第一節金屬塑性成型件質量檢驗的目的第十四章金屬塑性成型件質量檢驗成型件可能產生各種類型的缺陷，可能造成重大安全事故了解成型件缺陷形成特點及防止措施。優化和控制熱力學工藝參數及其他工藝參數改善產品質量和性能保證成型件的質量滿足設計時的各項指標防止缺陷再次發生，保證下批產品符合設計技術標準提高產品質量第一頁，共三十頁。第二節金屬塑性成型件缺陷的分類一.缺陷按表現形式劃分內部缺陷外部缺陷性能缺陷表明裂紋，折疊折迭、缺肉、錯插、表面麻坑、表面氣泡、桔皮狀表面低倍缺陷:內裂、縮孔、疏松、白點、鍛造流紋紊亂、偏析、粗晶、石狀斷口、異金屬夾雜等顯微缺陷:脫碳、增碳，帶狀組織、鑄造組織殘留和碳化物偏析級別不合格室溫強度、塑性、韌性或疲勞性能等不合格；高溫瞬時強度，持久強度、持久塑性、蠕變強度不合格第二頁，共三十頁。二.按產生缺陷的工序和過程按工序分按過程分原材料生產過程中的缺陷塑性成型過程中的缺陷熱處理過程中的缺陷下料階段產生的缺陷加熱階段產生的缺陷塑性成型過程產生的缺陷冷卻過程中產生的缺陷清理過程中產生的缺陷第三頁，共三十頁。第三節金屬塑性成型件質量檢驗的內容一.沖壓成型件質量檢驗的內容精度檢驗一般檢驗補充檢驗根據沖壓圖樣和技術文件對沖壓件進行外觀檢驗和精度檢驗采用檢驗工具、夾具、量檢具、來檢測沖壓件的尺寸、形狀、位置精度硬度、磁性裂紋、熒光探傷、X光探傷、電子探針檢驗、超聲波探傷第四頁，共三十頁。二.鍛造成型件質量檢驗的內容表面質量鍛件外形尺寸內部質量表明裂紋，折疊折迭、缺肉、錯插、表面麻坑、表面氣泡、桔皮狀表面內裂、縮孔、疏松、白點、鍛造流紋紊亂、偏析、粗晶、石狀斷口、異金屬夾雜、脫碳、增碳，帶狀組織、鑄造組織殘留和碳化物偏析級別不合格力學性能、低倍檢驗、高倍檢驗、無損探傷其他檢驗項目鍛件的公差、尺寸、形狀、精度等第五頁，共三十頁。檢驗項目試驗方法標準檢驗項目試驗方法標準化學成分GB222-84GB223-88GB6987-86斷口晶粒度GB1814-79GB6394-86力學性能拉伸、沖擊）GB229-84GB228-87脫碳層非金屬關系GB224-87YB25-77高溫蠕變GB2039-80高倍組織YB28-59YB31-64YB45-77疲勞性能GB4337-84布氏硬度GB231-84洛氏硬度GB230-83晶間腐蝕GB1223-75低倍組織GB1979-80GB3247-82彎曲試驗GB232-88鍛件質量檢驗實驗方法標準第六頁，共三十頁。第四節金屬塑性成型件質量檢驗標準及方法一.沖壓成型件質量檢驗的方法1.沖壓件表面質量檢驗有無裂紋，擦傷、皺紋、劃痕、起皺、翹起、破裂、凹陷、毛刺過大、塌角過大、扭曲檢驗肉眼檢查不出的細小裂紋、表面缺陷，只能用于碳鋼、工具鋼、合金鋼等磁性材料對于非磁性材料，利用紫外線照射經過處理得的沖壓件，發出輝光，據此可發現缺陷目視檢驗磁粉檢驗熒光檢驗第七頁，共三十頁。2.沖壓件內部質量檢驗超聲波通過探頭從被檢驗材料表面進入金屬內部遇到缺陷后產生反射波，在熒光屏上形成脈沖波形，根據波形的特征判斷缺陷的位置和大小在掃描電鏡下觀察沖壓件內部（或斷口上）組織狀態與微觀缺陷用布氏硬度計和洛氏硬度計進行檢驗,粗略了解沖壓件的內部組織，是判斷沖壓件力學性能的最常用方法超聲波檢驗掃描電子顯微鏡檢驗硬度檢驗第八頁，共三十頁。3.沖壓件精度檢驗長度尺寸的檢驗厚度檢驗高度與直徑的檢驗角度檢驗孔徑檢驗撓度檢驗沖壓件平面垂直度檢驗圓柱形和圓角半徑檢驗平面平行度檢驗精度檢驗第九頁，共三十頁。二.各種沖壓成型件質量缺陷形式及檢驗標準拉伸件質量缺陷形式彎曲件質量缺陷形式伸長類曲面翻邊零件質量缺陷形式壓縮類曲面翻邊零件質量缺陷形式盒形拉伸件質量缺陷形式精沖件質量缺陷形式沖壓成型件質量缺陷形式第十頁，共三十頁。彎曲件的質量缺陷形式裂口：凸模彎曲半徑過小，毛坯毛刺的一面處于彎曲外側，板材的塑性較低，下料時毛坯硬化層過大。解決措施:適當增大凸模圓角半徑，將毛刺一面處于彎曲的內側，用經退火或塑性較好的材料彎曲，線與纖維方向垂直或成45°角底部不平：壓彎時板料與凸模底部沒有靠緊。解決措施:采用帶有壓料頂板的模具，在壓彎開始時頂板便對毛坯施加足夠的壓力。翹曲：由于變形區應變狀態引起的橫向應變（沿彎曲線方向），在中性層外側是壓應變，中性層內側是拉應變，故橫向便形成翹曲。解決措施:采用校正彎曲，增加單位面積壓力。根據翹曲量修正凸模與凹模第十一頁，共三十頁。孔不同心：彎曲時毛坯產生了滑動，故引起中心線錯移彎曲后的彈復使孔中心傾斜。解決措施:毛坯要準確定位，保證左右彎曲高度一致，設置防止毛坯竄動的定位銷或壓料頂板減小工件彈復。彎曲線與兩孔中心線不平行：彎曲高度小于最小彎曲高度，在最小彎曲高度以下的部分出現張口。解決措施:在設計工件時應保證大于或等于最小彎曲高度，當工件出現小于彎曲高度時，可將小于最小彎曲高度的部分去掉后在彎曲。表面擦傷：金屬的微粒附在工作部分的表面上，凹模的圓角半徑過小，凸模與凹模間的間隙過小。解決措施:適當增大凹模圓角半徑，提高凸模和凹模表面光潔度，采用合理的凸模與凹模的間隙值，清除工作部分表面贓物。第十二頁，共三十頁。尺寸偏移：毛坯在向凹模滑動時，兩邊受到的摩擦阻力不相等，故發生尺寸偏移。以不對稱形狀壓彎件為顯著。解決措施:采用壓料頂板的模具，毛坯在模具中定位要準確，在有可能的情況下采用對稱性彎曲。孔變形：孔邊距彎曲線太近，在中性層內側為壓縮變形，而外側為拉伸變形，故孔發生了變形解決措施:保證從孔邊到彎曲半徑r中心的距離大于一定值，在彎曲部位設置輔助孔以減輕彎曲變形應力。彎曲角度變化：塑性彎曲時伴隨著彈性變形，當壓彎的工件從模具中取出后，便產生了彈性恢復，從而使彎曲角度發生了變化。解決措施:以校正彎曲代替自由彎曲，以預定的彈復角度來修正凸凹模的角度。第十三頁，共三十頁。彎曲端鼓起：彎曲時中性層內側的金屬層、縱向被壓縮而縮短，寬度方向則伸長，故寬度方向邊緣出現突起，厚板小角度彎曲為明顯解決措施:在彎曲部位兩端預先做成圓弧切口將毛坯毛刺一邊放在彎曲內側。裂紋或過度變薄:1.拉深系數不合適2.凹模圓角半徑及凸模圓角半徑的形狀與尺寸不符合要求3.沖模表面精加工的不好4.壓邊力太大或不均勻5.凸、凹模之間間隙太小或不均勻6.上一道工序拉深高度小解決措施:1.適當加大拉深系數2.適當加大凹模和凸模的圓角半徑，并均勻一致3.對模具表面、圓角半徑及壓料面進行精加工4.調整壓邊力5.調整間隙6.調整上一道拉深高度拉伸件的質量缺陷形式第十四頁，共三十頁。法蘭皺紋及內部皺紋曲端鼓起：1.壓邊力小2.凹模圓角半徑大3.間隙大解決措施:1.增加壓邊力，對懸空部位大的制件可采用拉深筋2.減小凹模圓角半徑3.相對厚度在0.3以下時，將間隙減小制件側壁縱向劃痕和粘結:1.模具側壁承受過大負荷而劃傷2.被加工材料為粘性材料，尤其對鎳鉻不銹鋼在加工中忽視了沖模承受負荷問題解決措施:注意選擇沖模材料推薦使用碳化鎢制造沖模并進行精加工。生產批量大時，在適當時間用金剛石粉研磨凹模面口部形狀畸變:拉深后期在凹模圓角彎曲的毛坯，變為拉深件直壁時，由于拉應力小，而未被反彎拉直解決措施:加大壓邊力，增設拉深筋第十五頁，共三十頁。伸長類曲面翻邊零件的質量缺陷形式邊緣開裂：圓弧部分切向伸長變形過大解決措施:1.減小相對翻邊高度，使之不超過hcr/R2.充許情況下，取Rd>Rp側邊起皺：側邊剪切應力引起解決措施:取較小的凸、凹模間隙，一般取單面間隙z<t。底面起皺：底面誘發壓應力引起解決措施:采取底面壓邊裝置第十六頁，共三十頁。壓縮類曲面翻邊零件的質量缺陷形式底部兩圓角翹起：1.底面壓料力不足2.上模回程時，底面壓料力沒有及時卸除（特別是有兩側壓邊時）解決措施:1.保證足夠的底面壓料力2.翻邊結束后，上模回程時，及時卸除底面壓料力3.加強凹模與坯料間潤滑底面兩端凸起：底面壓料力不足解決措施:模具設計時，必須考慮底面壓料裝置，并保證足夠壓料力第十七頁，共三十頁。側邊邊緣畸變：翻邊接近結束時，徑向拉應力不足而使坯料側邊邊緣的彎曲變形保留下來解決措施:取較小的凸、凹模間隙及較大的凹模圓角半徑翻邊高度不均：側邊的切向壓縮變形和高度方向的伸長變形不均勻解決措施:坯料修正側邊起皺：切向壓應力所致解決措施:1.選用較小的凸、凹模間隙，可使之等于料厚2．翻邊高度較大時，采用帶兩側壓邊的模具結構3．可使凹模曲率半徑大于凸模曲率半徑第十八頁，共三十頁。盒類拉伸件的質量缺陷形式在凸模圓角區稱拉深破裂：1.拉深深度過大2.斷裂部圓角半徑過小3.斷裂部轉角半徑過小解決措施:1.分幾道工序進行拉深2.增大斷裂部圓角半徑rp并增加整形工序在轉角處側壁上靠近法蘭根部稱側壁裂紋：1.拉深深度過大2.法蘭根部圓角半徑rd過小3.轉角半徑r過小解決措施:1.分幾道工序進行拉深2.增大rd并增加整形工序直邊側壁的中間部位稱直邊側壁裂紋：1.拉深深度過大2.凹模圓角半徑rd過小3.壓邊力過大4.沖模表面潤滑不好解決措施:1.增大rd并增加整形工序2.適當減小壓邊力3.使用高粘度油第十九頁，共三十頁。底面變形：圓角變形大，直邊變形小，造成轉角的底面也產生變形使對角線方向發生翹曲解決措施:1.四角處進行潤滑2.減小圓角部分的壓料力3.減小直邊部分凹模圓角半徑4.用脹形方法加工5.改用低屈服點材料側壁松弛：直邊材料流入比轉角部分材料流入大，由多余材料形成側壁的松弛解決措施:1.壓緊直邊部，2.減弱轉角部位壓料面的壓力，3.采用良好的潤滑4.使轉角處的凹模圓角半徑比直邊加大50％左右。5.外移轉角處的托桿6.直邊部采用拉深筋側壁凹陷：圓角部位切向壓縮變形大，角部材料有向直邊側壁移動的傾向，硬化嚴重的材料更易產生側壁凹陷解決措施:1.直邊部位的壓料面上加拉深筋2.增加整形工序第二十頁，共三十頁。精沖件的質量缺陷形式表面質量差：1.材料不合適2.凹模孔表面粗糙3.潤滑不充分4.潤滑劑不合適5.凹模圓角半徑太小解決措施:1.球化退火或更換材料2.當凸、凹模間隙允許時研磨凹模孔3.改進潤滑結構4.更換潤滑劑5.適當增大凹模圓角半徑中間撕裂帶：1.壓邊力太小2.凹模圓角太小或不均勻3.材料不合適4.搭邊太小5.壓邊圈齒形參數不合適6.零件拐角半角太小解決措施:1.增大壓邊力2.修正凹模圓角半徑3.球化退火或更換材料4.增加送料長度或增加條料寬度5.修正齒形參數或雙面壓齒6、適當加大拐角齒凹模圓角半徑或在該處采用雙面壓齒第二十一頁，共三十頁。剪切終端表層剝落：凸模和凹模的間隙太大解決措施:減小凸模或凹模的間隙剪切面呈現不正常錐形：1.凸模圓角半徑太大2.凹模彈性變形解決措施:1.重磨凹模半徑，減小圓角半徑2.鑲拼凹模增加預壓量，整體凹模增加預緊套工件靠凸模側面有毛邊剪切面呈錐形：凸模與凹模的間隙太小解決措施:增加凸模與凹模的間隙（加工特殊性質的材料時，即使間隙合適也可能出現一定程度的毛邊）第二十二頁，共三十頁。剪切面呈波紋狀和錐形凸模側剪切周邊有毛邊：1.凹模圓角半徑太大2.凸模與凹模間隙太小解決措施:1.重磨凹模件小圓角半徑2.重新加工凸模以增加凸模與凹模的間隙剪切面帶波紋狀，剪切終端表層剝落：1.凸模圓角半徑太大2.凸模和凹模的間隙太大解決措施:1.重磨凹模件小圓角半徑2.重新制造凸模或凹模件小間隙工件毛刺過大：1.凸模與凹模間隙太小，2.凸模與凹模間隙合適，凸模刃口以鈍3.凸模進入凹模太深解決措施:1.增加間隙2.重磨凸模3.增加封閉高度第二十三頁，共三十頁。一側剪切終端表層剝落另一側呈波紋狀有毛邊：1.凸模和凹模間隙不均2.凸模與壓邊圈縫隙太大解決措施:1.調整凸模和凹模間隙2.修正壓邊圈縫隙塌角過大：1.凹模圓角太大2.反壓力太小3.工件輪廓上拐角的夾角太小解決措施:1.重磨凹模，減小圓角半徑2.增加反壓力3.采用雙面齒工件不平中間拱起：1.反壓力太小2.凸模表面存油太多解決措施:1.增加反壓力2.V形環上升溢油槽第二十四頁，共三十頁。工件沿長度方向彎曲：1.原材料不平2.材料內部有殘余應力解決措施:1.增加校直工序2.消除應力退火工件扭曲：1.材料內部有應力2.條料軋制纖維方向不合適反壓板頂出工件不一致解決措施:1.消除應力2.更換材料3.檢查反壓板厚度平行度，以及頂桿長度第二十五頁，共三十頁。精沖件質量檢驗的一般標準尺寸公差檢驗的依據和內容剪切面質量檢驗標準剪切面垂直度檢驗標準平面度檢驗標準塌角和毛刺檢驗方法JB/Z280-87剪切面垂直度公差材料厚度原始平面度工藝的力能參數粗糙度表面完好度允許撕裂等級圓角半徑和夾角材料厚度和種類模具刃口狀態磨損程度及工件輪廓第二十六頁，共三十頁。三.鍛造成型件質量檢驗的方法鍛件上角度檢驗鍛件圓柱形與圓角半徑檢驗鍛件孔徑檢驗鍛件長度尺寸檢驗鍛件高度與直徑檢驗鍛件厚度檢驗1.鍛件幾何形狀和尺寸檢驗鍛件錯位檢驗鍛件撓度檢驗鍛件平面垂直度檢驗