Ряд последовательных расчетов для определения размеров заготовки конкретной детали (Пример 2)

Рассчитать заготовку для поковки ступенчатого вала согласно чертежу, материал Ст. 3. Для определения отходов V06, получаемых при отрубке концов поковки, необходимо установить технологию изготовления детали.

Чертежи сплошного вала с уступами (а) и поковки этого вала (б)

Если ковать вал из заготовки, отрубаемой от штанги на одну поковку, то отходы появятся с обоих концов. Если ковать вал от штанги с последующей отрубкой его, то отход на обрубку конца поковки будет один.

Принимаем, что ковка проводится с одного нагрева, поэтому потери от угара металла будут не более 2% объема заготовки. Принимаем вариант ковки вала из заготовки, отрубленной на один вал.

Для подсчета объема поковки разбиваем ее на четыре части:

V₁ — объем цилиндра длиной l₁ = 12,0 см и диаметром D₁ = 12,6 см;
V₂— объем цилиндра длиной l₂ = 59,5 см и диаметром D₂ = 20,5 см;
V₃—объем цилиндра длиной l₃=12,5 см и диаметром D₃ = 16,6 см;
V₄ — объем цилиндра длиной l₄=9,0 см и диаметром D₄=10,8 см.

Объем всей поковки

Vпок = 1495 + 19641 + 2705 + 824,5 = 24665,5 см.

Вес поковки

Объем заготовки

Vисх = Vпок -Vyг + Vo6 см³

Объем отходов на обрубку концов вала, ковку которого ведем под молотом, рассчитываем по формуле:

Vo6 = 0,23d3 см³

где d — диаметр обрубаемого конца.

Тогда объем отходов с отрубаемыми концами будет равен

для левого конца вала Vo6 = 0,23 • 12,63 = 460 см³

для правого конца вала Vo6 = 0,23 • 10,83 = 290 см³;

Vоб=Vоб+Vоб = 460 + 290 = 750 см³ .

Вес заготовки принимаем за 100%, тогда объем металла, который теряется на угар

Объем заготовки составит

Вес исходной заготовки

При таком небольшом весе заготовку можно взять из обжатых заготовок И вести ковку протяжкой, чтобы обеспечить высокое качество поковки с уковом 1,3—1,5.

Наибольший диаметр поковки 205 мм и площадь максимального сечения будет

Площадь поперечного сечения исходной заготовки должна быть:

Такому сечению соответствует обжатая заготовка (блюмс) со стороной квадрата 220 мм (ГОСТ 4692—57).

Длина заготовки составит

Таким образом, заготовка для кованого вала должна иметь сечение 220X220 и длину 535 мм.

«Свободная ковка», Я.С. Вишневецкий