Расчет массы заготовок

При проектировании технологического процесса необходимо правильно рассчитать массу заготовки, чтобы определить массу потребного металла, его стоимость и составить заявку на необходимый для выполнения программы металл.

Массу заготовки следует рассчитать с учетом 50 % допусков на размеры детали (диаметр, толщину, ширину и длину), ширины отрезного инструмента, отходов в виде концов на некратность прутков.

Общий вид формулы для определения массы круглой исходной заготовки имеет вид

Формула расчета массы круглой заготовки

где Мис.з  — масса круговой исходной заготовки, кг; Dис.з — диаметр исходной заготовки, мм; δ1 — допуск на диаметр, мм; Lис.з — длина исходной заготовки, мм; δ2 — допуск на длину заготовки, мм; b — ширина реза (отрезного инструмента), мм; а — отходы на концы от некратности прутков; ρ — плотность металла, кг/м3.

Знак (+) для прутков, имеющих одностороннее отклонение по диаметру в сторону (+); знак (-) для прутков, имеющих одностороннее отклонение по диаметру в сторону (—); знак (±) для прутков с двухсторонним симметричным или несимметричным отклонением (тогда эта величина равна половине разности отклонений).

Процент отходов на некратность рассчитывают по формуле

Формула расчета отходов заготовки

где 0,6 — 0,75 — коэффициент, учитывающий длину отходов от некратности (отходы концов 0,5Lис.з и отходы при выравнивании торцов в начале отрезки (0,1—0,25) Lис.з); Lпр — длина прутка, мм.

Масса круглой поковки (кг) составит

Формула расчета массы круглой поковки

где Dn — диаметр поковки, мм; δ3 — допуск поковки, мм; Ln — длина поковки, мм; δ4 — допуск на длину поковки (обычно в +), мм; ρ — плотность, кг/м3; n — число нагревов при ковке; a1 — угар за один нагрев, %; для быстрорежущих сталей a1 = 5 %.

Диаметр прутка (мм), от которого будет отрезаться заготовка для получения поковки, рассчитывают по формулам:

Расчет диаметра прутка для поковки

Первую формулу берут при Lп/Dп<0,4, а вторую —  при Lп/Dп>0,4.

Полученный Dисз округляют до ближайшего диаметра по сортаменту. Затем определяют нормативную массу прутка (кг) длиной 100 мм:

Определение нормативной массы прутка

где δ1 — допуск на диаметр прутка по сортаменту, мм.

Длину исходной заготовки (в мм) для ковки определяют по формуле

Lис.з = (Mп/ Mн) × 100

Затем проверяют отношение Lис.з/Dис.з, которое не должно быть более 2,5. И наконец, по выше приведенным формулам определяют массу исходной заготовки, из которой будет получена поковка и процент отходов от некратности прутка.

Плотности инструментальных сталей
Плотность различных инструментальных сталей

Масса падающих частей молота, кг: для стали Р18

Мм =(120 — 150)×Мп,

для стали Р6М5

Мм =(100 — 120)×Мп,

Припуски и допуски на длину поковок приведены в таблице.

Допустимые припуски и допуски (на обе стороны) на длину поковок
Диаметр изделия, мм Длина изделия, мм
до 50 50-120 120
50-80 3+2 4+2 4+2
80-120 3+2 4+2 4+2
120-180 4+2 4+2 5+3
180-260 5+2 6+3 6+3
260-360 7+4 8+5 8+5
360-500 12+6 14+7 15+7