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第三节? 锻件的质量与成本分析

一、锻件质量分析

1. 锻件缺陷分析

(1) 加热时产生的缺陷

1) 氧化皮

【氧化皮】坯料在加热时 , 铁与炉气中的氧化介质发生化学反应 , 生成氧化铁等氧化物的总称为氧化皮 , 又叫铁鳞。 氧化皮的产生不但造成金属的损耗 , 而且还有以下危害 :

①降低锻件的表面质量和尺寸精度。氧化皮压入锻件内的深度超过其加工余量时 , 导致 锻件会报废 ；

②氧化皮硬度较高 , 能加快胎模或锻模膛的磨损 , 降低其使用寿命。

2) 脱碳

【脱碳】加热时由于气体介质和钢铁表层碳的作用 , 使表层含碳量降低的现象称为脱碳。 钢表层的碳被烧掉后 , 会使锻件表面的强度和硬度降低。但是若脱碳层深度小于加工面的加工余量时 , 则对零件力学性能无影响。

3) 过热

【过热】金属由于加热温度过高或高温下保持时间过长引起晶粒粗大的现象称为过热。 过热会降低钢的塑性 , 乃至按正常锻造方法锻打时也会产生开裂现象。

4) 过烧

【过烧】加热温度超过始锻温度过多 , 使晶粒边界出现氧化及熔化的现象称为过烧。 过烧的金属晶粒间的连接遭到破坏 , 锻造时必然开裂。

(2) 自由锻的主要缺陷和预防

1) 裂纹 锻件上产生裂纹的形式很多 , 有横向裂纹、纵向裂纹、表面裂纹和内部裂纹。

产生裂纹的主要原因是 : ①原材料质量有问题。如钢中有害杂质元素或非金属夹杂物含量过多 ； ②钢料未加热透 , 心部塑性低 ； ③在拔长或 镦 粗时 , 塑性变形量过大。

防止坯料开裂的措施是 : 加强原材料的质量检查 ； 严格执行正确的加热规范和锻造工艺。

2) 晶粒粗大 当坯料加热温度较高而塑性变形量 ( 锻造比 ) 较小时，或者坯料局部不经受锻压加工时 , 由于金属的再结晶过程不显著 , 致使锻件的晶粒粗 大，力学 性能下降。

预防晶粒粗大的措施是合理确定锻造比 , 并使坯料的各部分都能经受一定锻造比的塑性变形。同时 , 应注意控制好终锻温度。

(3) 胎模锻和模锻的主要缺陷和预防

l) 错差

【错差】是模锻件沿分模面的上半部相对于下半部产生了位移的现象；如下图a。

　产生错差的原因是 :

①合模锻时上、下模定位不准确 ；

②模锻锤锤头与导轨之间的间隙过大或模铁松动 ；

③锻模紧固不良等。

/



锻件偏移和充不满举例



　防止错 内容过长，仅展示头部和尾部部分文字预览，全文请查看图片预览。 包括材料费、生产工人工资 及 工资附加 费 、 外购半成品及外委劳务费、 燃料 费、 动力费、 工、 模具费 、固定资产折旧费、维修费、工厂（车间）管理费、企业行政管理费、利息、销售费、废品损失 等。

　　概略估算则按标准定额资料进行计算。标准定额资料可按设备 ( 如不同吨位锻锤 ) 或锻件质量 ( 如不同质量与复杂程度的锻件 ) 编制。锻造车间常用的概略指标是每吨锻件消耗的模具质量、燃料量等。

2 ．技术经济指标

（ 1）锻件材料利用率 ：

　　　　　　　　　K d =/× 100%

　　　　式中 　K d ——锻件材料利用率 %

　　　　　　　W c ——材料消耗定额 kg

　　　　　　　G d ——锻件质量 kg

（ 2）平均材料利用率

【平均材料利用率】是指年生产锻件总质量与全部材料消耗总质量之比。

　　从统计数据可知 , 材料费和模具费共占模锻件总成本的 70%以上 。对于自由锻来说 , 模具费的比例则很少,而材料费约占自由锻件总成本的 85%以上 。

3. 降低锻件成本的途径

(1) 提XX均材料利用率 平均 材料利用率反映了锻造过程中的下料损失、废料 ( 冲孔芯料、毛边等 ) 损失、烧损和废品损失 ； 锻造余某某、加工余量的损失 等 。

　　平均材料利用率低不但浪费宝贵的金属材料 , 还要消耗大量切削加工工时。如果能把材料利用率提高 10%, 仅就全国机械系统而言 , 就可每年节省钢材十几万吨 , 金属切削机床 5000 多台。可见 , 锻件精密化是降低锻件成本的主要途径。

(2) 合理选用锻造方法 锻件成本中 , 除去材料费、工人工资之外 , 模具费、管理费等均与锻件的生产数量有关。当生产数量不大时 , 采用昂贵的专用设备和模具 , 必然导致生产成本的提高 ； 当生产批量很大时 , 若仍用简单的自由锻设备 , 必然导致材料利用率和劳动生产率的降低 , 同样会引起生产成本的提高。

　　工艺的先进与落后 , 应视具体生产条件 ( 特别是生产批量 ) 而论 , 最终还是应以经济效果来评价工艺方案的优劣。例如 , 对于中、小批量生产来说 , 胎模锻造将是一种比较合理的锻造方法 , 只有当生产批量相当大时 , 采用模锻才算是比较合理的。而当锻件需要量只有几 件、十几件时 , 自由锻应当是优先选用的锻造方法。

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