4 Этап. Определение размеров заготовки.

Согласно ГОСТ 2590-88 (табл. 3) выбирается диаметр исходной заготовки

D_заг = 190 мм при F = 283,53 см².

Это соответствуют прокату с диаметром 200 мм, заготовку для поковки выбираем по ГОСТ 2590-88 «Прокат стальной горячекатаный круглый».

Длина заготовки (проката) определяется из соотношения:

5 Этап. Анализ расхода металла.

Проводим анализ расхода металла при изготовлении поковки. Коэффициент выхода годной продукции:

Коэффициент использования металла, учитывающий потери при механической обработке, определяется отношением:

,

причем массу детали определяем, исходя из размеров, указанных на чертеже детали.

Помимо полученного коэффициента использования металла применяют величину общего коэффициента использования металла, учитывающего все потери материала заготовки в процессе изготовления детали, включая потери в кузнечных, механических и вспомогательных цехах:

Таблица 3

Сталь горячекатаная круглая

Сравнив между собой полученные величины КИМ и КИМ_общ, устанавливаем, что при изготовлении поковки нашей детали основные потери металла составляют потери на припуски и допуски на поковку, т.е. коэффициент выхода годного в кузнечном цехе равен ŋ = 92,6%, а КИМ_общ = 76,43%.

Следовательно, при разработке мероприятий по увеличению КИМ_общ в первую очередь необходимо искать пути уменьшения потерь на припуски и допуски на поковку.

Таким образом, размеры исходной заготовки для изготовления поковки будут равны: длина – 444,2 мм, диаметр круглого сечения – 190 мм.

6 Этап. Выбор кузнечного оборудования.

Вес падающих частей молота для протяжки может быть определен по формуле.

где G – вес падающих частей в кг; v – коэффициент, учитывающий форму бойков (для плоских v = 1,0, для круглых вырезных v = 1,25); l – величина подачи в см; h₀, b₀ – высота и ширина заготовки в см (при протяжке круглой заготовки в круглых вырезных бойках принимают h₀ = b₀ = d; d – диаметр заготовки) в см; σ_s – напряжение текучести при температуре вытяжки, приближенно равное пределу прочности σ_в при той же температуре); ε – принимаемая степень деформации за 1 удар (выше критической для данной стали, но не более ≈ 0,3).

Рис. 4. Диаграмма для выбора веса падающих частей молота для ковки валов.

Вес падающих частей молота для ковки протяжкой гладких валов, валов с уступами и раскатных колец можно определить по диаграммам (рис. 4 –5), построенным по данным Уралмашзавода. Поковки, имеющие d < 60 мм и l < 500 мм, рекомендуется изготовлять на молотах с весом падающих частей 500 кг и ниже.

Рис. 5. Диаграмма для выбора веса падающих частей молота для ковки валов с уступами.

Поковки имеющие уступы, весом менее 31 кг рекомендуется изготовлять на молотах с весом падающих частей 750 кг и ниже.

В табл. 4 приведены данные для ориентировочного выбора веса падающих частей молота для протяжки конструкционной стали.

Пример. Определить вес падающих частей молота для протяжки на плоских бойках (v = 1) заготовки из стали с σ_s = 60 кг/мм² с размерами h₀ = b₀ = 10 см при подаче l = 10 см и степени деформации за один удар ε = 0,1.

Предел прочности стали, принимая температуру 1100°С, σ_в = 3,6 кг/мм²

G = 1,7·1,0 (1 + 0,17 10/10) 3,6·0,1·10·10 ·10 = 700 кг.

Таблица 4