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        鍛件加工前如何確定鋼坯的質量與規格

        發布日期:2019-11-06     作者: 信息員     瀏覽數:2784    分享到:

        確定鋼錠或坯料的質量和規格時,其質量為鍛件質量與鍛造時金屬材料的損耗量之和。其尺寸規格可以根據坯料質量(或體積)和鐓 粗時的規則或拔長時的鍛造比求得,然后按照鋼錠規格或坯料規格經選取后確定。

        一、鍛件質量的計算

        1.計算原則

        由于鍛造過程中,鍛件的外形及表面不能完全符合鍛件圖的要求,其表面不平整和截面形狀也不可能是所要求的圓形、正方形或矩形,而只能與要求形狀相似.為多棱形或橢圓形,所以鍛件的實際質量常常超過單純按公稱尺寸計算的質量,因此,計算鍛件質量時應考慮以下幾點:

        1)一般鍛件的質量可根據鍛件圖各部分的公稱尺寸分別計算,再求出質量總和。

        2)對于大,中型和形狀犮雜的鍛件,各部分按照其公稱尺寸需加上1/2 上偏差來進行計算后,再求出質量總和。只打當操作技術水平能達到按負差進行鍛造或使用胎模鍛造時,大、中型鍛件才可按公 稱尺寸進行質量計算。

        3)對大型鍛件計算質量時,還須將其鍛件的余而以及未經平整的鼓形部分的金屬質量計算在內。

        2.計算方法

        鍛件質量是計算出來的。大型鍛件的余面或鼓形余面計算質量可按圖線法和公式法進行鍛造時金屬的損耗質量可計算或公稱尺寸進行質量計算。

        (1)鍛件質最計算的堪本公式如下

        m鍛=PV

        式中

        m鍛——質量(g);

        p——材料的密度(g/㎝3);

        V——體積(㎝3)。

        各種幾何尺寸的計算和材料密度可查有關手冊,除計算方法之外還 可以利用算料盤等來計算鍛件質量。

        (2)余面質量的計算

        各種鍛件上的余面質量應按其各自的不同幾何形狀來進行計算,計算方法可分為公式法和圖線法兩種。

        1)公式計算法:大型鍛件余面質量計算式見下表。



        2)圖線法:查余面質量圖線法時,應先計算余面相鄰兩部分直徑之和的1/2,以及相鄰直徑之差的1/2,然后按所示圖線,查出相應兩數據的位置,并用直線連接,其連線與數軸的交點便是所求余面質量。

        003.png

        二、工藝廢料質置的確定

        自由鍛造時,工藝廢料的損耗有:燒損、錠冒口和底部的切除量,切頭損耗、沖孔芯料和特殊工藝廢料損耗等。

        1.燒損量(m燒)

        金屬在加熱時,由于氧化而造成損失的金屬質量稱為燒損量或火耗。燒損量的大小與材料化學成分、加熱爐種類、爐子熱效率、及爐 氣成分和加熱火次及加熱時間等有關。燒損量—般用占壞料或鋼錠的百分之兒表示,

        鋼錠:第一火,壓機鍛造2-3,鍛錘鍛造2-4,以后各火次1.5-2。

        鋼坯:第一火,壓機鍛造2-2.5,鍛錘鍛造2-3,以后各火次1.5-2。

        2.鋼錠冒口及底部切除量(m冒、m底)

        利用鋼錠鍛造時,必須切除鋼錠冒口和底部不良的部分。切除量以鋼錠總質量的百分之幾來表示,切除量還須根據鍛件的重要程度和鋼錠本身的質量來決定切除量的確定可按各廠自行標準或査有關手冊的圖表確定。

        3.端部切頭量(m切) 為保證鍛件平整的端部,利用切頭方法來切除,達到平整端部或較長鍛件去除料頭,計算切頭最可采用公式法和圖線法兩種辦法。

        (1)公式法

        根據鍛造設備和鍛件被切部位截面形狀來確定。

        使用壓機加工,被切鍛件端部是矩形可按照,m切2.2鍛件寬度2鍛件高度計算,如果是圓形可按照,m切1.65直徑3計算。

        使用鍛錘加工,被切鍛件端部是矩形可按照,m切2.36鍛件寬度2鍛件高度計算,如果是圓形可按照,m切1.8直徑3計算。

        (2)圖線法

        按鍛造設備和被切端部截面形狀的不同,可查有關手冊圖表確定。

        4.沖孔芯料質量(m芯) 帶孔鍛件在沖孔時不可避免要產生芯料損耗、沖孔芯料質量決定于沖孔方式、凸模直徑和被沖坯料的高度。不同的沖孔方式見以下計算式

        (1)鍛錘上采用實心凸模單面沖孔時芯料質量為 m芯=(4.32?4.71) d2凸H (kg)

        (2)鍛錘上采用實心凸模雙面沖孔時芯料質量為 m芯=(1.18?1.57) d2凸H (kg)

        (3)水壓機上采用實心凸模沖孔時芯料質量為 m芯=6.15d2凸H (kg)

        (4)水壓機上采用空心凸模沖孔時芯料質量為 m芯=9.24d12H (kg)

        式中

        d凸——實心凸模直徑(dm);

        H——沖孔前坯料高度(dm);

        h——實心凸模沖孔芯料高度,一般取0.5?1.5 (dm);

        d1-空心凸模的最小直徑(dm)。

        5.特殊工藝廢料質量在鍛造短軸頸軸類鍛件時為有效地防止短軸頸端頭出現凹陷或縮孔和裂紋,則在拔長時需增加直徑或邊長的0.3?0.4倍,而增加部分金屬質量在鍛造完畢時被作為切頭去除,而成為特殊工藝廢料。

        6.小型鍛件坯料的紂料損耗在實際鍛造生產中,小型鍛件為汁算方便起見,一般把材料損耗與燒損量合并在一起,并作為總損耗來計箅坯料的材料損耗,見下表。

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        三、確定坯料的質量和規格

        當鍛件質量和工藝廢料計算確定之后,就可計算選擇鋼錠或壞枓的質量,并同時初步算出其尺寸規格,最后按標準規格選取確定。

        1.確定規格質量中小型鍛件鍛造時一般選用坯料來進行生產。

        (1)坯料質量的計算

        1)小型鍛件可查上表來確定總損耗η,并按下式計算坯料質量。

        m坯=m鍛(1 η)

        2)一般錘鍛件可按下式計算坯料質雖

        m坯=m鍛 m燒 m芯 m切 m特

        式中

        m坯——坯料質量(kg);

        m鍛——鍛件質量(kg);

        m燒——燒損量(kg);

        m芯——沖孔料損耗量(kg);

        m切——切頭量(kg);

        m特——特殊工藝損耗量(kg);

        m芯-沖孔芯料損耗M (kg);

        (2)坯料尺寸的計算鍛造的第一步工序對述料尺寸起著決定作用。由于基本工序不同,則坯料確定方法和坯料尺寸也各異。

        1)第一工序采用鐓粗時,坯料尺寸可按下式來計算確定

        確定D或A之后,可結合工廠現有坯料規格,選用比較合適的直徑或邊長,再由坯料質挵和已選用的坯料規格來確定其高度H,H按下式確定

        坯料高度H還應滿足下列要求:

        ①H應小于或等于直徑或邊長的2.5倍,最大不超過3倍。

        ②為下料方便,H不能小于直徑或邊長的1.5倍。

        ③H應滿足鍛壓設備行程,即H<0.75H行,水壓機低于最大工作空間高度(1?1.5dm)及加熱爐有效長度的要求。

        ④H應滿足技術條件規定的鍬粗鍛造比,可按下式計算

        H坯≥Y鐓H鍛

        式中

        Y鍛——鍛件鐓粗鍛造比;

        H鍛——鍛件高度(dm)。

        若不能滿足鍛造比時,則應重新選用坯料規格或采用工藝措施,增加一次鐓、拔工序。

        2)第一工序采用拔長時,所采用坯料截面積應滿足鍛造比即

        A坯≥Y拔A鍛

        式中

        Y拔——拔長鍛造比;

        A坯——坯料的橫截面積(dm2);

        A鍛——鍛件的最大截面積(dm2);

        根據A坯,計算出坯料的直徑或邊長,并結合工廠現有規格選用。

        2.確定鋼錠質量規格鋼錠的質量計算,首先應查下表,得到鍛件所需鋼錠利用率η。再按下式初步算出鋼錠質量

        m錠=m鍛/η

        將初步斤算出的鋼錠質量,再按下列公式進行驗算

        m錠=m冒 m底 m燒 m芯 m切 m特

        m錠——鋼錠質量(kg);

        m冒——鋼錠冒口切除量(kg);

        m底——鋼錠底部切除量(kg);

        m燒——燒損量(kg);

        m芯——沖孔料芯損耗量(kg);

        m切——切頭損耗(kg);

        m特——特殊工藝損耗量(kg);

        在計算鋼錠質量時,常遇到驗算質量大于或小于初算質里時,此時,就要重新調整鋼錠利用率,并重新計算。

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        被選用的鋼錠截面積,應滿足技術條件中規定的鍛造比,如選用鋼錠截如積較小時,可用下列方法進行補救:

        1)對質量要求不高的鍛件,一般可選用大截面的鋼錠,最好所選用的鋼錠與鍛件的質里相同,達到節省金屬材料的目的。

        2)多采用新工藝、新方法來減小鍛造比。

        3)在設備允許的情況下,增加鐓粗工序,以達到鍛造比的要求。


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