1.3. Окончательное уточнение размеров поковки и составление ее чертежа

Окончательный чертеж поковки сплошного вала с уступами в соответствии с рис.1 показан на рис.8. Данные расчетов размеров поковки по длине от единой базы приведены в табл.10.

2. Определение массы и размеров заготовки

2.1. Расчет массы поковки

Объем поковки определяют как сумму объемов отдельных ее частей (представляющих собой простые геометрические фигуры) по номинальным поковочным размерам. Умножение объема поковки на плотность металла дает массу поковки. При расчете массы поковки необходимо учитывать объем металла в галтелях при переходе одного сечения в другое, а также массу напусков на скосах после рубки.

Рис.6

Рис.7

Рис.8

Массу напуска Р_r (в килограммах.) на скосах между уступами (галтели), определяем по формуле

, (1)

где D_1п и D_2п – диаметры смежных участков поковки, дм;

.

Масса напуска P_с (в килограммах) на скосах после рубки (с одной стороны поковки)

, (2)

где D_п – диаметр поковки, дм;

Масса поковки (рис.8)

,

где − плотность стали.

Объемы поковок, изготовляемых под прессами, удобно определять в кубических дециметрах.

Используя чертеж поковки в соответствии с рис.8, а также формулы (1) и (2), в которых размеры также берутся в дециметрах, получим

2.2. Расчет массы заготовки

Отходы на угар G_уг. При нагреве холодных слитков или заготовок (с температурой посадки в печь ниже 650°С) из углеродистой или среднелегированной стали до температур 1200−1250°С потери металла. от угара в среднем составляют 2−2,5% от нагреваемой массы. При каждом подогреве отход на угар составляет 1,5%. Для расчета потерь на угар в общем случае необходимо знать количество подогревов заготовки в процессе ковки. Размеры поковок в различию вариантах домашнего задания в основном выбраны таким образом, что для осуществления технологического процесса ковки достаточен один нагрев с подогревом перед операцией осадки. Потеря на угар в задании определяются как

.

Отходы на прибыльную часть G_приб. Для слитков, отливаемых сверху с утепленной надставкой, масса прибыльной части составляет 18−25% от массы слитка для конструкционной углеродистой стали и 25−30% от массы слитка для конструкционной легированной стали. При использовании сортамента восьмигранных нормальных слитков НКМЗ [2] можно принять

.

Отходы на донную часть G_дон. Масса донной части слитка составляет для углеродистой стали 3−7% от массы слитка, для легированной – 7−10%. При использовании сортамента восьмигранных нормальных слитков НКМЗ [2] можно принять

.

Отходы на обрубку G_обр. При ковке на прессах отходы на концевые обрубки могут быть подсчитаны по формуле

,

где D_п – диаметр концевой части поковки, с которой производится рубка, дм;

Отходы на выдру G_в должны учитываться только при ковке поковок, подвергаемых операциями прошивки.

G_г.ос. – масса годного остатка, которая при расчете требуемой массы заготовки не учитывается и является разностью между фактической массой корпуса слитка, обрабатываемого при ковке, и расчетной массой корпуса слитка, необходимого для получения поковки о учетом отходов на обрубки.

Таким образом, при ковке сплошного вала с уступами можно принять

G_п = 9856,5кг – определена ранее;

,

где D_п =7,35 дм – диаметр концевой части поковки, от которой производится обрубка концевого отхода.

После преобразований

.