2. Визначення параметрів поковки

Товщину звичайної (плоскої) перемички визначають за формулою:

мм,

де do=164 мм - діаметр прошивання, мм;

h_o=43,2 мм - глибина прошивання, мм.

Так як h₀<d₀ у 2,5 рази, то для полегшення роздачі металу в сторони рекомендують використовувати перемички з розкосом.

Тоді: S_min=0,65S=3 мм, приймаємо S_min =4 мм; S_max=l,35S=6 мм

Діаметр плоскої ділянки d₁=25 мм, радіуси закруглень вершин позначок

R₁=16,5 мм.

Обираємо середню облойну канавку, схема якої зображена на рисунку 2.

Рисунок 2 – Перетин канавок для заусенця при штампуванні на молотах

Товщина містка заусенця, мм:

мм

де с' - безрозмірний коефіцієнт,

с'=0,013-0,016 (чим крупніше кування, тим менше коефіцієнт с').

Площа поперечного перерізу заусеничної канавки Sз=434 мм²

Об’єм заусенця, мм³:

V₃ = к'Uh₃=0,511125=2780 мм³

де к'=0,5-0,6 - коефіцієнт заповнення металом канавки для заусенця;

U_n - периметр заусенця по замкнутій лінії приблизно дорівнює периметрові контуру штампування по лінії зрізу заусенця.

Маса вихідної заготовки, кг:

, (4)

де V_заг і V_пок - об’єми заготовки і кування, см³;

δ_у - вигар металу, %;

ρ - щільність металу, кг/м³ (г/см³) [2; 3] .

кг

Для кувань, виготовлених осіданням вихідної заготовки в торець, діаметр D_заг визначають за формулою:

(5)

де m - коефіцієнт, що позначає відношення L_заг/D_заг, приймають 1,6.

мм, приймаємо =150 мм

При штампуванні без кліщовини довжину заготовки визначають:

L_заг=V_заг/F_заг=4025107/17662,5=227 мм

3. Вибір штампувального устаткування

Орієнтовний розрахунок маси падаючих частин (кг) штампувального молота подвійної дії для штампування у відкритих штампах:

кг = 9,81 т

де - площа проекції кування і заусенця на площину рознімання штампа (у плані) см²;

стандартна маса молота подвійної дії становить 10 т.

Енергія удару молота, кгс·м (кДж),

Q_yд=1,44GH=1,44101,5=21,6 кДж

де G - маса падаючих частин молота, кг; Н - максимальний хід баби молота з урахуванням висоти верхньої половини штампа, м.

Швидкість падіння баби молота (з урахуванням втрат на тертя), м/с

υ_б = ==4,2 м/с,

де g - прискорення вільного падіння, g = 9,81 м/с2; Н=1,5…2 м.

Визначаємо зусилля обрізного преса

Зусилля обрізки заусенця або прошивання перемички, кгс (кН):

Р_обр = к' k_запF_срσ_ср = 1,8U_пt_зσ_у=1,81,1230,0098400=7,92 кН,

Р_пр=1,8U_пt_пσ_у=1,80,4770,0168400=5,8 кН,

де к'- коефіцієнт, що враховує затуплення різальних кромок, к'=l,8; к_зап - коефіцієнт запасу зусилля обрізного преса, к_зап =1,25;

F_cp - площа зрізу, обумовлена через периметр контуру зрізу U_n і дійсну товщину зрізу t_з t_п по формулам, мм² : заусенця - F_cp=U_nt_з, перемички - F_cp=U_nt_п; σ_cp - межа міцності при зрізі металу при температурі обрізки, що може бути виражена через межу міцності при розтягу (при холодній σ_cp ≈0,8σ_в, при гарячій σ_cp ≈0,8σ_вt).

Межа міцності при розтягу Ст3 σ_у=38-47 кгс/мм²=372-460 МПа при температурі холодної обрізки.

Дійсна товщина зрізу обрізаного заусенця: t₃=Z_с+n'=7+2,8=9,8 мм

Перемички, що прошиваються: t_n=z_n+n'+m_і=9+2,8+5=16,8 мм

де z_c і z_n - величини, обумовлені графічно, відповідно по лінії зрізу заусенця (рис. 1) і по лінії прошивання перемички, мм; n' - можливе недоштампування, рівне позитивному відхиленню допуску на висоту кування, мм; m_і - знос виступу під позначку в штампі, прийнятий рівним 5-8 мм.

Зусилля одночасної обрізки заусенця і прошивання перемички в комбінованому штампі, кН:

Р_общ=Р_обр+Р_пр =7,92+5,8=13,72 кН

Обираємо штампувальне устаткування.

Для здійснення операції використовуємо пароповітряні штампувальні молоти подвійної дії за ГОСТ 7024-75, номінальна маса падаючих частин яких становить 0,63; 1; 2; 3,15; 5; 10; 16; 25 т.

В нашому випадку маса падаючих частин 16 т.

Технічна характеристика молота приведена у таблиці 2.

Таблиця 2 - Основні параметри і розміри пароповітряних штампувальних молотів подвійної дії

Енергія удару, тс·м (кДж), не менше	25 (250)
Число ударів у хвилину	45
Відстань між направляючими, мм	1000
Найменша висота штампа без хвостовика, мм	450
Розміри, мм: баби	1180
Розміри,мм: штампотримача	1320

Обрізні кривошипні преси закритого типу, призначені для обрізки заусенця, прошивання отворів і виправлення штампованих кувань у простих, послідовних і сполучених штампах випускають номінальним зусиллям 100; 160; 250; 400; 630; 1000; 1600; 2500 тс (0,98 - 24,5 МН). В нашому випадку обираємо кривошипний прес із зусиллям 250 МН, технічна характеристика якого приведена в таблиці 3.

Таблиця 3 - Основні параметри і розміри деяких обрізних кривошипних пресів

Хід повзуна, мм	280
Число ходів повзуна у хвилину	32
Найбільша відстань між столом і повзуном у його нижньому положенні, мм	530
Регульована відстань між столом і повзуном, мм	140
Розміри столу (довжина, ширина), мм	850x850
Потужність електродвигуна, квт	28
Габаритні розміри в плані, мм	2890х2870
Висота над рівнем полу, мм	4950