1. Расчёт массы заготовки.

Масса исходной заготовки складывается из массы поковки и отходов:

Масса поковки:

Массу заусенца определяют как долю от объёма канавки для заусенца, умноженную на плотность материала поковки:

,где

ρ – периметр поковки в плоскости разъёма,

;

- плотность стали;

Масса угара составляет примерно 0,5 - 1% от массы нагреваемой заготовки:

Массу клещевины определяют в зависимости от диаметра заготовки или оттянутой под клещевину части заготовки:

Заготовку рассчитывают в зависимости от способа штамповки и наличия тех или иных ручьёв.

4. Определение температурного режима нагрева

Высокая производительность и нагрузка по времени основного штамповочного оборудования возможно только при соответствующем нагреве исходных заготовок, сокращением до минимума вспомогательного времени.

Заготовки нагревают в современных индукционных установках, обеспечивающих высокую точность и стабильность с помощью датчиков активного контроля и системы автоматической наладки.

Расчёт индукционного нагрева:

Материал заготовки: Сталь 5

1. Размер заготовки: d=48.66 мм; l=167 мм.

2. Продолжительность нагрева:

;

;

;

;

3. Часовая производительность установки нагрева

4. Выбор типа генератора:

Необходимая частота тока вычисляется:

для

Ориентировочные значения мощности генератора:

, где

В результате расчёта получим:

По найденным значениям и выбираем генератор типа

ВГО – 250 – 2500 с напряжением 750 В, частотой 2600 Гц и мощностью 250кВт.

Определение размеров индуктора:

Внутренний диаметр спирали индуктора определяется по формуле:

Длина индуктора в нагревателе методического действия:

, где

;

;

Перейдем на двухручьевую систему с одновременным использованием двух индукторов.

Длина индуктора

Число витков индуктора

Значение реактивного сопротивления индуктора, отнесённое к одному витку:

Значение активного сопротивления индуктора, вносимого заготовкой и отнесённого к одному витку:

; ; ; ; А=0,3;

Значение реактивного сопротивления индуктора, вносимого заготовкой, определяют по формуле:

где

Значение эквивалентного активного и реактивного сопротивления, отнесенного к одному витку, определяется по формуле:

Полное сопротивление индуктора, отнесённое к одному витку:

Определим электрическую мощность, подводимую к индуктору:

Полезная мощность:

Электрическая мощность:

Величина термического КПД индуктора:

Электрическая мощность, подводимая к индуктору:

Определим число витков индуктора:

Ширина трубки индуктора:

Толщина стенки трубки спирали индуктора:\

Площадь отверстия трубки:

Высота трубки индуктора:

Полученное значение высоты трубки удовлетворяет условию , что дает основание обойтись одной ветвью охлаждения.

Реактивная мощность конденсаторной батареи определяется по формуле:

где

Для конденсаторной батареи выбираем конденсатор типа ПМВ-1-1 с

Требуемое количество конденсаторов в батареи

То есть необходимые данные для нагрева заготовки диаметром 45 мм следущие:

-тип генератора ВГО – 250 – 2500;

-количество индукторов -2 шт.;

-тип конденсатора ПВМ-1-1;

-количество конденсаторов – 2 шт.