамповые инструменты представляют собой конструкцию, имеющую сложные пространственные сопряжения в рабочей части. Контроль штампов осуществляется визуальным контролем на наличие внешних дефектов. Проверяются точность штампов на соответствие конструкторским допускам, шероховатость рабочих поверхностей штампов, точность сборки и взаимного расположения конструктивных элементов.
Внешним осмотром контролируются сколы, выбоины, трещины, раковины,
риски и т. п. `
Шероховатость поверхностей штампов контролируется по образцам. Наиболее высокую чистоту поверхности должны иметь рабочие поверхности вырубных, гибочных, вытяжных штампов, складкодержателей, штампов для холодного выдавливания, направляющие поверхности колонок и втулок.
Профиль штампов контролируется с помощью стоек с индикаторами на контрольной плите, шаблонами; профильными калибрами по световой щели, по предельным пробкам, ступенчатой линейкой; координатно-измерительными машинами (КИМ). Контроль с использованием КИМ является наиболее достоверным. При этом могут применяться одностоечные КИМ, КИМ с поворотным столом и универсальные КИМ, позволяющие осуществлять контроль методом сканирования. Контроль разъемных частей штампов может вестись с использованием мастер-пуансонов и мастер-матриц при доводке.
Точность сборки и взаимного расположения матрицы и пуансона является определяющей для обеспечения штамповки без механических дефектов. Методы контроля взаимного расположения приведены в табл. 1.
Таблица 1. Методы контроля взаимного расположения деталей штампа
Контролируемый параметр. Методы контроля:
Шаг подачи — Измерение на пробной полосе.
Фиксация заготовки в пробивном штампе — С помощью щупа.
Зазор между матрицей и пуансоном при вырубке — С помощью щупа.
Прилегание пуансона и матрицы при вытяжке — Контроль с помощью слепков.
Ход штампа — С помощью щупов, слепков.
Совпадение осей матрицы и пуансона — Контроль угольниками, уровнями,стойками с индикаторами.
Затяжки складкодержателей — Тарированный ключ.
Аттестация штампа для холодной штамповки ведется в целом так же, как и для горячей штамповки. Обязательному контролю подлежат первые детали после наладки штампа и периодическому — в течение производства в зависимости от стойкости штампа. Аттестация деталей чаще всего проводится в заводской измерительной лаборатории.
3. Контроль процесса штамповки. С внедрением роботизированных комплексов для Листовой штамповки, штамповочных автоматов и полуавтоматов возросла роль контроля процесса штамповки. Чаще всего он ведется бесконтактными вихретоковыми или пневматическими струйными датчиками.
Контроль деталей при холодной объемной штамповке. Получение качественных деталей при холодной объемной штамповке зависит от исходного материала и от правильного построения технологического процесса.
При входном контроле контролируется исходный материал, при операционном — весь производственный процесс, при приемочном — геометрические размеры, внутренние и наружные дефекты и механические свойства.
Контролируемые параметры, методы и средства контроля поковок и штамповок представлены в табл. 2.
Таблица 2. Контролируемые параметры, методы и средства контроля при холодной объемной штамповке
Контролируемые параметры, методы и средства контроля. Область применения.
Перекос (смещение) поковки по линии разъема штампа. —
1. Осмотр поковки до обрезки заусенца. При наличии в поковке высоких наружных поверхностей, поднимающихся над линией разъема под углом 7—10° к вертикали, и нахождении линий разъема посередине толщины поковки.
2. Разметка верхней половины фигуры при установке по нижней половине. —
Во всех случаях, когда невозможно выявить перекос осмотром.
3. Проверка боковым шаблоном. — При наличии вертикальных поверхностей, прилегающих к линии разъема с уклоном 7—30° к вертикали.
4. Измерение штангенциркулем разности диаметров по разъему. — При поперечном перекосе цилиндрических поковок по разъему (валики, стержни).
5. Измерение на контрольных приспособлениях. — В случаях необходимости частых или массовых проверок.
Высота или диаметр поковки. —
1. Измерение штангенциркулем. При выборочной проверке.
2. Измерение предельной скобой. При сплошной проверке (100%) поковок.
Толщина стенки. —
1. Измерение кронциркулем с секторной шкалой. При выборочной проверке и необходимой точности измерения ± 0,5 мм.
2. Измерение индикаторным кронциркулем. При выборочной проверке и необходимой точности измерения ± 0,1 мм.
3. Измерение предельным кронциркулем. При сплошной проверке (100%) поковок и необходимой точности измерения ± 0,5 мм.
Цилиндрические поверхности и радиусы закругления. —
1. Измерение радиусным шаблоном для универсального измерения R= 1-15 мм через 0,5 мм.
При проверке малых закруглений.
2. Измерение предельным шаблоном наружных радиусов. При контроле радиусов| цилиндрических базовых поверхностей
3. Измерение предельным шаблоном внутренних радиусов. При контроле радиусов| цилиндрических базовых поверхностей.
Диаметры отверстий. —
1. Измерение штангенциркулем. При отсутствии в отверстии уклонов и наличии свободного подхода губками штангенциркуля к измеряемому отверстию.
2. Измерение предельной пластиной. При отсутствии в отверстии уклонов и наличии свободного подхода пластины к измеряемому отверстию.
3. Измерение шаблоном. При массовой проверке поковок и частных выборочных проверках, связанных с быстрым изнашиванием и подсадкой штампа.
Диаметры конических отверстий. —
Проверка конусной пластиной. При контроле наладки и изнашивании штампов.
Диаметры на конических поверхностях. —
По разметке. То же, при выборочной разметке.
Длина поковки. —
1. Проверка прутковым шаблоном с предельной выточкой. При проверке размера поковки.
2. Проверка профильным шаблоном. При проверке в поковке одновременно нескольких
размеров от одной базы.
3. Проверка профильным двусторонним шаблоном. При проверке в крупных поковках последовательно несколько размеров от одной базы.
4. Проверка контрольным приспособлением. При проверке расстояний между центрами бобышек, расположенных на концах поковки.
Изгиб (кривизна) поковки. —
1. Проверка катанием на плите. При проверке длинных цилиндрических поковок, имеющих по всей длине одинаковый диаметр или достаточный ряд равных диаметров; при проверке на ограниченной длине, имеющей одинаковое сечение поковки.
2 Проверка биения цилиндрической поверхности на определенной длине детали при вращении. Для выявления кривизны поковок с гладкими поверхностями при вращении
на призмах или роликах на расстоянии между опорами.
3. Проверка биения одновременно в нескольких сечениях по длине. Для массовой проверки коленчатых валов и других поковок большой длины с переменными сечениями.
Параллельность плоскостей. —
1. Поковку устанавливают плоскостей на базовый торец, относительно которого глубиномерами проверяют параллельность другой плоскости. При массовой проверке поковок, получающих коробление при обрезке заусенца и прошивке отверстий.
2. Проверка на специальной установке. При массовой проверке поковок после чеканки и
при ручной правке с отклонением от параллельности 0,5 мм на длине 100 мм.
Перпендикулярность плоскостей. —
1. Поковку устанавливают в призмах по оси в упор;при этом глубиномер фиксирует отклонение от перпендикулярности. При проверке перпендикулярности в одном сечении
например фланцев.
2. Проверка на электроконтактном приспособлении. При массовой проверке поковок с отклонением от перпендикулярности в любом направлении 0,4—4 мм на длине 100 мм.
Угловые размеры. —
1. Проверка по угломеру. При выборочной проверке поковок.
2. В контрольных приспособлениях. При сплошной (100%) и массовой проверке поковок.
Фактический припуск на механическую обработку. —
1. Измерение припуска на плоской поверхности аналогично проверке параллельности плоскостей при обязательной установке поковок на единые с обрабатывающим цехом базы. Установку глубиномеров производят по эталону с максимальным припуском. При массовой проверке поковок, обрабатываемых на токарных автоматах с
многорезцовыми накладками.
2. Измерение припуска на конической поверхности. Глубиномеры монтируют в откидной крышке и настраивают по эталону, изготовленному с максимально допустимым припуском.
Установку глубиномеров производят по эталону с максимальным припуском.
3. Измерение припуска на цилиндрической поверхности поковки закрепленной в положении, аналогичном установке для механической обработки. Предварительную установку глубиномеров производят по шлифованному валу-эталону с максимальным значением припуска. При периодических проверках в процессе штамповки поковок сложной конфигурации. Позволяет в течение 3—5 мин давать безошибочные заключения о
состоянии штампа и определять фактический припуск в местах, доступных для измерения обычными измерительными инструментами
4. Измерение припуска на сферической поверхности. Установка и настройка индикатора производится по эталону с минимальным припуском. При периодических проверках в процессе штамповки и наладки. Позволяет измерять припуск на сферической поверхности и по дли не от центра сферической поверхности.
5. Измерение припуска на криволинейной поверхности осуществляется в специальном приспособлении. При периодических проверках поковок, имеющих кулачки сложного профиля, недоступные для измерения универсальным инструментом.
Список использованных источников:
1. Чупырин В.Н. Технический контроль в машиностроении. Справочник проектировщика. Под общ. ред. В.Н. Чупрынина, А.Д. Никифорова. — М.: Машиностроение, 1987. — 512 с.
2. Чупырин В.Н. Технология технического контроля в машиностроении.
М.: Издательство стандартов, 1990. — 400 с.: ил.
3. ГОСТ 21014-88 Прокат черных металлов. Термины и определения дефектов поверхности.
4. Р 50-609-40-01 Рекомендации. Технологическое проектирование технического контроля. Нижний Новгород. ОАО «НИЦ КД». 2001. — 29 с.
Ссылка на источник публикации (сайт- партнер) обязательна: www.shtamp2018.ru
Материал взят из источника:
Чупырин В.Н. (ред.) Технология технического контроля в машиностроении
Дата публикации 25.06.2019.
автор публикации: admin.