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锻件加工前如何确定钢坯的质量与规格

来源:法兰锻件网 责任编辑:法兰锻件网 有 12 人浏览 日期:2019-10-06 放大字体  缩小字体

文章摘要:确定钢锭或坯料的质量和规格时,其质量为锻件质量与锻造时金属材料的损耗量之和。其尺寸规格可以根据坯料质量(或体积)和镦 粗

确定钢锭或坯料的质量和规格时,其质量为锻件质量与锻造时金属材料的损耗量之和。其尺寸规格可以根据坯料质量(或体积)和镦 粗时的规则或拔长时的锻造比求得,然后按照钢锭规格或坯料规格经选取后确定。

一、锻件质量的计算

1.计算原则

由于锻造过程中,锻件的外形及表面不能完全符合锻件图的要求,其表面不平整和截面形状也不可能是所要求的圆形、正方形或矩形,而只能与要求形状相似.为多棱形或椭圆形,所以锻件的实际质量常常超过单纯按公称尺寸计算的质量,因此,计算锻件质量时应考虑以下几点:

1)一般锻件的质量可根据锻件图各部分的公称尺寸分別计算,再求出质量总和。

2)对于大,中型和形状犮杂的锻件,各部分按照其公称尺寸需加上1/2 上偏差来进行计算后,再求出质量总和。只打当操作技术水平能达到按负差进行锻造或使用胎模锻造时,大、中型锻件才可按公 称尺寸进行质量计算。

3)对大型锻件计算质量时,还须将其锻件的余而以及未经平整的鼓形部分的金属质量计算在内。

2.计算方法

锻件质量是计算出来的。大型锻件的余面或鼓形余面计算质量可按图线法和公式法进行锻造时金属的损耗质量可计算或公称尺寸进行质量计算。

(1)锻件质最计算的堪本公式如下

m锻=PV

式中

m锻——质量(g);

p——材料的密度(g/㎝³);

V——体积(㎝³)。

各种几何尺寸的计算和材料密度可查有关手册,除计算方法之外还 可以利用算料盘等来计算锻件质量。

(2)余面质量的计算

各种锻件上的余面质量应按其各自的不同几何形状来进行计算,计算方法可分为公式法和图线法两种。

1)公式计算法:大型锻件余面质量计算式见下表。

 

 
 

2)图线法:查余面质量图线法时,应先计算余面相邻两部分直径之和的1/2,以及相邻直径之差的1/2,然后按所示图线,查出相应两数据的位置,并用直线连接,其连线与数轴的交点便是所求余面质量。

 

二、工艺废料质置的确定

自由锻造时,工艺废料的损耗有:烧损、锭冒口和底部的切除量,切头损耗、冲孔芯料和特殊工艺废料损耗等。

1.烧损量(m烧)

金属在加热时,由于氧化而造成损失的金属质量称为烧损量或火耗。烧损量的大小与材料化学成分、加热炉种类、炉子热效率、及炉 气成分和加热火次及加热时间等有关。烧损量—般用占坏料或钢锭的百分之儿表示,

钢锭:第一火,压机锻造2-3,锻锤锻造2-4,以后各火次1.5-2。

钢坯:第一火,压机锻造2-2.5,锻锤锻造2-3,以后各火次1.5-2。

2.钢锭冒口及底部切除量(m冒、m底)

利用钢锭锻造时,必须切除钢锭冒口和底部不良的部分。切除量以钢锭总质量的百分之几来表示,切除量还须根据锻件的重要程度和钢锭本身的质量来决定切除量的确定可按各厂自行标准或査有关手册的图表确定。

3.端部切头量(m切) 为保证轴锻件平整的端部,利用切头方法来切除,达到平整端部或较长锻件去除料头,计算切头最可采用公式法和图线法两种办法。

(1)公式法

根据锻造设备和锻件被切部位截面形状来确定。

使用压机加工,被切锻件端部是矩形可按照,m切2.2锻件宽度²锻件高度计算,如果是圆形可按照,m切1.65直径³计算。

使用锻锤加工,被切锻件端部是矩形可按照,m切2.36锻件宽度²锻件高度计算,如果是圆形可按照,m切1.8直径³计算。

(2)图线法

按锻造设备和被切端部截面形状的不同,可查有关手册图表确定。

4.冲孔芯料质量(m芯) 带孔锻件在冲孔时不可避免要产生芯料损耗、冲孔芯料质量决定于冲孔方式、凸模直径和被冲坯料的高度。不同的冲孔方式见以下计算式

(1)锻锤上采用实心凸模单面冲孔时芯料质量为 m芯=(4.32〜4.71) d²凸H (kg)

(2)锻锤上采用实心凸模双面冲孔时芯料质量为 m芯=(1.18〜1.57) d²凸H (kg)

(3)水压机上采用实心凸模冲孔时芯料质量为 m芯=6.15d²凸H (kg)

(4)水压机上采用空心凸模冲孔时芯料质量为 m芯=9.24d1²H (kg)

式中

d凸——实心凸模直径(dm);

H——冲孔前坯料高度(dm);

h——实心凸模冲孔芯料高度,一般取0.5〜1.5 (dm);

d1-空心凸模的最小直径(dm)。

5.特殊工艺废料质量在锻造短轴颈轴类锻件时为有效地防止短轴颈端头出现凹陷或缩孔和裂纹,则在拔长时需增加直径或边长的0.3〜0.4倍,而增加部分金属质量在锻造完毕时被作为切头去除,而成为特殊工艺废料。

6.小型锻件坯料的紂料损耗在实际锻造生产中,小型锻件为汁算方便起见,一般把材料损耗与烧损量合并在一起,并作为总损耗来计箅坯料的材料损耗,见下表。

 

三、确定坯料的质量和规格

当锻件质量和工艺废料计算确定之后,就可计算选择钢锭或坏枓的质量,并同时初步算出其尺寸规格,最后按标准规格选取确定。

1.确定规格质量中小型锻件锻造时一般选用坯料来进行生产。

(1)坯料质量的计算

1)小型锻件可查上表来确定总损耗η,并按下式计算坯料质量。

m坯=m锻(1+η)

2)一般锤锻件可按下式计算坯料质虽

m坯=m锻+m烧+m芯+m切+m特

式中

m坯——坯料质量(kg);

m锻——锻件质量(kg);

m烧——烧损量(kg);

m芯——冲孔料损耗量(kg);

m切——切头量(kg);

m特——特殊工艺损耗量(kg);

m芯-冲孔芯料损耗M (kg);

(2)坯料尺寸的计算锻造的第一步工序对述料尺寸起着决定作用。由于基本工序不同,则坯料确定方法和坯料尺寸也各异。

1)第一工序采用镦粗时,坯料尺寸可按下式来计算确定

确定D或A之后,可结合工厂现有坯料规格,选用比较合适的直径或边长,再由坯料质挵和已选用的坯料规格来确定其高度H,H按下式确定

坯料高度H还应满足下列要求:

①H应小于或等于直径或边长的2.5倍,最大不超过3倍。

②为下料方便,H不能小于直径或边长的1.5倍。

③H应满足锻压设备行程,即H<0.75H行,水压机低于最大工作空间高度(1〜1.5dm)及加热炉有效长度的要求。

④H应满足技术条件规定的锹粗锻造比,可按下式计算

H坯≥Y镦H锻

式中

Y锻——锻件镦粗锻造比;

H锻——锻件高度(dm)。

若不能满足锻造比时,则应重新选用坯料规格或采用工艺措施,增加一次镦、拔工序。

2)第一工序采用拔长时,所采用坯料截面积应满足锻造比即

A坯≥Y拔A锻

式中

Y拔——拔长锻造比;

A坯——坯料的横截面积(dm²);

A锻——锻件的最大截面积(dm2);

根据A坯,计算出坯料的直径或边长,并结合工厂现有规格选用。

锻件加工
 

2.确定钢锭质量规格钢锭的质量计算,首先应查下表,得到锻件所需钢锭利用率η。再按下式初步算出钢锭质量,锻件所用特殊钢材的特点

m锭=m锻/η

将初步斤算出的钢锭质量,再按下列公式进行验算

m锭=m冒+m底+m烧+m芯+m切+m特

m锭——钢锭质量(kg);

m冒——钢锭冒口切除量(kg);

m底——钢锭底部切除量(kg);

m烧——烧损量(kg);

m芯——冲孔料芯损耗量(kg);

m切——切头损耗(kg);

m特——特殊工艺损耗量(kg);

在计算钢锭质量时,常遇到验算质量大于或小于初算质里时,此时,就要重新调整钢锭利用率,并重新计算。

锻造加工
 

被选用的钢锭截面积,应满足技术条件中规定的锻造比,如选用钢锭截如积较小时,可用下列方法进行补救:

1)对质量要求不高的锻件,一般可选用大截面的钢锭,最好所选用的钢锭与锻件的质里相同,达到节省金属材料的目的。

2)多采用新工艺、新方法来减小锻造比。

3)在设备允许的情况下,增加镦粗工序,以达到锻造比的要求。


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关键词: 锻件
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