1、第第8 8章材料成形方案擬定及品質(zhì)控制章材料成形方案擬定及品質(zhì)控制 81 材料成形工藝方案的擬定及技術(shù)經(jīng)濟分析材料成形工藝方案的擬定及技術(shù)經(jīng)濟分析l正確地選擇毛坯、正確地擬定成形加工方案不僅直接影響零件的力學性能、尺寸精度及表面品質(zhì)，而且涉及到生產(chǎn)過程、周期乃至整部機器的使用性能、制造成本及市場競爭能力。l正確地擬定材料成形方案及控制好其品質(zhì)是機械設計與制造中的首要問題。 二、擬定材料成形工藝方案應考慮的因素二、擬定材料成形工藝方案應考慮的因素l通?？紤]以下三方面：l經(jīng)濟性 l現(xiàn)實可能性l安全性二、擬定材料成形工藝方案應考慮的因素二、擬定材料成形工藝方案應考慮的因素l1、經(jīng)濟性 l（1）盡量選

2、用生產(chǎn)過程簡單，生產(chǎn)率高，生產(chǎn)周期短，能耗與材料消耗少，投資小的毛坯加工方法，既使成本下降，又能保證其品質(zhì)優(yōu)良。l（2）毛坯的加工批量決定了加工的機械化、自動化程度。批量越大，越有利于機械化、自動化程度的提高。l（3）毛坯選擇要全面考慮生產(chǎn)過程的總成本，結(jié)合分析設計試驗費、材料費、毛坯加工費、切削加工費、使用維修費等等，分析相互的聯(lián)系和制約，全面權(quán)衡利弊，選擇最佳的經(jīng)濟方案。 l2、現(xiàn)實可能性l所選擇的毛坯材料，應保證供應上有可能，要符合本國資源情況及市場供應的可能性，盡可能用國產(chǎn)材料代替進口材料，盡量用庫房里已有的材料。l所選的毛坯加工方法應該能在本單位本系統(tǒng)的生產(chǎn)工廠、車間小組實際生產(chǎn)可行

3、。 l3、安全性l通常要求對生產(chǎn)系統(tǒng)最重要的部位進行初步分析，定量分析是在定性分析以后，要求確定故障的可能性及出現(xiàn)率，預計損失的大小及對安全系統(tǒng)優(yōu)化。l面向綠色制造的材料成形工藝方案擬定l歸納為：T（時間、效率）l Q（質(zhì)量）l C（成本）l S（安全）l還應考慮：l R（資源的消耗）l E（環(huán)境的影響）三、三、材料成形方案的技術(shù)經(jīng)濟分析 l技術(shù)經(jīng)濟分析一般程序： 確定分析目標優(yōu) 化 技術(shù)分析和經(jīng)濟分析 1.確定評價技術(shù)經(jīng)濟指標體系 2.列舉可能的技術(shù)方案 3.計算每一道方案的技術(shù)參數(shù) 4.計算每一道方案的經(jīng)濟參數(shù)與經(jīng)濟效率結(jié)論或決策 搜集基礎資料 l1、確定分析目標 l確定目標以前，先要了解

4、有關(guān)材料成形的各種背景材料，明確主客觀的要求，弄清楚分析對象的名稱或題目，需要解決的問題，最后應得出的結(jié)論等等。 l2、搜集基礎資料 l按照資料的形式可分為主要資料和輔助資料。l主要資料包括原有產(chǎn)品的產(chǎn)量、品質(zhì)、售價、成本、生產(chǎn)技術(shù)設備、工模具、生產(chǎn)率、各種原材料的消耗量、各項有關(guān)技術(shù)經(jīng)濟指標、廠房、場地、可供發(fā)展的條件等。l輔助資料是指與分析對象有關(guān)的國內(nèi)外情況，如國內(nèi)外同種或同類型產(chǎn)品的品質(zhì)、水準、加工技術(shù)、設備供應等技術(shù)或經(jīng)濟信息。l3、技術(shù)分析 l根據(jù)確定的分析目標和搜集到的主要資料和輔助資料，就可以進行技術(shù)分析。l首先要選定技術(shù)經(jīng)濟指標，作為評定成形技術(shù)生產(chǎn)經(jīng)濟效果及其技術(shù)先進性程度

5、的主要依據(jù)。l再用窮舉法描述所有可能的技術(shù)方案或可供選擇的技術(shù)方案。l最后一步是計算技術(shù)參數(shù)。 l4、經(jīng)濟分析 l在技術(shù)分析以后進行經(jīng)濟分析，首先計算經(jīng)濟參數(shù)，從而確定經(jīng)濟效益。l經(jīng)濟參數(shù)包括利潤率、投資回收期、內(nèi)部收益率、勞動生產(chǎn)率以及出口創(chuàng)匯能力等。l5、優(yōu)化 l最簡單的優(yōu)化方法是排隊、選優(yōu)。先將各方案按某一選定的評價指標數(shù)值大小排隊，當評價指標較多時，可設定綜合方法排隊，將指標體系中的各個項目按相對數(shù)值或規(guī)定分數(shù)等級評分，按各指標在選優(yōu)過程中的重要程度設定加權(quán)值，然后用加權(quán)評分法積分，再后再按積分的多少排隊。 l6、結(jié)論或決策 l經(jīng)過上述技術(shù)經(jīng)濟分析的全過程，就能得到一個較為科學、較為全

6、面、較為切實可行的技術(shù)方案。 82成形件的品質(zhì)控制成形件的品質(zhì)控制l成形件的品質(zhì)直接影響到零件的品質(zhì)，對成形件進行檢驗是提高產(chǎn)品設計品質(zhì)，改進成形技術(shù)，降低生產(chǎn)成本的重要手段。l根據(jù)國家規(guī)定的檢驗項目和標準對它們進行品質(zhì)檢查 。一、一、成形件檢驗分類l1、破壞檢驗、破壞檢驗從成形件上切取試樣，或以產(chǎn)品(或模擬件)的整體做破壞試驗以檢查其各項力學性能指標的試驗法。如拉伸、彎曲、沖擊、硬度、斷裂韌度等力學性能試驗，金相試驗及化學校驗。l2、無損檢驗和無損評價、無損檢驗和無損評價不損壞被檢對象(材料或成品)的性能和完整性的情況下，進行對該被檢對象的缺陷、性質(zhì)和內(nèi)部結(jié)構(gòu)等狀況的檢測，作出失效程度的評價

7、。二、二、常用成形件的檢測方法l1、外觀檢查、外觀檢查l用肉眼或借助樣板，或用低倍放大鏡觀察，可以發(fā)現(xiàn)成形件的一些表面缺陷。 l焊接結(jié)構(gòu)件的表面缺陷是熔合氣孔、咬邊、焊瘤以及焊接裂紋、夾渣、未焊透等；l鑄件外觀缺陷有鑄件的冷隔、澆不透、氣孔、砂眼、粘沙、裂紋、錯箱等；l鍛件外觀缺陷有外形折疊、重復、裂紋、錯模等。 l2、內(nèi)部品質(zhì)檢驗l（1）氣密性檢驗）氣密性檢驗 將壓縮空氣將壓縮空氣(或氧、氟里昂、氦、鹵素氣體等或氧、氟里昂、氦、鹵素氣體等)壓入焊接成形件壓入焊接成形件(容器容器)，利用容器內(nèi)外氣體的壓力差檢查有無泄，利用容器內(nèi)外氣體的壓力差檢查有無泄漏的試驗法。漏的試驗法。l（2）耐壓檢驗 l將水、油、氣等充入容器內(nèi)緩緩加壓，以檢查其泄漏、耐壓、破壞等的試驗，主要用于檢驗壓力容器、管道、貯罐等結(jié)構(gòu)的穿透性缺陷，還可做結(jié)構(gòu)的強度試驗。 l（3）探傷檢驗 l目前工業(yè)中常用的探傷檢驗方法主要有磁粉探傷檢驗、超聲波探傷檢驗和射線探傷檢驗。 l磁粉探傷檢驗。l利用在強磁場中，鐵磁性材料表層缺陷產(chǎn)生的漏磁吸附磁粉的現(xiàn)象而進行的無損檢驗法。 l超聲波探傷檢驗法l是利用超聲波探測成形件內(nèi)部缺陷，超聲波的頻率超過2000Hz，被檢查處如有缺陷，就分別產(chǎn)生特殊的反射波來，并在熒光屏上顯示出脈沖波形，根據(jù)這脈沖波形就可判斷出缺陷位置和大小。 射線探傷檢驗l采用x射線或射線照射焊接成形件