Лабораторная работа 1 (стр. 2 )

Значения дополнительных диаметральных припусков

(ковка на молотах)

	До40	Св.40 до 80	Св.80 до100	Св.100 до 120	Св.120 до 140	Св.140 до 160	Св.160 до 180	Св. 180
	3	4	5	6	7	8	9	10

Таблица 5

Значения дополнительных диаметральных припусков

(ковка на прессах)

	До56	Св.56 до 80	Св.80 до112	Св.112 до 140	Св.140 до 180	Св.180 до 224	Св.224 до 250	Св.250 до 280
	2	3	4	5	7	8	9	10

Рис.2. Припуски и предельные отклонения на валы с уступами

и выемками при ковке на молотах

Рис.3. Припуски и предельные отклонения на валы с уступами

и выемками при ковке на гидропрессах

6. Изобразить чертеж (эскиз) поковки. Для этого вначале нанести в тонких линиях конфигурацию детали, затем, прибавив ко всем поверхностям детали припуски, получить конфигурацию поковки. Обвести ее утолщенной линией, предусмотрев технологические скосы на торцевых поверхностях ступеней. Проставить все размеры поковки и их предельные отклонения.

Заполнить п.4 бланка отчета.

7. Рассчитать массу поковки . Для этого вначале путем сложения элементарных объемов простых цилиндрических тел вычислить объем всех ступеней заготовки, затем, умножив полученный объем на плотность материала, определить массу поковки без дополнительных напусков на скосы. Плотность r стали принимаем не зависимой от ее марки и равной 8×10-6 кг/мм3. Объемы рассчитывают по номинальным размерам поковки.

Заполнить п.5 бланка отчета.

8. Выбрать заготовку и рассчитать ее параметры: массу , длину и диаметр .

Форму, размеры и массу заготовки определяют в следующей последовательности. Вначале назначают ее форму. В данной лабораторной работе ее принимают в виде проката или слитка квадратной формы блюма (с заготовкой круглого сечения менее удобно работать кузнецу). Затем задают коэффициент уковки , который должен обеспечить улучшение структуры и повышение механических свойств материала заготовки. Для заготовок из пруткового проката ; для заготовок из блюма

При изготовлении поковок протяжкой коэффициент уковки равен

,

где и - соответственно площадь сечения заготовки и площадь максимального сечения поковки.

Размеры исходной заготовки для протяжки находим как

.

Определив площадь поперечного сечения заготовки, получим для стороны ее квадратного сечения

.

По расчетной величине из сортамента проката или слитка выбирают ближайшее большее сечение по табл.6. Основным признаком для выбора проката или слитка в качестве исходной заготовки является масса поковки. Для поковок, имеющих массу до 700 – 800 кг, в качестве исходных используют заготовки из проката, при большей массе исходной заготовкой будет слиток.

Таблица 6

Рекомендуемая номенклатура заготовок по типу и размеру

Тип	Сторона квадрата, мм
Прокат (сталь горячекатаная квадратная)	Согласно сортаменту	65…130 с шагом 5 мм
140…200 с шагом 10 мм
Слиток квадратной формы	Согласно стандарту	200…220 с шагом 5 мм 220…480 с шагом 10 мм

Рассчитываем массу, кг, заготовки с учетом потерь металла на отходы

- для проката,

- для слитка,

где Оу=2–3% - отходы на угар, От=5–8% - технологические отходы; Ол=25–30% - литейные отходы (прибыль 20–25% и донная часть 5–10%).

По рассчитанной массе заготовки и площади принятого проката (слитка) определяем длину исходной заготовки , мм

.

После определения параметров заготовки находим расход металла при изготовлении поковки путем расчета:

–коэффициента выхода годного металла

;

–коэффициента использования металла

.

Нормативный коэффициент =0,7.

Заполнить п.6 бланка отчета.

9. Подобрать оборудование для нагрева, ковки и перемещений заготовки. Назначить режим ее нагрева. Рассчитать основное технологическое время.

Оборудование для ковки выбирают согласно табл.7 или 8 по массе фасонной поковки или слитка и для молота дополнительно по максимальному диаметру круглой заготовки или стороне квадрата.

Эти же таблицы используют для расчета основного технологического времени Ток ковочной операции

,

где q - производительность, кг/ч.

Для нагрева заготовок применяют печи и электронагревательные устройства (ЭНУ). При выполнении данной лабораторной работы ЭНУ не используют. Заготовки до 25 кг рекомендуется нагревать в методических печах, а более массивные – в камерных.

Максимальную температуру нагрева или температуру начала ковки Тmax и минимальную температуру или температуру конца ковки Тmin назначают по табл.9 в зависимости от марки материала.

Время нагрева (час) в камерных печах рассчитывают по формуле

,

где a - коэффициент, учитывающий способ укладки заготовок в печи (при укладке одной круглой заготовки a = 1, при плотной укладке нескольких круглых заготовок a = 2); К – коэффициент, учитывающий степень легированности стали (для углеродистой стали К = 10 и с увеличением содержания легирующих элементов повышается до 20); D – диаметр или сторона квадрата нагреваемой заготовки, м.

Условно считая эту формулу справедливой и для методической печи и принимая, что время подогревов составляет примерно 50...60 % от времени нагрева, основное технологическое время термической операции Тот для любой печи будет равно 1,55 τ, ч.

Основное технологическое время всего процесса изготовления поковки составит ТОS = 60 (Тот + Ток), мин.

Для перемещения заготовок и поковок массой свыше 10 кг используют подъемно-транспортное оборудование: кран-балку при редких перемещениях на большие расстояния и консольно-поворотные краны, обслуживающие чаще всего одно рабочее место.

Заполнить п.7 бланка отчета.

Таблица 7

Соотношения между показателями ковочных молотов и заготовок

Ковочные молоты	Масса	Максимальный диаметр заготовки или стороны квадрата, мм	Производительность, кг/ч
падающих частей, т	фасонной поковки, кг
Пневмати-ческие	0,1	0,5	50	15…20
0,15	1,5	60	20…30
0,2	2,0	70	25…40
0,3	3,0	85	30…50
0,4	6,0	100	50…70
0,5	8,0	115	70…100
0,75	12	135	100…170
1,0	20	160	150…225
Паровоз-душные	1,0	20	160	150…225
1,5	40	190	200…300
2,0	60	225	220…350
3,0	100	275	300…450
4,0	140	310	400…550
5,0	200	315	500…600

Таблица 8

Соотношения между показателями ковочных гидропрессов

и заготовок

Гидропрессы	Усилие, МН	Масса слитка, т	Производительность, кг/ч
Одностоечные	3,0	0,3	400…500
5,0	0,65	550…800
Четырех- колонные	8,0	2,0	700…1000
12,5	5,5	1000…1500
20,0	14,0	1300…2000
32,0	33,0	2000…2750
50,0	62,0	2700…3400

Таблица 9