3.4 Расчёт размеров заготовки

Площадь поперечного сечения с подкаткой:

Диаметр заготовки круглого сечения:

По ГОСТ 2590-88 выбираем диаметр

Определим размеры клещевины:

Определим длину исходной заготовки:

3.5 Определение способа резки заготовок

Операция резки будет производиться при нагреве заготовки до температуры 550 – 600ºС. Закрытая резка с активным прижимом. При температуре 500ºС для стали 30ХГСН2А. Диаметр обрезаемой заготовки 30 мм. Нагрев осуществляется в печи для нагрева проката перед резкой подъёмно шагающей балкой.

Касательное напряжение среза:

Усилие среза:

Усилие прижима:

По каталогу выбираем пресс-ножницы Н5222 усилием 450 кН

Характеристики пресс-ножниц:

1. Число ходов в минуту –45

2. Наибольший размер сечения разрезаемого проката, мм:

круг – 60

квадрат – 45

3. Длина заготовок, отрезаемых по упору, мм – 210

4. Мощность привода, кВт – 4,0

5. Габаритные размеры, мм: 1885х582х1950

6. Масса, кг - 2140

3.6 Коэффициент расхода металла

Норма расхода металла при использовании проката нормальной длины

,

где q – масса 1 погонного метра профиля проката, кг;

- длина заготовки по технологическому процессу, мм;

- припуск на резку заготовок, мм;

m – количество поковок, получаемых из одной заготовки, шт;

- коэффициент, учитывающий потери при раскрое и штамповке.

,

где - средняя расчётная длина прутка, мм;

- длина заготовительных отходов, мм.

Имеем:

q = 5,55 кг;

= 3750 мм;

= 217 мм;

Заготовительные отходы:

;

;

;

.

Коэффициент использования металла:

4 Температурный интервал штамповки

Начало – 1250 ºС; конец – 800 ºС; пламенный нагрев.

Выбираем продолжительность нагрева для заготовки D = 30 мм, 4,8 мин до температуры 700-750 ºС, 4,7 мин до 1250 ºС (температура рабочего пространства при нагреве 1300 ºС), выдержка – 8,3 мин. Т.о. общее время нагрева – 17,8 мин.

Для нагрева берём печь полуметодическую толкательную (для нагрева заготовок под штамповку при крупносерийном и массовом производстве) с регулятором.

5 Определение необходимых штамповочных переходов

Для поковок типа 1-1-А необходима подкатка, предварительная и окончательная штамповка.

Рассчитаем массу падающих частей молота и по каталогу подберём штамповочный молот.

Масса падающих частей молота (для удлинённых в плане поковок) определяется по формуле:

,

где - площадь в плане поковки по внутреннему контуру облойного мостика;

- величина доштамповки за последний удар молота.

= 385 МПа при 800 ºС;

;

Масса падающих частей 1831.93 кг, выбираем молот МВ2143.

Технические характеристики:

1. Энергия удара, кДж - 50;

2. Номинальная масса падающих частей, т – 2;

3. Число ударов в минуту – 80;

4. Расстояние между направляющими в свету, мм – 600;

5. Наименьшая высота штампа без хвостовика, мм – 260;

6. Размер бабы спереди назад, мм – 630;

7. Размер штамподержателя спреди назад, мм – 900;

8. Избыточное давление пара или воздуха, МПа(кгс/см²): 0,6-0,7 (6-7);

9. Допускаемая температура пара, ºС – 200;

10. Габаритные размеры молота, мм слева направо – 2600;

спереди назад – 1870;

высота – 4700;

11. Масса шабота, т – 40;

12. Масса молота, т – 50.

6 Проектирование штампа

Штамп будет состоять из окончательного, предварительного, гибочного, подкатного и протяжного ручья.

6.2 Подкатной ручей

Подкатка предварительно протянутой заготовки в закрытом ручье:

6.4 Предварительный ручей

Гравюра предварительного ручья имеет очертания, сходные с окончательными, но форма его полости более плавная, радиусы закругления углов штампа имеют большую величину.

6.5 Окончательный (чистовой) ручей

Начертим «горячую» поковку с размерами определяемыми по формуле:

,

где - размер исходной заготовки;

m – коэффициент линейного расширения.

При температуре окончания штамповки 800ºС m = 0,015.

6.6 Конструирование и расчёт расположения на зеркале штампа ручьёв, определение толщин стенок между ручьями и гранями штампов

Рисунок 8 – Зеркало штампа

B = 350 мм

L = 400 мм

Н = 250 мм

Толщина стенки 5 мм – на рисунке 8 не показана.

Список использованных источников

1 ГОСТ 7505-89 «Поковки стальные штампованные. Допуски, припуски и кузнечные напуски»

2 Березин И.В., Максимук В.С. Горячая объёмная штамповка в открытых штампах на паровоздушных штамповочных молотах : учеб. пособие / ВолгГТУ, Волгоград, 1995. – 83 с.

3 Березин И.В. Штампы молотовые : учеб. пособие / ВолгГТУ, Волгоград, 2001. – 92 с.

4 Ковка и штамповка: Справочник. Горячая объёмная штамповка. Том 2 / под ред. Е. И. Семёнова / М. : «Машиностроение», 1986., 592 с.

5 Ковка и штамповка: Справочник. Материалы и нагрев. Оборудование. Ковка. Том 1 / под ред. Е. И. Семёнова / М. : «Машиностроение», 1985., 568 с.

18