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
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
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
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:
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:
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.
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.
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 |