Визначення маси виробу та маси заготовок для його виготовлення

де V- об'єм деталі,

g - щільність матеріалу.

Якщо деталь складної геометричної форми її слід розбити на більш прості за формою елементи, зручні для розрахунку; а потім підсумувати знайдені значення.

При розрахунку маси виливки враховують припуски на механічну обробку.

Маса поковок визначається за формулою

де Vп- обсяг поковки,

g - щільність матеріалу.

Обсяг поковки також знаходять за формулою

де Vм - обсяг матеріалу йде безпосередньо на поковки і визначається за кресленням деталі,

Vу - обсяг металу на угар, який становить 1-3% від маси заготовки в залежності від методу нагріву і використовуваних нагрівальних пристроїв (мазутна піч - 2-3%, газова піч - 1,5-2%, електрична піч -1%) .

Vз - обсяг металу на задирки.

Обсяг металу на задирки за такою формулою

де К-коефіцієнт заповнення металом облойной канавки, в залежності від методу кування 0,35 - 1,2.

F - площа перетину облойной канавки,

Рп - периметр поковки по площині роз'єму штампа.

Основний відхід металу (облой) становить приблизно 18-20%.

Обсяг заготовок найпростіших профілів:

Круглий перетин V = 0,78 d 2 # 8729; l

Квадратне V = a 2 # 8729; l

Квадратне з закругленими кутами V = (a 2 - 0,86r 2) # 8729; l

Прямокутний перетин V = b # 8729; e # 8729; l

Шестигранний перетин V = 0,87 # 8729; C 2 # 8729; l

Кільцевий переріз V = 0,78 (D 2 -d 2) # 8729; l,

Де V - об'єм, l - довжина, D і d - діаметри зовнішніх і внутрішніх кіл, a - сторона квадрата, r - радіус заокруглень, C - діаметр вписаного в шестигранник кола, b і e - сторони прямокутника.

Маса заготовки з прокату - добуток маси одного погонного метра прокату необхідного діаметра на довжину заготовки з урахуванням припусків на механічну обробку.

Основні положення до вибору оптимальної заготовки

Для отримання заготовок найбільш широко в машинобудуванні використовують такі методи: лиття, обробка металів тиском і зварювання, а також комбінації цих методів.

Виливки отримують литтям в піщано-глинисті форми, в кокіль, по моделях, що виплавляються, під тиском, відцентровим литтям, литтям наморожуванням і т.д .; поковки і штампування - куванням на молотах, гідравлічних і пневматичних пресах, штампуванням на штампувальних молотах, на кривошипних горячештамповочних пресах, гідро-гвинтових прес-молотах, горизонтально-кувальних машинах, радіально-кувальних машинах і т.д.

Перш за все слід, яким методом найдоцільніше отримати заготовку для даної деталі. Домовимося під терміном «метод» розуміти групу технологічних процесів, в основі яких лежить єдиний принцип формоутворення. Наприклад, метод обробки металів тиском включає в себе всі технологічні процеси, способи, які засновані на пластичній деформації металу. Зазвичай при виборі методу треба враховувати матеріал і вимоги до нього з точки зору забезпечення службових властивостей вироби. Якщо на кресленні деталі вказаний матеріал чавун або марка стали з індексом «Л», то цю деталь слід виготовляти з заготівлі, отриманої методом лиття, тому що чавуни в більшості своїй не можуть бути схильні до обробці тиском через низькі пластичних властивостей. Індекс «Л» вказує на те, що сталь має підвищені ливарні властивості і зниженими пластичними властивостями. Особливо відповідальні деталі виготовляють методом тиску.

Вимоги. пред'являються до виготовлення заготовок:

- максимальне наближення заготовок за формою і розмірами до деталей;

- застосування прогресивних способів отримання заготовок.

Спосіб отримання заготовки повинен бути обумовлений її вартістю і дальньої ши обробкою. Іноді різні методи і навіть способи одного методу можуть надійно забезпечувати технічні вимоги, що пред'являються до заготівлі; тому одночасно з розрахунками на міцність, необхідно зіставленням можливих методів і способів виготовлення заготовок вибрати такі з них, які найбільшою мірою відповідають конструктивним, технологічним і економічним вимогам.

Основні фактори, що впливають на вибір способу отримання заготовки.

А) Характер виробництва

Для дрібносерійного і одиничного виробництва в якості заготовок використовують гарячекатаний прокат; виливки, отримані литтям в піщано-глинисті форми і поковки, отримані куванням. Це обумовлює великі припуски і напуски, значний обсяг наступної механічної обробки, підвищення трудомісткості. У структурі собівартості в даному випадку велика частка витрат на основні матеріали (до 50%) і зарплату (30-35%).

В умовах великосерійного і масового виробництва рентабельніше гаряча об'ємна штампування, лиття в кокіль і під тиском, в оболонкові форми і по виплавлюваних моделях. Значно скорочуються припуски на обробку, знижується трудомісткість виготовлення деталей.