锻件毛坯的检验
锻件是机械制造工业常用的毛坯件。由于锻件可使原材料经过模锻或自由锻来改变形状，改变内在质量达到精加工前工件的雏形，因此使用锻件可以降低原材料的消耗，节省机械加工工时，提高生产效率和力学性能，节约生产成本。例如汽车、摩托车的金属零件的毛坯，广泛采用锻件。
（一）相关知识
锻造是对坯料施加外力使其产生塑性变形，以改变其尺寸、形状并改善其性能，用以制造机械零件、工件或毛坯的压力成型加工方法。
行使选用锻件毛坯的毛坯一般是强度要求较高、形状比较简单的零件加工，如：承受冲击、交变载荷，但结构形状较简单的轴、齿轮等。
1.金属材料的锻造性
金属材料的锻造性是指材料在压力加工时，能改变形状而不产生裂纹的性能，是材料塑性好坏的表现。钢能承受锻造、轧制、冷拉、挤压等形变加工，表现出良好的锻造性。铁合金的锻造性与化学成分有关：低碳钢的锻造性好；碳钢的锻造性一般较合金钢好；铸铁则无锻造性。
2.锻造方法
锻造的方法有自由锻和模锻两种。自由锻毛坯精度低、加工余量大、生产率低，对操作者技能水平要求高，适用于单件小批生产以及大型零件毛坯。模锻毛坯精度较高、加工余量上大生产率高，但模具制造费用高，适用于中批以上生产的中小型毛坯。模锻常用的材料有中、低碳钢及低合金钢。
3.锻件常见缺陷
锻件常见缺陷主要分为五大类，即由原材料和下料时产生的锻件缺陷，加热时产生的缺陷，锻造时产生的缺陷，锻件冷却时产生的缺陷和锻件清理时产生缺陷。
切削加工前的毛坯检验主要是对毛坯进行外观质量、尺寸形状的检验，以及切削加工预备热处理的核查。
4.锻造检验
锻造检验包括工序检验和锻件（成品）检验两大项，具体检验项目如图3-6所示。
图3-6 锻造检验项目
（二）锻件材料毛坯和模具的检验
1.材料下料及加热的检验
锻压温度需视材料而定，必须查表取用。锻压件如图3-7所示。对于非合金材料锻压温度可达到1 000℃，如图3-8所示。若低于终锻温度，则不允许继续锻压，以防止工件出现裂纹。但锻压温度过高，又会使钢材燃烧。
图3-7 模锻加工的转向轴
图3-8 非合金钢的锻压范围
锻件毛坯材料和温度的检验见表3-15。
表3-15 锻件毛坯材料和温度的检验
2.模具的检验
模具的检验在生产过程中非常重要，许多检验工艺或卡片中规定产品尺寸由模具保证。在大批量生产过程中，模具在温度交变、较大压力下的寿命一般都比较短（尺寸极限磨耗超限），所以对模具的控制是个薄弱环节，应引起检验人员的高度重视。一方面要对新模具进行控制，另一方面要对使用过程中的模具进行控制。
（1）新模具的检验
新模具在投入生产前，应查看模具有效期内的合格证或进行验证。对加工出的产品进行全尺寸检验，或者浇注样件。模具热处理后的硬度（模具在修理时有的先局部退火）直接关系到模具的使用寿命，硬度达不到要求会产生早期磨损，对锻件质量有很大影响，可用锉刀、硬度计等检验其硬度。
（2）在生产过程中模具检验
在使用中，应经常注意模具的质量变化情况。对锻件做首件检验，首件锻件检验合格后方能进行正常生产。
（三）锻造过程检验
1.毛坯的检验
毛坯的检验内容与方法：
——检验材料合格证，对照牌号、炉批号、规格、状态等。
——检验下料方法。
——查对毛坯数量。
——检验毛坯的规格、尺寸。
——检验毛坯的表面质量及下料切头质量等。
2.加热时的检验
加热时的检验内容与方法：
——检验炉膛是否干净。
——检验炉温。
——检验加热毛坯的件数与其在炉中的位置是否符合规定。
——检验毛坯加热的温度及时间等。
3.锻造时的检验
锻造时的检验内容与方法：
——查对生产用的工艺技术资料是否齐全。
——检验工、模具是否有合格证。
——检验工、模具的预热及模具的安装情况。
——检验锻造时的操作方法，如毛坯放置、锤击的快慢及润滑情况等。
——检验始锻温度、终锻温度。
——抽查锻造成品的尺寸、形状和表面质量。
——检验锻件的批次号标记是否正确等。
锻造过程检验一般情况下是控制出炉温度、始锻温度和终锻温度；对于有些产品还需要检验尺寸；还有一些产品对纤维组织有要求时，对锻造过程要进行检验，观察是否按工艺要求进行几个方向的锻造（自由锻），并送样进行组织观察。
4.切边的检验
切边（冲孔）的检验内容与方法：
——查对所用模具是否符合图样规定，有无合格证。
——检验模具安装情况。
——检验切边（冲孔）方法。
——检验切边（冲孔）后的外观质量和尺寸。
5.冷却的检验
冷却的检验内容与方法：
——检验冷却的方法。
——检验冷却后锻件的质量，主要是检验外观、形状等。
自由锻时，通过对毛坯件有目的地锤打，产生最终工件形状。加工过程中，材料可在模具之间自由移动。自由锻主要加工单件工件或为模锻准备预成形件。模锻时，在一个由两部分组成的锻模中把毛坯件锤打成所需的锻件，模具是由耐高温工具钢制成的钢模。对钢模的耐磨损要求非常高，一副钢模的使用寿命必须达到可锻打10 000～100 000件工件。
锻造时的检验见表3-16。
表3-16 锻造时的检验
续表
6.热处理的检验
热处理的检验内容与方法：
——检验锻件的装炉、出炉情况。
——检验热处理温度及保温时间。
——检验锻件的冷却方法。
——检验锻件的硬度。
——检验锻件的外观质量（有无变形、裂纹等）。
——检验锻件的热处理印记。
7.清理的检验
清理的检验内容与方法：
——检验清理后的表面质量。
——检验锻件的数量。
（四）锻件成品检验
锻件外观检验包括表面质量、几何形状和尺寸检验两项内容。
1.表面质量检验
表面质量检验的内容与方法如下：
——用目视观察锻件表面有无裂纹、折叠、端部凹陷、伤痕和过烧等缺陷。
——对某些有缺陷的锻件，当不能立即作出判断时，可在冷铲或机械粗加工后，再检验确定。
——对表面细微裂纹等缺陷，当用目测不能直接发现时，可用磁粉探伤、着色探伤和荧光探伤检验。
2.几何形状和尺寸检验
锻件的几何形状和尺寸，应按锻件图样要求进行检验，常用的检验方法如下：
（1）画线检验
先以锻件某一较精确的部分为基准划出基准线，然后用量具进行测量。图3-9所示连杆锻件的两头部、两孔及杆部都可能出现不对称情况（如尺寸A、B）。如果杆部及小头的相对位置较精确，则可画出它们的中心线，以中心线为基准，测量大头及大孔。
（2）样板检验
对于形状复杂的锻件，如吊钩、扳手等锻件，可用样板进行检验。
（3）圆弧半径的检验
对于带有圆弧的锻件，可用半径样板检验，如图3-10所示。
图3-9 连杆的画线检验
图3-10 用半径样板检验圆弧半径
（4）高度与直径的检验
单件和小批生产时，一般可用游标卡尺、高度尺进行测量。大批量生产时，可用极限卡板检验，如图3-11所示。
（5）壁厚的检验
壁厚一般可用游标卡尺等通用量具检验。大批量生产时，可用有扇形刻度的外卡钳来测量，如图3-12所示。
图3-11 用极限卡板检验
图3-12 带有扇形刻度的外卡钳
（6）错移的检验
对于杆类或轴类锻件，有横向错移时，可用游标卡尺测量分模线处的直径误差。如图3-13所示，错移量Δe为：
（7）偏心度的检验
用游标卡尺测量锻件偏心最大处同一直径两个方向上的尺寸A和A′。如图3-14所示，其偏心度e为：
图3-13 错移的检验
图3-14 偏心度的检验
（8）轴类锻件弯曲度的检验
将轴类锻件放在平板上滚动检验，也可用V形架将锻件两端架起慢慢转动，用划线盘进行检验。
（9）翘曲度的检验
测量时，将锻件的其中一个平面放在平台上，用游标高度卡尺测量另一个面翘曲的高度。如图3-15所示。
（10）垂直度的检验
将锻件放在两个V形架上，用指示表测量其某一端面或凸缘，即可测出端面与中心线的垂直度误差。如图3-16所示。
图3-15 翘曲度的检验
图3-16 垂直度的检验
3.内部质量的检验
检验锻件内部缺陷的常用方法包括：低倍检验、高倍检验和无损检验。
（1）低倍检验
低倍检验的内容与方法：
——用肉眼或借助于10～30倍的放大镜，检验锻件断面上的缺陷。
——对于流线、枝晶、缩孔痕迹、空洞、夹渣、裂纹等缺陷，一般用酸蚀法在其横向或纵向断面上检查。
——对于过热、过烧、白点、分层、萘状、石板状断口等缺陷，一般用断口法检验。
——对于金属偏析，特别是硫分布不均匀等缺陷，可采用硫印法检验。
——低倍检验所用试样，须取自容易出现缺陷的部位，一般留在钢锭的冒口端。
——低倍检验的试棒及其长度：当锻件长度大于3 m时，锻件两端均留试棒；当锻件长度在3 m以内时，在锻件一端留一个试棒。
低倍试棒长度按以下公式计算：
对于轴类件：
对于方料件：
对于空心件：
式中：L——低倍试棒长度，mm；
D——圆料的直径，mm；
D2——空心料外圆直径，mm；
D1——空心料内孔直径，mm；
A——方料的小边长度，mm；
a——切口宽度，mm；
b——低倍试块的厚度（b=20～25 mm）。
（2）高倍检验
高倍检验的方法如下：
——在被检锻件上截取金相试片。
——将金相试片放在金相显微镜下，观察有无裂纹、非金属夹杂等缺陷。
——必要时，可拍成照片，进行金相分析研究。
（3）无损检验
锻件常用的无损检验方法有磁粉探伤和超声波探伤两种。其具体方法可参看铸件的检验。
4.力学性能试验
力学性能试验的内容如下：
——试样的切取方向按图样要求决定，若图样上未注明要求，可在纵向、横向或切向上任选取样。
——力学性能试验应在试验室进行，试验结果应符合图样要求。