Лабораторная работа № 3 теоретическое и экспериментальное определение размеров исходной заготовки для штамповки поковки с удлинённой осью

3.1. Цель работы

1. Экспериментальная проверка соответствия теоретических расчётов по определению размеров заготовки с данными, полученными при штамповке поковки (рис.6).

3.2. Теория вопроса

Для поковок удлиненной формы в плане наиболее типична поперечная штамповка (заготовка лежит поперек движения инструмента) в штампах открытой конструкции. Данная схема штамповки характеризуется вытеснением некоторого количества металла в виде технологического заусенца из полости ручья в заусенечную канавку, расположенную по его периметру. При штампов­ке поковки удлиненной формы в плане заполнение штамповочного ручья происхо­дит преимущественно распределением металла перпендикулярно оси заго­товки: по ее длине и ширине. Поэтому длина исходной заготовки при штамповке практически не изменяется и должна равняться длине поковки в случае прямой линии разъема (или ее развертке при кривой линии разъема), а площади поперечных сечений заготовки должны быть равны суммарной площади соответствующих поперечных сечений поковки и заусенца (облоя).

В общем случае размеры исходной заготовки для поковок с удлиненной осью, штампуемой на молотах в штампах открытой конструкции, устанавливаются в зависимости от вида заготовительных ручьев, с помощью которых производится ее предварительное профилирование.

Молотовой штамп для поковки (рис.6) имеет два ручья: заготовительный – пережимной и штамповочный – чистовой.

Рис. 6. Эскиз поковки

Рис.7. Эскиз штампа молотового:

1 – пережимной ручей; 2 – штамповочный ручей

Рис.8. Штамп молотовой:

1 – пережимной ручей; 2 – штамповочный ручей

Для данного варианта ручьев расчетная площадь поперечного сечения исход­ной заготовки подсчитывается по выражению

, (3.1)

где - площадь поперечного сечения так называемой расчётной заготовки, которая находится из соотношения

,

(3.2)

где - объём поковки, мм³; - объём заусенца, мм³; - длина поковки, мм;

- коэффициент, учитывающий потери металла на угар. При нагреве в электропечи потери составляют 1,0 1,5% от массы нагреваемой заготовки.

Объём металла , вытекающий из полости в заусенец, подсчитывается по формуле

(3.3)

где - площадь поперечного сечения заусенца, мм; - периметр поковки по линии разъема в мм; - ширина мостика заусенечной канавки, мм;

- ширина облойной части заусенечной канавки, мм.

Металл, вытекающий в заусенечную канавку, должен свободно в ней размещаться, при этом площадь поперечного сечения заусенца всегда должна быть меньше площади поперечного сечения за­усенечной канавки . Для нашего случая это соотношение может быть принято равным

,

(3.4)

Согласно эскиза молотового штампа (рис.8)

.

(3.5)

Длина заготовки при штамповке от прутка берётся равной

(3.6)

где - длина пережимного ручья (длина поковки), мм; (0,6 – 0,7) - длина пережатой части заготовки; - диаметр исходной заготовки, мм; - длина клещевины, мм, принимается равной не менее 0,75 ; - количество отрубов (количество поковок, штампуемых из заготовки).

Соответственно расчётная длина заготовки на одну поковку равна

(3.7)