pract-2788

3 % от массы заготовки и на каждом подогреве угар составляет 1,5 %. При ковке из проката на угар берут 2-2,5 % от массы поковки.

На выбор размеров заготовки также влияют вид основной формоизменяющей операции при ковке (осадка или протяжка). Тогда при ковке поковки из слитка по известной массе заготовки выбирают слиток с ближайшей большей массой и устанавливают его размеры (длину или площадь поперечного сечения) с учетом укова [1].

При ковке из проката поперечное сечение заготовки выбирают по сортаменту в соответствии с ГОСТ 1133-71 с учетом укова:

Fзаг ymin Fпокmах ,

где ymin = 1,25 – коэффициент укова из проката.

При осадке, зная массу заготовки, определяют ее размеры так, чтобы 1,25 Н/D 2,5. При выбранном соотношении Н/D выбираем диаметр (Dзаг) для круглой заготовки:

Длину (высоту) заготовки определяем делением Vзаг на площадь поперечного сечения по окончательному уточненному в соответствии с выбранным сортаментом, диаметру:

Все отходы металла при ковке характеризуются коэффициента-

ми:

Квг = Gпок/Gзаг – коэффициент выхода годного металла; Кр = Gзаг/Gпок – коэффициент расхода металла. Данные по этим коэффициентам приведены в [1].

2.2. Изучение оборудования для ковки

Для выполнения операций свободной ковки используются ковочные молоты и гидравлические прессы. Одним из основных типов молотов для ковки являются паровоздушные молоты, которые приводятся в действие паром или воздухом давлением 0,7 – 0,9 МПа. В зависимости от конструкции станины паровоздушные ковочные молоты

79

подразделяются на двухстоечные (арочные, мостовые) и одностоечные.

Схема паровоздушного ковочного молота арочного типа приведена на рис. 6.5.

Молот содержит массивный шабот 1, на котором крепится нижний боек 15 с заготовкой. Для выполнения операций ковки удары по заготовке наносят верхним бойком 14, установленным на бабе 3, которая может скользить по направляющим 13 внутри станины. Посредством штока 4 баба 3 соединена с поршнем 5 рабочего цилиндра 6. Рукоятками управления или педалями осуществляется подача сжатого воздуха или пара в золотник 10 и в верхнюю часть цилиндра 6, создавая давление на поршень 5, который совместно с падающими частями 3, 4, 14 перемещается вниз и наносит удар по заготовке. В это время пар или воздух из нижней части рабочего цилиндра выходят в дроссель 11 и по обратной трубе 12 – на выход. Паровоздушные молоты двухстоечные имеют массу падающих частей от 1 до 10 т (табл. 6.2). На этих ковочных молотах изготовляют поковки массой (1000 – 8000 кг). Паровоздушные молоты и пневматические одностоечные имеют массу падающих частей от 0,075 – 16 т для изготовления поковок массой от 0,3 – 360 кг (табл. 6.1)

80

Таблица 6.2

Основные параметры ковочных гидравлических прессов

колонной и рамной конструкции (ГОСТ 72 84-80)

2.3. Выбор ковочного оборудования

Выбор кузнечного оборудования (молота или пресса) производят по наиболее тяжелой операции технологического процесса, т. е. осадке. Если молот или пресс оказываются по усилию достаточными для осадки, то они будут достаточными и для всех других операций ковки.

Выбор пресса производят то усилию осадки в соответствии с формулой:

температурах, МПа [1]; Н1 – высота поковки после осадки, мм;

D1 – диаметр поковки после осадки, мм;

– масштабный коэффициент при осадке мелких заготовок, равный единице, а для крупных выбирается по таблице 6.3.

74

Таблица 6.3

Значения масштабного коэффициента при осадке

Пример 1. Определить усилие гидравлического ковочного пресса, необходимое для осадки стальной заготовки размерами D =

70 кГ/мм2 (685 МН/м2)). Осадку произвести до высоты Н1 = 500 мм. Температура окончания осадки равна 1100 0С.

F 11802 1080000мм2 . 4

Усилие пресса по формуле (6.7):

50011802

Вобоих случаях выбираем пресс усилием 5000 т (5000 кН) по табл. 6.2.

Выбор молота для осадки производят по необходимой работе деформации за последний удар, т. к. при последнем ударе сопротивление пластической деформации наибольшее. Определяют также количество ударов из расчета всей работы идущей, на деформацию.

75

По энергии удара молота (Е) и работе деформации за этот удар (А) определяют массу падающих частей ковочного молота (Gп.ч.):

А = Е.

При этом работа деформации:

А р V .(6.9)

Энергию удара определяют через массу падающих частей молота и скорости их падения ( ) в момент удара по поковке, т. е. работу деформации определяют по формуле:

ЕА , (6.10)

уд

где уд – 0,8 – коэффициент полезного действия удара.

Энергия удара от массы падающих частей находится по следующей зависимости:

Е 2,5 103 Gп.ч. (6.11)

Отсюда согласно формуле (6.9) имеем

удара, кГ /мм2 (МН/м2);

V – объем заготовки, мм3;

= 0,02 – 0,06 – степень деформации за последний удар;

76

Аn – полная работа деформации за весь цикл ковки

D и Н – диаметр и высота заготовки, мм; Н1 – высота поковки, мм.

Окончательно массу падающих частей определяем по [2]:

Пример 2. Определить массу падающих частей молота и количество ударов для осадки стальной заготовки размерами D = 110 мм, Н = 180 мм [( в в холодном состоянии равно 40 кГ/мм2 ( 400 МН/м2

)]. Осадку произвести до высоты Н1 = 90 мм. Температура начала

осадки 1200 0С, температура окончания осадки 900 0С.

Р е ш е н и е . При t = 1200 0С, в = 2 кГ/мм2 (20 МН/м2), а при t = 900 0С

в = 4,5 кГ/мм2 (45 МН/м2).

Средний диаметр после осадки

Объем заготовки

V 1102 180 1720000 мм2. 4

Величину определяют в пределах от 0,025 до 0,06, причем для мелких поковок берут бóльшие величины, а для крупных – меньшие.

Принимаем = 0,06.

Масса падающих частей по формуле (6.14):

77

В обоих случаях выбираем молот с массой падающих частей Gп.ч. = 1000 кг и с энергией удара Е 2500 кГ м (24,5 кДж).

Полную работу деформации определяем при средней температуре осадки:

При этом

в = 3 кГ/мм2 (30 МН/м2).

Имеем:

Количество ударов определяем по формуле (6.13):

Контрольные вопросы

1.Назвать основные операции свободной ковки.

2.Перечислить общие требования к поковкам, получаемых ковкой.

3.Устройство и принцип действия паровоздушных молотов.

4.Перечислить основные этапы осадки в подкладных кольцах.

5.Определить последовательность расчета размеров заготовки при осадке в подкладных кольцах.

6.Как определяют величину укова при осадке?

7.Как производят протяжку?

8.Как разрабатывают процесс получения поковки ковкой?

78

Литература

1.Технологический справочник по ковке и объемной штамповке /Под ред. И.В. Сторожева. – М.: Машгиз, 1985.

2.Семенов Е.И. Ковка и объемная штамповка. – М.: Высшая школа,

1972. – С. 352.

3.Брюханов А.Н. Ковка и объемная штамповка. – М.: Машинострое-

ние, 1975. – С. 408.

4.Ковка и штамповка: Справочник: В 4 т. /Под. ред. Е.И. Семенова. – М.: Машиностроение, 1985 – Т. 1.

79