2. Определение размеров исходной заготовки

Целесообразность применения ковочных вальцов определяется необходимостью использования протяжного или подкатного ручья или их сочетания для штамповки заданной поковки.

Для определения форм и размеров фасонной заготовки, изго­товляемой вальцовкой, строится расчетная заготовка. Определяют массу поковки и коэффициенты :

; .

Пользуясь видоизмененной диаграммой А.В. Ребельского, устанавливают необходимость применения вальцовки для получения фа­сонной заготовки при штамповке данной поковки.

Разработку технологического процесса вальцовки производят в следующем порядке:

1) конструирование вальцованной заготовки и определение исходных размеров заготовки;

2) определение количества пропусков;

3) выбор формы поперечных сечений вальцованных штампов;

4) определение размеров вальцуемой заготовки после каждого пропуска;

5) Определение усилий при вальцовке.

Для определения размеров исходной заготовки, исходя из эпюры сечений расчетной заготовки, производят построение эпюры сечений вальцованной заготовки, после чего конструируют вальцованную заготовку.

В целях упрощения конструкции ручьев вальцовочных штампов криволинейные участки контура эпюры сечений расчетной заготовки заменяют прямолинейными. Указанная корректировка производится с учетом равенства объемов, причем равенство объемов элементов расчетное и вальцованной заготовки можно заменить равенством соответствующих площадей эпюры сечений расчетной и вальцованной заготовки.

Концевые участки контура эпюры сечений вальцованной заготовки выполняются в виде пряных линий, перпендикулярных к оси заготовки, а длины этих участков из соображений удобства укладки заготовки в ручей штампа, следует делать короче соответствующих участков эпюры сечений расчетной заготовки. Длины промежуточных участков эпюры сечений вальцованной заготовки и получаемой заготовки после вальцовки должны быть равны. Для исключения зажимов при вальцовке и последующей штамповке между отдельными участками вальцуемой заготовки должны быть предусмотрены переходные участки и , с углом наклона и , равным 45-60° и радиусами закруглений и , равными 5-40 мм.

Для удерживания заготовки клещами в процессе вальцовки на одном конце ее необходимо оставить необжимаемый участок (клещевину) длиной не менее 0.4-0.5 диаметра или стороны исходной заготовки. В целях экономии металла в качестве такого участка следует использовать необжимаемую головку вальцованной заготовки.

Поперечные размеры исходной заготовки выбираются по максимальной площади поперечного сечения эпюры сечений вальцованной заготовки с учетом потери металла на угар

, (1)

где - потеря металла на угар (при индукционном нагреве - = 1.006; при газовом нагреве - = 1.013-1.016; при мазутном нагреве - = 1.016-1.02.

Исходя из выбранной формы сечения исходной заготовки, подсчитывают для круглой заготовки диаметр:

, (2)

а для квадратной заготовки – сторону квадрата

, (3)

Затем по сортаменту выбирают ближайший большой размер исходной заготовки с площадью поперечного сечения .

Объем и длину определяют по формулам:

; , (4)

где - угар металла в % (при мазутном нагреве 2-3 %, при газовом – 1.5-2 %, при индукционном – 0.5-1 %);

- площадь поперечного сечения исходной заготовки в горячем состоянии.

Тогда длина заготовки в холодном состоянии

. (5)