9. Расчет заготовки

_{Объем заготовки рассчитывается по следующей зависимости (формула (18)):}

, (18)

где V_пок – объем поковки c учетом износа штампа;

V_пер – объем перемычки;

V_обл - объем облоя;

k – коэффициент, учитывающий угар металла при нагреве; при индукционном нагреве k принимается равным 0,005…0,01.

Рассчитаем объем поковки (рисунок 6):

_{Рисунок 6 – Эскиз поковки}

V_пок = V₁-V₂-V₃-V₄-V₅-V₆+V₇-V₈ +V₉+V₁₀+V₁₁+V₁₂ = 0,785 ∙ 37,7 (216,7² – 101²) – 2,47 ∙8² ∙ (152,9 + 0,848 ∙ 8) - 2,47 ∙8² ∙ (117 - 0,848 ∙ 8) - 0,785 ∙ 8 ∙ (152,9² – 117²) -4355,76 - 0,785 ∙ 8 ∙ (171,9² – 117²) + 0,785 ∙ 60,6 ∙ (101² – 71,5²) - 2[0,524 (3∙101-2∙3,05) 3,05∙11,55] + 0,785 ∙ 7 (71,5² – 64,8²) +2[0,524 (3∙71,5-2∙3,35) 3,35∙27,7] + 0,785 ∙ 4 (219,8² – 216,7²) + 2[0,524 (3∙216,7-2∙1,55) 1,55∙17,65] = 1109031,87 мм³

Рассчитаем объем облоя (формула (14)):

, (19)

где Р_П – периметр поковки по линии разъема штампа;

В – ширина облоя в магазине; при весе поковки свыше 2кг, В = 20 мм.

_{Периметр поковки по линии разъема штампа находится по формуле (20):}

_{РП = πD, (20)}

_{где D – наибольший диаметр поковки.}

_{РП = 3,14 ∙ 215,5 = 676,67 мм}

V_обл = 676,67 ∙ (12 ∙ 4 + 20 ∙ 12) = 194880,96 мм³

Объем перемычки вычислим по формуле (2):

V_пер = 0,785 ∙ 7 ∙ 64,8² = 23073,72 мм³

Подставим найденные значения в формулу (20) и найдем объем заготовки:

V_заг = (1109031,5 + 23073,72 + 194880,96) ∙ (1 + 0,0075) = 1336938,95 мм³

После определения объема исходной заготовки находят ее размеры. Для круглых поковок, штампуемых в торец, диаметр заготовки определяют по формуле (21):

, (21)

где m – отношение длины исходной заготовки к ее диаметру; рекомендуется значения 1,2…1,5.

(мм).

По найденному значению d_o выбираем ближайший по сортаменту прокатный профиль с размером d_заг = 110мм обычной точности [2].

Определим длину заготовки по формуле (22):

L_заг = . (22)

Получим следующий численный результат:

L_заг = = 141 мм

Учитывая допуск на длину при резке, выбираем L_заг = 142 мм.

10. Расчет усилия резки. Выбор ножниц

Резка круглого проката, диаметром 110 мм и длиной 142 мм, происходит при t = 550 °С

Усилие резки определяется по формуле (23):

P_ср = 1,4F_ср σ_в, (23)

где σ_в = 250 МПа;

F_ср – площадь реза.

Площадь реза определим по формуле (24):

F_ср = 0,785d_заг². (24)

Подставим числа и получим:

P_ср = 1,4 ∙ 0,785 ∙ 110² ∙ 250 = 3324 кН

Р_пр = 1,24∙3324=4122 кН

Выбираем ножницы – Н1538.

Техническая характеристика ножниц [2]:

1 номинальное усилие – 6300 кН;

2 число ходов в мин. – 20;

3 наибольший размер сечения разрезаемого проката – круг, d = 140 мм;

4 наибольшая длина отрезаемой заготовки – 630 мм;

5 мощность привода – 55 кВт;

6 габаритные размеры – 7360х4020х4600;

7 масса – 39,4 т.