Расчетная работа по теме: Разработка технологии изготовления кованной поковки детали

Рисунок 4.1 – 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:(4.1)(4.2)(4.3)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; – диаметр или меньшая сторона сечения слитка или заготовки, м.Результаты расчёта нагревов и подогревов приведены в таблице 4.1.Таблица 4.1 – Нагрев и подогрев заготовки для выполнения ковкиЦикл термической обработкиВыполняемые операции ковкиМаксимальная температура нагрева, Время нагрева (подогрева), ч.Температура окончания ковки, Примерное время ковки, ч.НагревКовка цапфы, обкатка, отрубка(диаметр 889 мм)120020,89500,501-й подогревОсадка, протяжка 1 (диаметр 295мм)12007,79500,502-й подогревПротяжка 2 (диаметр231 мм)12004,89500,503-й подогревПротяжка 3 (диаметр 127 мм),отрубка цапфы, обкатка10002,99500,50Для поковки из Стали45 наименьшей стороной сечения 127 мм охлаждение производиться в на воздухе.5 Технологический процесс изготовления поковки5.1 Выбор инструмента и оборудованияИнструментами для обкатки являются плоские бойки; для разрубки - вырезные бойки и односторонний топор; для протяжки - вырезные бойки. Для изготовления данной поковки используем пневматический молот. Масса падающей части молота определяется по формуле:σвt·H0·B0·где: Н0 и В0 – высота и ширина заготовки до протяжки, мм; при протяжки круглой заготовки в круглых вырезных бойках принимают Н0 = В0 = D0 , где D0 – диаметр заготовки, мм; σвt предел прочности стали при средней температуре протяжки.Выбираем молот М1547.Параметры и размеры гидравлического пресса представлены в таблице 5.1.Таблица 5.1 – Параметры и размеры гидравлического прессаНаименование параметровЕд.изм.Величины Номинальная масса падающих частейкг5000 Энергия ударакДж125 Наибольшее число ударов в минуту 45 Наибольший ход бабымм1300 Расстояние между стойками в светумм4000 Расстояние между направляющими в светумм730 Расстояние от зеркала нижнего бойка до уровня поламм750 Размер зеркала бойкамм710 х 400 Избыточное давление пара или воздухаата (кгс/см2)6-7 Габариты молота:мм      - длина 6850     - ширина 2750     - высота 6290 Масса шаботакг75 000 Масса молота с шаботомкг122 240 Аналоги  5.2 Последовательность операций и переходовПоследовательность операций и переходов представлена в таблице 5.2.Таблица 5.2 – Технологический процесс изготовления поковки№Наименование операцииЭскиз заготовки после операции1Слиток при Т=1200 °С2Ковка цапфы3Обкатка4ОтрубкаПродолжение таблицы 5.25Подогрев до Т=1200 °С7Протяжка на диаметр 295мм8Подогрев до Т=1200 °СПродолжение таблицы 5.29Протяжка на диаметр 231 мм10Подогрев до Т=1200 °С11Протяжка на диаметр 127 мм12Отрубка цапфы13Калибрующая обкаткаОбщий уков рассчитывается по формуле:(5.2)Уков на обкатке:.Минимальный уков на протяжке:Тогда общий уков составит:Минимальный требуемый уков для Стали 45 составляет 7. Так как общий уков на изготовление поковки больше минимального требуемого укова, то условие выполняется, следовательно, итоговая поковка будет иметь устойчивую волокнистую структуру по всему объему.ЗАКЛЮЧЕНИЕВ процессе выполнения расчетно-графической работы по разработке технологии изготовления кованой поковки детали «Вал» были назначены припуски, напуски и допуски в соответствии с ГОСТ 7829-70. А также разработаны чертежи готового изделия и кованной поковки(приложение А и Б соответственно). Масса поковки составила 320,6 килограмм.Разработана технология изготовления кованой поковки, произведен выбор последовательности операций. Назначены предварительные операции ковки, а именно: ковка цапфы; обкатка слитка;отрубка в вырезных бойках; и основные операции, к которым относится протяжка. Произведены технологические расчеты предварительных и основных операций ковки. Для операции ковка цапфы выбран диаметр цапфы =300 мм и расчитана ее длина. Для обкатки слитка выбрана величина укова, а также рассчитаны диаметр корпуса слитка после обкатки и его длина , исходя из результатов расчета, сделан вывод о возможности сохранения конусности после обкатки при таком соотношении размеров. Для операции протяжка, выполненной по схеме «с круга на круг», выполнен расчет количества переходов и проходов, необходимых для получения заданного диаметра каждой ступени: при протяжке с диаметра 275 мм на диаметр 231 мм необходимо 2 перехода по 5 проходов; при протяжке с диаметра 231 мм на диаметр 127 мм потребуется 4 перехода по 6 проходов.Выбраны режимы нагрева поковки: температура начала ковки составила , а температура конца ковки . Рассчитано время нагрева, максимальное время нагрева для максимальной массы заготовки за весь процесс ковки составило 20,8 часа. Суммарное время нагрева в течение полного цикла изготовления поковки равно 36,2 часа.Вычислена сила осадки, на основании полученного результата подобран гидравлический пресс номинальной силой 12,2 МН. Рассчитан общий уков на изготовление поковкиРассчитанная величина укова гарантирует формирование устойчивой волокнистой макроструктуры по всему объему изготавливаемой поковки, а также приводит к значительному уменьшению числа дефектов после отливки слитка. СПИСОК ИСТОЧНИКОВ1 Панкратов, И. Н. Разработка технологии изготовления кованной поковки: электронный ресурс. Изд. 2-е, перераб. / И. Н. Панкратов, Э. И. Ульянов, Д. С. Филин; под ред. Г. А. Данилина; Балт. гос. техн. ун-т. – СПб., 2018. – 96 с.2ГОСТ 7062-90. Поковки из углеродистой и легированной стали, изготовляемые ковкой на прессах. Припуски и допуски.3. ГОСТ 5632-2014. Нержавеющие стали и сплавы коррозионностойкие, жаростойкие и жаропрочные.4. Ковка и штамповка: Справочник. В 4-ч т./Ред. совет: Е. И. Семенов (пред.) и др. – М.: Машиностроение, 1985 – Т.1. Материалы и нагрев. Оборудование. Ковка/ Под ред. Е. И. Семенова. 1985. 568 с.Приложение А. Чертеж деталиПриложение Б. Чертеж кованой поковки