78. Найти массу падающих частей молота, необходимую для осадки стальной круглой заготовки размерами 100 мм и 200 мм. Осадку произвести до высоты мм. Температура окончания осадки 900 . Степень дифформации за последний удар молота принять .

79. Рассчитать усилие гидравлического ковочного пресса, необходимое для осадки стальной заготовки в плоских бойках, если высота и ширина исходной заготовки соответственно составляет 500 и 400 мм. Величина подачи металла при осадке равна 300 мм. Масса металла, находящегося под бойками, при каждом режиме ~0,5 т. Протяжку выполняют при температуре 1000 . Предел металла (588 МПа).

Усилие вытяжки цилиндрических деталей с утонением стенок на второй и последующих операциях вытяжки, кгс (МН),

где — наружный диаметр детали после n-й операции вытяжки, мм; и — толщина стенки после n—1 и n-й операций вытяж­ки, мм; — коэффициент, для латуни = 1,6÷1,8; для стали = 1,8÷2,25.

Максимальное усилие гидравлической вытяжки полых деталей, кгс (МН),

Давление рабочей жидкости, необходимое при гидравлической вытяжке, кгс/см² (МПа),

где F — площадь проекции полости вытяжной матрицы, см². Усилие прижима, кгс (кН):

при вытяжке детален любой формы (в общем виде)

где F— площадь заготовки под прижимом, мм²; q— удельное уси­лие прижима, кгс/мм² (кПа);

при первой вытяжке цилиндрических деталей, штампуемых из плоских заготовок,

на последующих вытяжках цилиндрических деталей, штампу­емых из пустотелых заготовок,

Здесь … — диаметры деталей (матриц) на первой и n-й опе­рациях вытяжек, мм; — радиус скругления вытяжной кромки матрицы, мм.

Среднее удельное усилие прижима q, кгс/мм3 (МПа), для раз­ных материалов:

Сталь мягкая;

при h<0,5 мм 0,20—0,30 (1,96—2,74)

при h>0,5 мм 0,15-0,25 (1,47-2,45)

Латунь 0,10—0,20 (0,98—1,96)

Медь 0,10-0,15 (0,93—1,47)

Алюминий 0,06-0,12 (0,59—1,18)

При применении пневматических или гидропневматических бу­ферных устройств на прессах простого действия усилие прижима обычно не превышает 25% номинального усилия пресса, а у круп­ных вытяжных прессов двойного действия усилие прижима обычно составляет 0.5—0,6 номинального усилия пресса (на вытяжном пол­зуне).

Работа, затрачиваемая на вытяжку полых деталей, кгс*м (Дж),

где P — усилие вытяжки, кгс; — глубина вытяжки, мм; k — ко­эффициент, принимаемый в зависимости от коэффициента вытяж­ки т:

m 0,5,1 0,6 0,65 0,7 0,75 0,8

k 0,8 0,77 0,74 0,7 0,67 0,64

С учетом работы , затрачиваемой на сжатие буферного уст­ройства, общая работа пресса

Работа, затрачиваемая при вытяжке детали с утонением материа­ла, кгс*м (Дж),

где 1,2 —коэффициент, учитывающий поверхностное трение мате­риала; — усилие вытяжки с утонением стенки, кгс

Мощность эффективная (полезная), л.с.

где n_x – число ходов ползуна в минуту.

Мощность на маховике (с учетом КПД пресса), л.с.

де - КПД, =0,6÷0,8

Мощность электродвигателя пресса, кВт,

где — КПД передачи к электродвигателю, = 0,7÷0,8.

Максимальная скорость вытяжки детали, см/с,

где D и d — диаметры заготовки и детали, см.

Практически = 15÷45 см/с. Верхний предел принимают для прессов небольших усилий.

Минимальное время вытяжки детали, с,

Максимальная частота вращения маховика пресса, об/мин,

Рис. 17. Скругление вершины ребра или бо- бышки: а—неполное: б—полное

Диаметр плоского участка плоского участка, мм,

d₁≈0, 12d+3

Радиусы скруглений вершин наметок

R₁=R+0,1h₀+2

где R – внутренний где где R – внутренний радиус округления, принятый для данной поковки, мм.

У поковок при глубине паметки меньше диаметра прошиваемого отверстия в 15 раз и более рекомендуется после раздачи металла в предварительном ручье с плоской перемычкой применять в окончательном ручье перемычку с карманом. При этом толщина перемычки S=0,4√d; глубина кармана равна 5S; радиус округления R₂=5h₀; радиус Rs подбирают графически.

Для перемычки под прошивку с магазином величины h₃⁄2 и b следует определять так же, как для нормального заусенца для данной поковки.

При глухой прошивке, если глубина ее не ограничена глубиной выемки у готовой детали, рекомендуется полное скругление вершины полости одним радиусомДля a=10° радиус R₁=0,595d.

Площадь проекции поковки на плоскость

Fн=f₁+f₂+f₃+…+f_n

где f₁,f₂,f₃ и т. д.- площади проекций элементарных фигур,составляющих поковку,мм² приведенный диаметр поковки некруглой в плоскости разъема штампа (в плане), мм

Периметр контура поковки и плоскости разъема штампа, мм круглой формы или шестерни,

Где – диаметр поковки, мм.

Прямоугольной формы типа гладкого валика:

Где L и B-соответственно длина и ширина контура валика, мм.

Средняя ширина поковки типа многоступенчатого валика, мм.

Где L_н-длина поковки, мм.

Узкую канавку (№ 1) рекомендуется делать в тех случаях, ког- да ручей заполняется преимущественно осадкой, среднюю (№ 2) — осадкой и выдавливанием, и широкую (№ 3) — преимущественно выдавливанием (см. табл. 17).

Клиновые канавки типа IV нашли применение при штамповке некоторых круглых в плане поковок.

Толщина мостика заусенца, мм,

где с' — безразмерный коэффициент, с'=0,013/0,016 (чем крупнее поковка, тем меньше коэффициент с').

Определив h₃, можно по табл. 17 и 18 найти площадь поперечно- го сечения заусенечной канавки S_a.

Объем заусенца, мм³,

где к' — коэффициент заполнения металлом канавки для заусенца, для круглых в плоскости разъема поковок для ос- тальных поковок объёма канавки типа i; — пери- метр заусенца по замкнутой линии, приближенно равной перимет- ру контура поковки по линии среза заусенца, мм,

Задачи и упражнении

84. Определить приближенно срсдний припуск на обработку резанием одной стороны молотовой поковки, если высота поковки 60 мм, а длина в плоскости разъема 180 мм.

85. Найти наружный радиус бобинки поковки, если ширина вершины ее

равна 30 мм, а штамповочный уклон составляет 10^о

86. Определить размеры перемычки под прошивку отверстия диаметром 80 мм с раскосом. Глубина прошивки 30 мм.

87. Поковка имеет прошиваемое отверстие диаметром диаметром 225 мм. Найти глубину кармана перемычки.

88. Определить радиус полного скругления вершины полости при глухой прошивки, если диаметр вершины полости 40 мм. Штамповочный уклон 10^о

89. Найти объем поковки, площадь проекции его на плоскость разъема штампа в среднюю ширину поковки по размерам указанным на рисунке 21

90. Чему равен периметр поковки валика в плоскости разъема штампа (размеры поковки указаны на рис. 21)?

Рис 22

91. Определить толщину мостика заусенца, образующегося про штамповки штампом со средней заусенечной канавкой типа I. Поковка — валик (рис. 21). Безразмерный коэффициент принять равным 0,015.

92. Найти объем заусенца поковки шкива, представленной на рис. 22. Форма сечения заусенца — клиновая. Коэффициент заполнения металлом канавки 0,6.

§ 2. Определение размеров и массы заготовок для штамповки поковок на молотах

Теоретические сведения

Масса исходной заготовки, кг,

где V_заг и V_пок — объемы заготовки и поковки, см³; — угар ме- талла, %; — плотность металла, кг/м³ (г/см³). Объем поковки, см³,

где V₁ V₂ и т. д. — объемы элементарных фигур, составляющих по- ковку, см³.

При расчете объема поковки необходимо к номинальным раз- мерам ее прибавить половину положительного допуска. Объем отхода без учета угара, см³,

где V₃ — объем заусенца, см³; V_пер — объем перемычки, см³, V_кл — объем клещевины, см³ (отход на клещевину при штамповке единич- ной заготовки, удерживаемой в клещах).

Угар металла при нагреве исходной заготовки в газовой печи составляет 2%.

Объем заготовки с учетом потерь на заусенец и угар (без кле- щевины), см³

где V_п.з— суммарный объем поковки и заусенца, V_п.з=V_пок+V_з см³.

Площадь поперечного сечения поковки с учетом заусенца с обе- их ее сторон, см²,

где F_пок — площадь поперечного сечения поковки, см²; S_a — пло- щадь поперечного сечения заусенечной канавки, см²; k' — коэффи- циент заполнения канавки.

Средняя площадь сечения заготовки, см²,

где L_п — длина поковки или длина ее развертки по оси (в случае применения гибки), см.

Площадь сечения исходной заготовки (см²) уточняют в зависи- мости от применения ручьев:

подвергаемой только подкатке

Vзаг — объем заготовки с учетом потерь на заусенец и угар, см3; Lp длина расчетной заготовки, см;

с применением только пережимного или форменного ручья

при штамповке удлиненных поковок и плоскости разъема штам- па без применения заготовительных ручьев

где L_р — длина поковки, см; большее значение коэффициента при формуле принимают для коротких (<80 мм), меньшее — для длинных (>250 мм) поковок;

при штамповке с одним протяжным ручьем

где V_заг и l - соответственно объем и длина протягиваемой час- ти заготовки.

Диаметр исходной заготовки

Для поковок, изготовляемых осадкой исходной заготовки п торец,, диаметр D_заг или сторону квадрата А_заг определяют по формулам

где m — коэффициент, обозначающий отношение или принимают в пределах от 1,6 (лучший дли штамповки поковок) до 2,5 (лучший для резки заготовок).

Во всех случаях полученные расчетом диаметр или сторону квадрата корректируют в соответствии с имеющимися сортамента ми — прутками по стандарту. После этого уточняют длину исход ной заготовки. При штамповке без клещевины длину заготовки оп ределяют из выражения

При штамповке с клещевиной принимают ее длину

Минимальная длина клещевины L_кл = 25 мм.

Расчетная заготовка — воображаемая заготовка с круглыми по перечными сечениями, площади которых равны суммарной площа ди соответствующих сечений поковки и заусенца. Площадь попе речного сечения расчетной заготовки в произвольном месте, см²;

где S_п — площадь поперечного сечения поковки в произвольном месте, см²; к' — коэффициент заполнения металлом канавки для заусенца; S_з — площадь сечения канавки для заусенца, см².

Диаметр расчетной заготовки в произвольном месте, см,

Получив ряд значений d_э для характерных поперечных сечений поковки, можно по ним построить чертеж расчетной заготовки или эпюру приведенных диаметров.

Объем расчетной заготовки

где F_э— площадь эпюры; М - принятый масштаб.

Норма расхода металла на поковку, кг,

где G_заг —масса заготовки, кг; _пр — коэффициент использования прутка.

Общий коэффициент использования металла на деталь и коэффициент использования металла на поковку

где G_дет — масса детали, кг; G_пок — масса поковки, кг.

Число поковок, получающихся из прутка при многоштучной

штамповке,

где L_исх — длина исходного прутка, мм; — припуск на зажим ме- талла в клещах, мм; — длина заготовки, мм.

Число заготовок, получающихся из прутка при отрезке дисковой

пилой,

где — припуск на резку прутка.