Разработка технологической последовательности изготовления кованой поковки

Результаты расчёта приведены в таблице 9Таблица 9 – Результаты расчёта параметров операции протяжка по переходамНомер переходаНомер проходаНачальный диаметр , ммДиаметр прохода, ммПоложение верхнего бойка после обжатия H, ммНачальная площадь поперечного сечения , мм2Приведенная площадь поперечного сечения , мм2Приведенный диаметр сечения , ммРавновеликий диаметр , мм11423,000410,000365,435140530,508137570,195418,521400,2602401,000398,000360,330126292,810125467,593399,688390,8443391,000389,000356,501120072,457119795,304390,548386,2744386,000385,000354,799117021,185116937,949385,863383,9315384,000383,000353,948115811,672115776,330383,941382,9716383,000382,000353,523115209,271115190,827382,969382,48521382,000370,000329,917114608,442114227,253381,364363,1822361,000358,000324,812102353,874102307,392360,918352,9593353,000350,000321,40897867,68097821,717352,917348,9594349,000348,000320,55795662,28295653,479348,984346,9925347,000346,000319,70694569,00794560,230346,984345,9926346,000345,000319,28194024,72794015,962345,984345,4924) Протяжка ступени на диаметр 315 ммКонечный диаметр на протяжке с учётом обкатки:;Результаты расчёта приведены в таблице 10.Таблица 10– Результаты расчёта параметров операции протяжка по переходамНомер переходаНомер проходаНачальный диаметр , ммДиаметр прохода, ммПоложение верхнего бойка после обжатия H, ммНачальная площадь поперечного сечения , мм2Приведенная площадь поперечного сечения , мм2Приведенный диаметр сечения , ммРавновеликий диаметр , мм11345,000340,000302,15493482,01693384,335344,820329,9102330,000328,000297,04885529,86085505,661329,953322,4773323,000321,000294,07081939,80581915,864322,953318,9764319,000318,000292,79479922,90379914,487318,983316,9925317,000316,000291,94378923,87678915,487316,983315,9926316,000315,000291,51778426,71978418,343315,983315,492Для протяжки на диаметр 196 мм необходимо 6 переходов.Для протяжки необходимо 6 переходов с 5 проходами.;Номер переходаНомер проходаНачальный диаметр , ммДиаметр прохода, ммПоложение верхнего бойка после обжатия H, ммНачальная площадь поперечного сечения , мм2Приведенная площадь поперечного сечения , мм2Приведенный диаметр сечения , ммРавновеликий диаметр , мм11315,000300,000262,13677931,13374896,237308,806288,9032289,000280,000253,62665597,24064672,583286,956277,9783278,000276,000251,92560698,71260465,321277,465273,2334273,000271,000249,79758534,94058450,760272,804270,9025271,000270,000249,37257680,42757650,745270,930269,9656270,000269,000248,94757255,52657240,043269,963269,48221269,000255,000223,49056832,19754588,792263,637246,8192247,000245,000219,23647916,35747381,525245,618237,8093238,000236,000215,40744488,09444303,825237,507233,7534234,000233,000214,13043005,26242940,515233,824231,9125232,000231,000213,27942273,27142245,813231,925230,9626231,000230,000212,85441909,63141895,311230,961230,48031230,000220,000191,59941547,56339937,474225,499210,7502211,000206,000185,64334966,71234496,889209,578202,7893203,000201,000183,51632365,47332222,758202,552199,2764200,000198,000182,23931415,92731343,926199,771197,8855198,000197,000181,81430790,75030765,388197,918196,9596197,000196,000181,38930480,51730467,294196,957196,4794 Температурные режимы ковкиПоследовательность горячей обработки слитка до момента получения заданной заготовки приведен на рисунке 8 и включает следующие этапы:Нагрев от температуры цеха до критической температуры;Выдержка при критической температуре;Нагрев до ковочной температуры;Выдержка при ковочной температуре;Ковка слитка до промежуточной заготовки;Охлаждение промежуточной заготовки или поковки после ковки до температуры окружающей среды.Рисунок 8 – График режима нагрева и охлаждения металлаЕсли поковку изготавливают за несколько нагревов, то этапы 3, 4 и 5 повторяются соответствующее число раз.Если слитки поступают к ковочному прессу нагретыми до температуры 650…750, то этапы 1 и 2 исключают.При нагреве металла до ковочной температуры обычно выделяют два основных периода:Нагрев с ограниченной скоростью из-за низкой теплопроводности и малой пластичности холодной стали (этапы 1, 2);Нагрев с максимально возможной скоростью, использующий всю мощность нагревательной печи (этапы 3, 4).Общее время подсчитывают по формуле Н.Н. Доброхотова (23) – (25):(23)(24)(25)где – время нагрева заготовки от 0 до температуры ковки, ч; – время нагрева первого и второго периода соответственно, ч; – поправочный коэффициент, учитывающий способ укладки заготовок в печи при нагреве; D– диаметр или меньшая сторона сечения слитка или заготовки, м.Результаты расчёта нагревов и подогревов приведены в таблице 11.Таблица 11 – Параметры температурных режимов ковкиЦикл термической обработкиВыполняемые операции ковкиМаксимальная температура нагрева, Время нагрева (подогрева), ч.Температура окончания ковки, Примерное время ковки, ч.НагревКовка цапфыОбкаткаРазрубка6758,66500,501-й подогревОсадкаПротяжка 1 (диаметр 556 мм)6503,76000,502-й подогревПротяжка 2(диаметр423 мм)6502,66000,50Продолжение таблицы 11.Цикл термической обработкиВыполняемые операции ковкиМаксимальная температура нагрева, Время нагрева (подогрева), ч.Температура окончания ковки, Примерное время ковки, ч.Протяжка 3 (диаметр 345 мм)6501,96000,503-й подогревПротяжка 4 (диаметр 315 мм)6751,76000,50Протяжка 5(диаметр 196 мм)6000,9600Исходя из химического состава и диаметра поковки, назначен режим охлаждения – на воздухе.5 Технологический процесс изготовления поковки5.1 Выбор инструмента и оборудованияИсходя из размеров и массы поковки, которую необходимо получить и массы самой детали в качестве оборудования выбран гидравлический пресс.Сила гидравлического пресса рассчитывается формуле:(5.1)где – масштабный коэффициент, ; – коэффициент, учитывающий форму бойков, ; – величина подачи; – высота заготовки до протяжки; – длина заготовки до протяжки; – предел прочности стали при температуре протяжки.Исходя из энергии, выбран гидравлический пресс ПА1343 с номинальным усилием 20МН.Для операции протяжки по схеме «круг на круг» используется комбинированные бойки.5.2 Последовательность операций и переходовПоследовательность операций и переходов приведена в таблице 12.СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ1. Ковка и штамповка: справочник. В 4 т. Т.2. Горячая объѐмная штамповка. под общ. ред. Е.Н. Семѐнова. М.: Машиностроение, 1986. 592 с.2. Разработка технологии изготовления кованной поковки: практическое пособие/ И.Н. Панкратов, Э.И. Ульянов, Д.С. Филин; Балт. Гос. Ун-т. – СПб., 2014. – 67 с.3. http://www.ruscastings.ru/work/168/169/223/7705 Приложение Б Чертеж кованной поковки