4.1.2 Проектирование поковки

Чертеж поковки разрабатывается по чертежу детали. При разработке чертежа поковки надо учитывать некоторые особенности процесса, например, избегать наклонных поверхностей. Размеры поковки по сравнению с размерами готовой детали увеличивают на величину припуска. Для упрощения формы поковки по отдельным поверхностям, получение которых затруднено или невозможно, предусматривают местное увеличение размера, называемое напуском.

На все размеры поковки назначают допуски. Припуски и допуски на поковки из углеродистой и легированной сталей, изготавливаемые ковкой на молотах, регламентированы ГОСТ 7820 –70, а на прессах – ГОСТ 7062 –79.

В таблице В.2 (приложение В) приведена выдержка из ГОСТ 7829-70 по припускам и допускам для поковок простой формы цилиндрического, квадратного и прямоугольного сечений.

Для поковок круглого и квадратного сечений с уступами предусмотрены дополнительные припуски (на несоосность) величиной 3-10 мм при разности размеров диаметров (или сечений прямоугольников) до 40 мм и свыше 180 мм. Припуски на общую длину таких поковок берут в 2,5 раза больше, чем указано в таблице В.2.

После составления рабочего чертежа поковки определяют ее вес, размеры и вес исходной заготовки.

При ковке поковок из слитка вес заготовки определяется по следующей формуле:

G_исх = G_пок + G_пр + G_дон + G_уг + G_об,

где G_исх – вес исходной заготовки, кг;

G_пок – вес поковки, кг;

G_пр – вес отхода прибыльной (верхней) части слитка, кг;

G_дон – вес отхода донной (нижней) части слитка, кг;

G_уг – вес отхода на угар, кг;

G_об – вес отхода на обсечки, кг.

При использовании в качестве исходной заготовки прокатного металла определение веса исходной заготовки упрощается за счет отсутствия отходов со стороны прибыльной и донной частей слитка. В этом случае формула для определения веса будет иметь вид:

G_исх = G_пок + G_уг + G_об,

Методы определения веса поковки и норм технологических отходов следующие. Вес поковки G_пок в общем случае определяется как произведение объема металла поковки на плотность, т.е.

G_пок = V_пок  ,

где V_пок – объем металла поковки, см³ (м³);

 – плотность углеродистой и легированной (конструкционной) стали, равная 7,85 г/ см³ (кг/м³).

Подсчет объема металла в поковках сложной формы производится путем разбивки их по чертежу поковки на отдельные простые объемы V₁, V₂, V₃, . . . V_n с последующим их суммированием.

Вес отходов от прибыльной G_пр и донной части слитка G_дон зависит от формы и размеров слитка, от его веса и метода разливки стали, а также и от способа его охлаждения. Обычно принимают G_пр равным 20-25%, а G_дон – 3-5% от веса слитка.

Вес отходов на обсечку G_об зависит от размеров и формы поковки, поэтому объем металла на обрубку концов принимается:

а) при ковке под прессами:

для поковок круглого сечения

V_об = 0,21D³,

где D – диаметр поковки, см.

для поковок прямоугольного сечения

V_об = 0,28В² Н,

где В – ширина сечения (наибольшая), см.;

Н – высота сечения, см.

б) при ковке под молотами:

для поковок круглого сечения

V_об = 0,23D³;

для поковок прямоугольного сечения

V_об = 0,3В² Н.

Вес отхода на угар G_уг определяется в зависимости от веса и количества нагревов заготовки. Потери на угар принимаются в следующих размерах: 2% за каждый нагрев и 1,5% за каждый подогрев.