31 Разработка чертежа поковки, получаемой свободной ковкой и определение ее массы.

Чертеж поковки составляют на основании чертежа готовой детали путем установления припусков на механическую обработку, допусков на ковку и, в случае необходимости, напусков на поковку.

Припуск при свободной ковке обычно назначается по всей поверхности по­ковки. В слой припуска при механической обработке должны уйти все дефекты наружного слоя: зажимы, неровности, поверхностные трещины и т. п. Чем выше качество поковки, тем меньше припуск.

При подсчете объема заготовки необходимо добавить к минималь­ному размеру поковки некоторую часть допуска. Чтобы расчет вести по номиналу, последний берется с частью допуска, а допуск ставится в плюс и минус.

Для определения припусков и допусков на поковки из углеродистой и легированной сталей, изготовляемые свободной ковкой на молотах, суще­ствует ГОСТ 7829-70.

Для определенных групп поковок в ГОСТе даны таблицы припусков и допусков.

При конструировании поковок большое значение имеет получение рацио­нальной формы поковок, при которой значительно упрощается технология ковки. Это связано с правильным назначением напусков. Особенно большое практическое значение имеют напуски при конструировании валов с усту­пами и выемками (рисунок 4.21). Уступ - это участок поковки, имеющий диаметр больше, чем хотя бы один из прилегающих участков, а выемка - участок поковки, диаметр которого меньше обоих прилегающих участков (рисунок 4.21). Напуски регламентируются упомянутыми ГОСТами, в которых есть таблицы на наименьшие размеры выемки, выступа, бурта, фланца и др.

Уступы и выемки не обжимают, если разность их диаметров и диаметров прилегающих участков меньше определенной величины или когда разность диа­метров достаточна, но длина их незначительна. Промежуточные уступы обжи­мают при меньшей разности их диаметров и диаметров прилегающих участков, а также при меньшей их длине по сравнению с выемками и концевыми уступами.

При малой длине буртов дают напуск по длине; для концевых фланцев этот напуск больше.

С напуском отковывают также детали с отверстием. Прошивают отверстия диаметром более 50...60 мм. Если диаметр отверстия меньше 50 мм или меньше 2/3 толщины детали, то его не прошивают.

После нанесения на чертеж изделия установленных размеров припусков, допусков и напусков получают чертеж поковки. Поковку вычерчивают нормальными сплошными линиями, внутри контура поковки тонкими сплошными линиями обозначают контуры готового изделия. Размеры проставляют для поковки, в скобках ниже размера поковки, под размерной линией, наносят разме­ры готового изделия. Стрелки выводят на контур поковки. Между тонкими сплошными линиями размеры ставят тогда, когда в поковке есть напуск.

В технических условиях чертежа оговариваются следующие сведения: допустимые отклонения формы и размеров поковки, не указанные на чертеже; виды, размеры и количество допускаемых дефектов; вид термообработки; твердость заготовки, способ и место ее замера; место и условия отбора технологических проб; требования к микро- и макроструктуре поковки (рисунок 4.22).

Для поковок типа валов с уступами за базу размеров принимают уступ наибольшего диаметра. В процессе обработки чертежа приходится определять размеры, необходимые для подсчета объема поковки. На чертеже поковки проставляют только размеры, необходимые для ее из­готовления. Массу поковки определяют через объем, для чего поковку разбивают на элементарные объемы (положительные и отрицательные). При определении объема крупных поковок размеры берут в дециметрах, более мелких поковок - в сантиметрах. Размеры поковок должны соответствовать номинальным. Для получения массы поковки Gпок ее объем умножают на плотность (плотность стали).

Определение массы и размеров заготовки. Массу заготовки (слитка) определают по формуле:

Gзаг=Gпок+Gприб+Gдн+Gобс+Gуг,

Где Gпок, Gприб, Gдн, Gобс, Gуг – массы прибыльной и донной частей, обсечек и угара.

Для слитков, отливаемых сверху с утепленной надставкой, масса при­быльной части Gприб составляет 20 .25 % от массы слитка для конструкци­онной углеродистой стали и 25…30 % от массы слитка для конструкцион­ной легированной стали.

Для слитков, отливаемых без утепленной надставки, масса прибыльной части Gприб составляет 35...40 % от массы слитка.

Для инструментальной легированной стали Gприб может достигать 50...60% от массы слитка.

Масса донной части слитка Gдн составляет для углеродистой стали 4…7 % от массы слитка, для легированной стали 7... 10 % от массы слитка.

Масса обсечек Gобс зависит от их характера. Рассчитать отход в обсечки затруднительно, вследствие чего обычно составляют нормали и диаграммы, руководствуясь статистическими данными относительно Go6c сходной кон­фигурации. Единственные отходы Go6c которые можно подсчитать, это от­ход на выдру при прошивке и концевые отходы при отрубке концов.

Отход на угар Gуг берут обычно в процентах от веса нагреваемого ме­талла. При нормальных условиях за каждый нагрев угорает в среднем 3 % от массы нагреваемого металла. При каждом подогреве отход на угар со­ставляет 1,5 %. При ковке из проката на угар берут 2...2,5 % от массы по­ковки, так как в этом случае отходы меньше вследствие отсутствия при­быльной и донной частей.

Основными признаками при выборе проката или слитка для ковки данной поковки является ее масса и марка материала. Если масса поковки не превышает несколько сот килограммов, а материалом служит углероди­стая сталь, то применяют прокат. При массе поковки свыше 700...800 кг применяют слитки. Если материал поковки - легированная сталь или сплав, то слитки применяют иногда для относительно мелких поковок, массой 100 кг и выше здесь все зависит от марки материала.