2.3. Выбор слитка и предварительный расчет баланса металла

По сортаменту восьмигранных нормальных слитков НКМЗ [2] ближайший к расчетной массе заготовки 14700кг слиток имеет массу 15900кг. Его размеры определяются по табл.11; условные обозначения показаны на рис.9.

Найдем массу годного остатка G_г.о. При этом следует учесть потери на угар в корпусе слитка G_уг.к, равные

,

где G_к.сл. – масса корпуса слитка.

Тогда масса годного остатка

Общие потери от угара можно подсчитать с учетом того, что после биллетировки слитка следует рубка донной части.

Таким образом, при подогреве перед осадкой заготовка будет подогреваться без донной части, поэтому

Рис.9

Составляющие баланса металла приведены в табл.1

Таблица 1

Составляющая	Масса, кг	Масса, %
Слиток	15900	100
Поковка	9856,5	62
Годный остаток	1454,9	9,15
Прибыль	3000	18,9
Донная часть	500	3,1
Концевые обрубки	654,6	4,12
Угар в корпусе слитка	434	2,73
Общий угар	549	3,45

3. Назначение укова

Проработка структуры слитка при протяжке зависит от ее исходного состояния и укова , равного отношению первоначальной площади поперечного сечения к конечной площади. В свою очередь, исходная структура слитка зависит от его массы. При изменении массы слитка от 1 до 200т из углеродистой и среднелегированной стали достаточный уков меняется в пределах от 2,5 до 3,75. В среднем можно принимать .

Общий уков , где – уков при биллетировке; - уковы на отдельных переходах протяжки.

При биллетировке слитков нормальной формы уков биллетировки . В среднем можно принять .

Рассмотрим, каким образом заданный уков может быть обеспечен с учетом различных соотношений максимального диаметра поковки D_{п max} и диаметра слитка после биллетирования D_б.

Уков от протяжки на максимальный диаметр поковки

,

где - уков при протяжке биллета на максимальный диаметр поковки. Если , то ковка ведется без операции осадки.

Обычно оказывается, что и операция осадки необходима.

При выполнении осадки заготовка осаживается до диаметра D_ос. При этом значением D_ос должно быть таким, чтобы после протяжки на D_{п max} в максимальном сечении обеспечивался уков

.

Таким образом,

, (3)

Откуда .

Для определения высоты заготовки используем условие постоянства объемов, получим

, (4)

где и - высота (длина) и диаметр заготовки после биллетировки.

Диаметр биллета равен диаметру вписанной окружности в основание слитка у донной части; может быть определено как , где L - длина корпуса слитка.

В практике встречаются случаи, когда одной осадки будет недостаточно для обеспечения данного укова в максимальном сечении поков­ки. Это связано с тем, что выполнять осадку со степенью деформации не рекомендуется, так как усилие осадки при этом резко возрастает и, кроме того, появляются сложности при последующей протяжке, так как осаженная заготовка имеет малую высоту (длину) при большом диаметре. Определим, какой максимальный относительный диаметр можно получить, используя одну осадку. Для этого выразим степень деформации при осадке через диаметры поковки и биллета:

, (5)

с учетом (4)

. (6)

Решая (3) совместно с (6), получим:

.

В нашем случае при принятых имеем .

Когда , следует выполнить две или более осадок. Вначале выполняется осадка со степенью деформации и последующая протяжка на первоначальную длину биллета (что обеспечи­вает ); затем выполняется вторая осадка с учетом зависимостей (3) − (5). При этом

или с учетом выше принятых предельных значений и

В общем случае можно записать, что

, (7)

где - уков, полученный при протяжке после каждой осадки, кроме последней;

n – количество осадок, кроме последней.

Из (7) можно найти

.

В рассматриваемом случае

Следовательно, необходима одна осадка.