Доменное пр-во
Электрометаллургия
Конвертерное пр-во
Разливка стали
Популярные материалы

Выбор кузнечного оборудования и его мощности

При составлении технологического процесса ковки весьма важным и ответственным моментом является выбор оборудования (молота или пресса) и определения его мощности. На выбор оборудования в первую очередь влияет так называемый термомеханический режим обработки данного металла или сплава, связывающий скорость деформации с температурой его нагрева и скорости рекристаллизации.

Известно, что такие металлы, как высоколегированные стали (особенно инструментальные), жаропрочные и некоторые цветные сплавы имеют низкие скорости рекристаллизации и пониженную пластичность, поэтому не допускают большой скорости деформации. При ковке таких металлов рекомендуется применять прессы, а не молоты. Особое влияние скорости деформации сказывается при ковке вблизи температуры нижнего предела.

При выборе оборудования необходимо также учитывать тепловой эффект деформации, действие которого может повышать температуру металла, и в некоторых случаях переводить сталь или в зону хрупкости (например, в зону перегрева), либо, наоборот, в зону повышенной пластичности. Во избежание образования наклепа и трещин степень деформации во всех случаях при ковке вблизи нижней температурной границы не должна превышать допустимую.

Кроме указанных факторов, на выбор оборудования большое влияние оказывает вес и форма изготовливаемой поковки. Ковка малой и средней тяжести (до 2-3 т) обычно проводится на молотах, а тяжелые, вплоть до поковок весом в 200 - 300 т, проводится на гидравлических и парогидравлических прессах.

Расчет мощности оборудования во многих случаях представляет довольно сложный вопрос из-за трудности аналитического решения задач теории пластических деформаций, поэтому часто пользуются приближенными аналитическими формулами, эмпирическими и полуэмпирическими зависимостями.

Так как при свободной ковке основную работу с формоизменением металла выполняют с помощью операций осадки и вытяжки, то мощность оборудования определяют исходя из условий деформации при данных операциях.

Приближенный расчет мощности пресса при осадке и вытяжке. Усилия деформирования в общем случае определяется по формуле:

  • Р = pF (7.8)

где F - площадь контакта заготовки с инструментом в мм22);
р - удельное давление течения металла при ковке в кП/мм2 (Мн/м2).

Удельное давление при осадке заготовок в виде правильной призмы или цилиндра может быть определено по приближенной аналитической формуле:

  • (7.9)

где σвt - предел прочности металла при температуре деформации в кг/мм2 (Мн/м2);
d - диаметр или сторона сечения поковки после деформации;
h - высота ковки после деформации.

Эта формула выведена для значений и пригодна для расчета при большом коэффициенте трения, возникающего при осадке (f ≥ 0,3); она может быть использована и при значениях в случае, если удельное давление, вычисленна по ней, больше принятой величины σвt. В других случаях при пользуются следующей формулой:

  • (7.10)

f - коэффициент трения между металлом и бойками, ориентировочные значения которого колеблются в пределах от 0,3 до 0,5.

Удельное давление течения металла при вытяжке под плоскими бойками можно определить по формуле:

  • (7.11)

где l0 - величина подачи, равная 0,6-0,7 ширины бойка.

Удельное давление течения при вытяжке под вырезными бойками определяется следующим образом:

  • (7.12)

где d - диаметр поковки.

Читать далее >>

Источник [1] → список литературы.


Вернуться в начало раздела: Обработка металла давлением (ОМД)
Вернуться на главную: Черная металлургия