第一节 金属塑性成型件质量检验的目的
第十四章 金属塑性成型件质量检验
?成型件可能产生各种类型的缺陷,可能造成重大安
全事故
?了解成型件缺陷形成特点及防止措施。
?优化和控制热力学工艺参数及其他工艺参数改善产品
质量和性能
?保证成型件的质量满足设计时的各项指标
?防止缺陷再次发生,保证下批产品符合设计技术标准
?提高产品质量
第二节 金属塑性成型件缺陷的分类
一,缺陷按表现形式划分
内部缺陷
外部缺陷
性能缺陷
表明裂纹,折叠 折迭、缺肉、错插、表面
麻坑、表面气泡,桔皮状表面
低倍缺陷,内裂、缩孔、疏松、白点、锻造
流纹紊乱、偏析、粗晶、石状断口、异金
属夹杂等
显微缺陷,脱碳、增碳,带状组织、铸造
组织残留和碳化物偏析级别不合格
室温强度、塑性、韧性或疲劳性能等不合格;
高温瞬时强度,持久强度、持久塑性、蠕变强
度不合格
二,按产生缺陷的工序和过程
按工序分
按过程分
?原材料生产过程中的缺陷
?塑性成型过程中的缺陷
?热处理过程中的缺陷
?下料阶段产生的缺陷
?加热阶段产生的缺陷
?塑性成型过程产生的缺陷
?冷却过程中产生的缺陷
?清理过程中产生的缺陷
第三节 金属塑性成型件质量检验的内容
一,冲压成型件质量检验的内容
精度检验
一般检验
补充检验
根据冲压图样和技术文件对冲压件进行外
观检验和精度检验
采用检验工具、夹具、量检具、来检测冲压
件的尺寸、形状、位置精度
硬度、磁性裂纹、荧光探伤,X光探伤、电子
探针检验、超声波探伤
二,锻造成型件质量检验的内容
表面质量
锻件外形尺寸
内部质量
表明裂纹,折叠 折迭、缺肉、错插、表面麻
坑、表面气泡,桔皮状表面
内裂、缩孔、疏松、白点、锻造流纹紊乱、
偏析、粗晶、石状断口、异金属夹杂,脱
碳、增碳,带状组织、铸造组织残留和
碳化物偏析级别不合格
力学性能、低倍检验、高倍检验、无损探伤其他检验项目
锻件的公差、尺寸、形状、精度等
检验项目 试验方法标准 检验项目 试验方法标准
化学成分
GB222-84
GB223-88
GB6987-86
断口晶粒度 GB1814-79GB6394-86
力学性能拉
伸、冲击)
GB229-84
GB228-87
脱碳层非金
属关系
GB224-87
YB25-77
高温蠕变 GB2039-80
高倍组织
YB28-59
YB31-64
YB45-77
疲劳性能 GB4337-84
布氏硬度 GB231-84
洛氏硬度 GB230-83 晶间腐蚀 GB1223-75
低倍组织 GB1979-80GB3247-82 弯曲试验 GB232-88
锻件质量检验实验方法标准
第四节 金属塑性成型件质量检验标准及方法
一,冲压成型件质量检验的方法
1.冲压件表面质量检验
有无裂纹,擦伤、皱纹、划痕、起皱、翘起、
破裂、凹陷、毛刺过大、塌角过大、扭曲
检验肉眼检查不出的细小裂纹、表面缺陷,
只能用于碳钢、工具钢、合金钢等磁性材料
对于非磁性材料,利用紫外线照射经过处理得
的冲压件,发出辉光,据此可发现缺陷
目视检验
磁粉检验
荧光检验
2.冲压件内部质量检验
超声波通过探头从被检验材料表面进入金属
内部遇到缺陷后产生反射波,在荧光屏上形
成脉冲波形,根据波形的特征判断缺陷的位
置和大小
在扫描电镜下观察冲压件内部(或断口上)
组织状态与微观缺陷
用布氏硬度计和洛氏硬度计进行检验,粗略了
解冲压件的内部组织,是判断冲压件力学性
能的最常用方法
超声波检验
扫描电子显
微镜检验
硬度检验
3.冲压件精度检验


























































精度检验
二,各种冲压成型件质量缺陷形式及检验标准
拉伸件质量
缺陷形式
弯曲件质量
缺陷形式
伸长类曲面
翻边零件质
量缺陷形式
压缩类曲面
翻边零件质
量缺陷形式
盒形拉伸件
质量缺陷形

精冲件质量
缺陷形式











弯曲件的质量缺陷形式
裂口:
凸模弯曲半径过小,
毛坯毛刺的一面处于
弯曲外侧,板材的塑
性较低,下料时毛坯
硬化层过大。
解决措施,
适当增大凸模圆角半径,
将毛刺一面处于弯曲的内
侧,用经退火或塑性较好
的材料弯曲,线与纤维方
向垂直或成 45° 角
底部不平:
压弯时板料与凸模底
部没有靠紧。
解决措施,
采用带有压料顶板的
模具,在压弯开始时
顶板便对毛坯施加足
够的压力。
翘曲:
由于变形区应变状态
引起的横向应变(沿
弯曲线方向),在中
性层外侧是压应变,
中性层内侧是拉应变,
故横向便形成翘曲。
解决措施,
采用校正弯曲,增加
单位面积压力。根据
翘曲量修正凸模与凹

孔不同心:
弯曲时毛坯产生了滑
动,故引起中心线错
移弯曲后的弹复使孔
中心倾斜。
解决措施,
毛坯要准确定位,保证左
右弯曲高度一致,设置防
止毛坯窜动的定位销或压
料顶板减小工件弹复。
弯曲线与两孔中心线
不平行:
弯曲高度小于最小弯
曲高度,在最小弯曲
高度以下的部分出现
张口。
解决措施,
在设计工件时应保证
大于或等于最小弯曲
高度,当工件出现小
于弯曲高度时,可将
小于最小弯曲高度的
部分去掉后在弯曲。
表面擦伤:
金属的微粒附在工作
部分的表面上,凹模
的圆角半径过小,凸
模与凹模间的间隙过
小。
解决措施,
适当增大凹模圆角
半径,提高凸模和
凹模表面光洁度,
采用合理的凸模与
凹模的间隙值,清
除工作部分表面赃
物。
尺寸偏移:
毛坯在向凹模滑动时,
两边受到的摩擦阻力
不相等,故发生尺寸
偏移。以不对称形状
压弯件为显著。
解决措施,
采用压料顶板的模具,
毛坯在模具中定位要准
确,在有可能的情况下
采用对称性弯曲。
孔变形:
孔边距弯曲线太近,在
中性层内侧为压缩变形,
而外侧为拉伸变形,故
孔发生了变形
解决措施,
保证从孔边到弯曲半
径 r中心的距离大于
一定值,在弯曲部位
设置辅助孔以减轻弯
曲变形应力。
弯曲角度变化,
塑性弯曲时伴随着弹性
变形,当压弯的工件从
模具中取出后,便产生
了弹性恢复,从而使弯
曲角度发生了变化。
解决措施,
以校正弯曲代替自
由弯曲,以预定的
弹复角度来修正凸
凹模的角度。
弯曲端鼓起:
弯曲时中性层内侧的
金属层、纵向被压缩
而缩短,宽度方向则
伸长,故宽度方向边
缘出现突起,厚板小
角度弯曲为明显
解决措施,
在弯曲部位两端预先做
成圆弧切口将毛坯毛刺
一边放在弯曲内侧。
裂纹或过度变薄,
1.拉深系数不合适
2.凹模圆角半径及凸模圆
角半径的形状与尺寸不符
合要求
3.冲模表面精加工的不好
4.压边力太大或不均匀
5.凸, 凹模之间间隙太小
或不均匀
6.上一道工序拉深高度小
解决措施,
1.适当加大拉深系数
2.适当加大凹模和凸模的
圆角半径, 并均匀一致
3.对模具表面, 圆角半径
及压料面进行精加工
4.调整压边力
5.调整间隙
6.调整上一道拉深高度
拉伸件的质量缺陷形式
法兰皱纹及内部皱纹
曲端鼓起:
1.压边力小
2.凹模圆角半径大
3.间隙大
解决措施,
1.增加压边力, 对悬空
部位大的制件可采用拉
深筋
2.减小凹模圆角半径
3.相对厚度在 0.3以下
时, 将间隙减小
制件侧壁纵向划痕和粘结,
1.模具侧壁承受过大负荷
而划伤
2.被加工材料为粘性材料
,尤其对镍铬不锈钢在加
工中忽视了冲模承受负荷
问题
解决措施,
注意选择冲模材料推荐使
用碳化钨制造冲模并进行
精加工。生产批量大时,
在适当时间用金刚石粉研
磨凹模面
口 部形状畸变,
拉深后期在凹模圆角弯曲
的毛坯, 变为拉深件直壁
时, 由于拉应力小, 而未
被反弯拉直
解决措施,
加大压边力, 增设拉深筋
伸长类曲面翻边零件的质量缺陷形式
边缘开裂:
圆弧部分切向伸长变
形过大
解决措施,
1.减小相对翻边高度,
使之不超过 hcr/R
2.充许情况下, 取 Rd>Rp
侧边起皱:
侧边剪切应力引起
解决措施,
取较小的凸, 凹模间
隙, 一般取单面间隙
z<t。
底面起皱:
底面诱发压应力引起 解决措施,采取底面压边装置
压缩类曲面翻边零件的质量缺陷形式
底部两圆角翘起:
1.底面压料力不足
2.上模回程时, 底面压
料力没有及时卸除 ( 特
别是有两侧压边时 )
解决措施,
1.保证足够的底面压料力
2.翻边结束后, 上模回程
时, 及时卸除底面压料力
3.加强凹模与坯料间润滑
底面两端凸起:
底面压料力不足
解决措施,
模具设计时, 必须考
虑底面压料装置, 并
保证足够压料力
侧边边缘畸变,
翻边接近结束时, 径向
拉应力不足而使坯料侧
边边缘的弯曲变形保留
下来
解决措施,
取较小的凸, 凹模间隙及
较大的凹模圆角半径
翻边高度不均:
侧边的切向压缩变形
和高度方向的伸长变
形不均匀
解决措施,
坯料修正
侧边起皱:
切向压应力所致
解决措施,
1.选用较小的凸, 凹模间
隙, 可使之等于料厚
2,翻边高度较大时, 采
用带两侧压边的模具结构
3,可使凹模曲率半径大
于凸模曲率半径
盒类拉伸件的质量缺陷形式
在凸模圆角区称拉深破裂:
1.拉深深度过大
2.断裂部圆角半径过小
3.断裂部转角半径过小
解决措施,
1.分几道工序进行拉深
2.增大断裂部圆角半径 rp
并增加整形工序
在转角处侧壁上靠近法
兰根部称侧壁裂纹,
1.拉深深度过大
2.法兰根部圆角半径 rd
过小
3.转角半径 r过小
解决措施,
1.分几道工序进行拉深
2.增大 rd并增加整形工序
直边侧壁的中间部位称
直边侧壁裂纹,
1.拉深深度过大
2.凹模圆角半径 rd过小
3.压边力过大
4.冲模表面润滑不好
解决措施,
1.增大 rd并增加整形工序
2.适当减小压边力
3.使用高粘度油
底面变形,
圆角变形大, 直边变形小,
造成转角的底面也产生变
形使对角线方向发生翘曲
解决措施,
1.四角处进行润滑
2.减小圆角部分的压料力
3.减小直边部分凹模圆角
半径
4.用胀形方法加工
5.改用低屈服点材料
侧壁松弛,
直边材料流入比转角部
分材料流入大, 由多余
材料形成侧壁的松弛
解决措施,
1.压紧直边部,
2.减弱转角部位压料面的压力,
3.采用良好的润滑
4.使转角处的凹模圆角半径比
直边加大 50% 左右 。
5.外移转角处的托杆
6.直边部采用拉深筋
侧壁凹陷,
圆角部位切向压缩变形
大, 角部材料有向直边
侧壁移动的倾向, 硬化
严重的材料更易产生侧
壁凹陷
解决措施,
1.直边部位的压料面上加
拉深筋
2.增加整形工序
精冲件的质量缺陷形式
表面质量差:
1.材料不合适
2.凹模孔表面粗糙
3.润滑不充分
4.润滑剂不合适
5.凹模圆角半径太小
解决措施,
1.球化退火或更换材料
2.当凸、凹模间隙允许时
研磨凹模孔
3.改进润滑结构
4.更换润滑剂
5.适当增大凹模圆角半径
中间撕裂带,
1.压边力太小
2.凹模圆角太小或不均匀
3.材料不合适
4.搭边太小
5.压边圈齿形参数不合适
6.零件拐角半角太小
解决措施,
1.增大压边力
2.修正凹模圆角半径
3.球化退火或更换材料
4.增加送料长度或增加条料
宽度
5.修正齿形参数或双面压齿
6、适当加大拐角齿凹模圆角
半径或在该处采用双面压齿
剪切终端表层剥落,
凸模和凹模的间隙太大
解决措施,
减小凸模或凹模的间隙
剪切面呈现不正常锥形,
1.凸模圆角半径太大
2.凹模弹性变形
解决措施,
1.重磨凹模半径,减小圆角
半径
2.镶拼凹模增加预压量,整
体凹模增加预紧套
工件靠凸模侧面有毛边剪切
面呈锥形,
凸模与凹模的间隙太小
解决措施,
增加凸模与凹模的间隙 ( 加
工特殊性质的材料时, 即使
间隙合适也可能出现一定程
度的毛边 )
剪切面呈波纹状和锥形凸
模侧剪切周边有毛边,
1.凹模圆角半径太大
2.凸模与凹模间隙太小
解决措施,
1.重磨凹模件小圆角半径
2.重新加工凸模以增加凸
模与凹模的间隙
剪切面带波纹状, 剪切终端
表层剥落,
1.凸模圆角半径太大
2.凸模和凹模的间隙太大
解决措施,
1.重磨凹模件小圆角半径
2.重新制造凸模或凹模件小
间隙
工件毛刺过大,
1.凸模与凹模间隙太小,
2.凸模与凹模间隙合适,
凸模刃口以钝
3.凸模进入凹模太深
解决措施,
1.增加间隙
2.重磨凸模
3.增加封闭高度
一侧剪切终端表层剥落另
一侧呈波纹状有毛边,
1.凸模和凹模间隙不均
2.凸模与压边圈缝隙太大
解决措施,
1.调整凸模和凹模间隙
2.修正压边圈缝隙
塌角过大,
1.凹模圆角太大
2.反压力太小
3.工件轮廓上拐角的夹角太小
解决措施,
1.重磨凹模,减小圆角半径
2.增加反压力
3.采用双面齿
工件不平中间拱起:
1.反压力太小
2.凸模表面存油太多
解决措施,
1.增加反压力
2.V形环上升溢油槽
工件沿长度方向弯曲:
1.原材料不平
2.材料内部有残余应力
解决措施,
1.增加校直工序
2.消除应力退火
工件 扭曲:
1.材料内部有应力
2.条料轧制纤维方向不合适
反压板顶出工件不一致
解决措施,
1.消除应力
2.更换材料
3.检查反压板厚度平行度,
以及顶杆长度












尺寸公差检验的依据和内容
剪切面质量检验标准
剪切面垂直度检验标准
平面度检验标准
塌角和毛刺检验方法
JB/Z280-87
剪切面垂直度公差
材料厚度
原始平面度
工艺的力能参数
粗糙度
表面完好度
允许撕裂等级
圆角半径和夹角
材料厚度和种类
模具刃口状态
磨损程度及工件轮廓
三,锻造成型件质量检验的方法
















































1.锻件几何形状和尺寸检验




























锻件几何形状和尺寸检验
2.锻件表面质量检验
有无裂纹、折伤、压伤、斑点、表面过烧
对于磁性材料可以发现细小裂纹及隐藏在表
皮下的裂纹
对于非铁磁性材料可以发现细小裂纹
目视检验
磁粉检验
荧光检验
着色渗透探
伤验
采用彩色渗透检验表面质量,不受材料磁
性还是非磁性的限制
2.锻件内部质量检验
利用超声波产生反射波,在荧光屏上形成脉冲
波形,根据波形的特征判断缺陷的位置和大小
酸蚀检验、断开检验、硫印检验
普通金相显微镜、透射式电子显微镜 (TEM)、
扫描电子显微镜( SEM)
超声波探伤
低倍检验
高倍检验
锻件力学性
能检验 进行硬度、拉伸、冲击试验