Zpět na obsah

 

ZÁPUSTKOVÉ KOVÁNÍ - příklady

 

Vypracujte výkres výkovku objímky z oceli 12 050.0 (Rm = 540 MPa) dle výkresu součásti o základních rozměrech:

Ø d1 = 124 mm

Ø d2 = 34 mm

Ø d3 = 8 mm

h1 = 14 mm

h2 = 60 mm

α = 18°

a stanovte rozměry výchozího polotovaru.

 

  1. Výkres součásti – objímky.
  2. Zařazení výkovku dle složitosti tvaru dle ČSN 42 9002.
  3. Technologické parametry – určení přídavků na obrábění ploch a mezních úchylek rozměrů a tvarů (kovářské a technologické přídavky, úchylky rozměrů a tvarů).
  4. Výkres výkovku.
  5. Tvar a rozměry výronkové drážky.
  6. Výpočet výchozího rozměru polotovaru.
  7. Potřebná práce posledního úderu bucharu dle ČSN 22 8303.

 

 

Ad 1. Výkres součásti

Návrh technologického postupu výroby zápustkového výkovku:

-         vypracování výkresu výkovku

-         vypracování výkresu předkovku

-         určení výchozího polotovaru

-         výpočet potřebné kovací síly – volba kovacího lisu

-         volba postupu kování         

-         návrh způsobu a zařízení pro ohřev polotovaru

-         postup tepelného zpracování a způsobu kontroly a přejímání výkovků

 

 

 

 

Výchozí materiál: 12 050.0, Rm = 540 MPa, konečný materiál: 12 050.8, třída odpadu: 002

Ad 2. Zařazení výkovku dle složitosti tvaru dle ČSN 42 9002

- tvarový druh:             5 – výkovek kruhovitého průřezu dutý

- tvarová třída:             5 – osazené s kuželem (jehlanem, klínem)

- tvarová skupina:                    4 – výkovky duté

- technologické hledisko:          3 – výkovky s dělící plochou kolmou na hlavní osu souměrné

 

 

Ad 3. Technologické parametry

Zápustkové výkovky se vyrábějí dle ČSN 42 9030 ve 4 stupních přesnosti provedení:

a)      obvyklé provedení

b)      přesné provedení

c)      velmi přesné provedení

d)      provedení dle dohody

V našem případě volíme provedení obvyklé.

 

Kovářské přídavky na obrábění ploch se pro obvyklé provedení volí v závislosti na největším průměru (střední hodnotě šířky a délky výrobku ve směru kolmo k rázu) a největší výšce hotového výrobku.

V řešeném případě:      Ø d1 = 124 mm

                                   h2 = 60 mm                  → přídavek na obrábění: 2,5 mm

 

Volba stupně přesnosti pro provedení obvyklé:

Volí se dle zařazení výkovku podle složitosti tvaru (ČSN 42 9002) 534_.3 pro kování na bucharu:

rozměry kolmé ke směru rázu: IT 5

rozměry rovnoběžné se směrem rázu: IT 6

 

Volba mezních úchylek a tolerancí rozměrů:

Volí se dle stupně přesnosti IT 5 v závislosti na největším průměru výkovku (Ø d1 = 124 mm) a rozměru výkovku ve směru rázu (h2v = 65 mm):

mezní úchylky rozměrů              mm

tolerance rozměrů                                2,0 mm

 

pro IT 6 kolmo ke směru rázu:

mezní úchylky rozměrů              mm

tolerance rozměrů                                3,2 mm

 

 

Velikost bočních úkosů pro zápustkové výkovky se volí z důvodu snadnějšího vyjmutí ze zápustky: vnější 3°

vnitřní 7°

 

Zaoblení hran a rohů výkovku a jejich úchylky se volí dle závislosti výšky výkovku na poměru výšky výkovku od dělící roviny a průměru výkovku:

vnitřní poloměr R = mm 

vnější poloměr r =  mm

 

Nejmenší tloušťka blány se volí dle závislost největšího rozměru výkovku ve směru kolmém k rázu na největší výšce výkovku:

H1 = 13 mm

 

Hodnota dovoleného přesazení p, dovoleného otřepu a sestřižení g je rovna ,,minusové“ mezní úchylce stanovené pro daný výkovek a daný rozměr úchylek kolmo k rázu:

přesazení                     p = + 0,6 mm

otřep a ostřižení           g = + 0,6 mm

 

 

 

ad 4. Výkres výkovku

 

 

ad 5. Tvar a rozměry výronkové drážky

 

K určení velikosti výchozího polotovaru, ze kterého bude daný výkovek kován, je třeba stanovit celkový objem polotovaru, který zahrnuje objem výkovku s výronkem a přídavek na ztráty objemu opalem:

 

Vc = Vv + Vvýr + Vop = 294 549,444 + 24 193,405 + 9 562,285 = 328 305,134 mm3

 

Objem výkovku se vypočte ze součtu objemů elementárních tvarů:

Vv = V1 + V2 + V3 + V4 + Vb = 108 576,584 + 67 151,543 + 81 288,710 + 34 918,802 + 2 613,805 = 294 549,444 mm3

objem blány

 

Objem výronku je závislý na tvaru výronkové drážky dle ČSN 228308, její rozměry se určí pomocí tloušťky výronku h:

kde      SD        [mm2]              plocha průměru výkovku do dělící roviny

 

 

Dle velikosti tloušťky výronku h se určí další rozměry výronkové drážky:

h = 1,6 mm

n = R = 3,5 mm

s = 8 mm

sz = 22 mm

Svýr = 1,02 cm2 = 102,0 mm2

 

 

 

 

Přechod tvaru dutiny zápustky do dělící roviny r je dán vztahem:

     → zaokrouhlujeme na nejbližší                 

     vyšší celé číslo

 

kde      HD       [mm]               polovina výšky výkovku (h = 19 mm → HD = 9,5 mm)

 

 

Dle Guldinovy věty se vypočítá vlastní objem výronku:

 

kde      Dt        [mm]                průměr vztažený k těžišti plochy výronku:

 

            0,5 → vyjadřuje zaplnění prostoru výronkové drážky dle složitosti tvaru na (50 ÷ 70) % → zvoleno 50 %.

 

Objem přídavku na opal se pohybuje v intervalu (3 ÷ 5)% objemu výkovku s výronkem, zvolena

3 %:

 

 

ad 6. Výpočet výchozího rozměru polotovaru.

 

Rozměry polotovaru musí respektovat pravidlo pěchování, tj. štíhlostní poměr λ, který je dán poměrem délky polotovaru k jeho průřezu, vzhledem k nekontrolovatelnému vybočení do strany v počátku pěchování (hrozí ztráta stability).

      → λ = 2 (zvoleno) pro předběžný průměr polotovaru

 → skutečný průměr polotovaru bude D0 ± 1 mm dle rozměrové normy ČSN 42 6510.

 

Délka polotovaru:

→ skutečná délka polotovaru bude 116 ± 1 mm dle rozměrové normy ČSN 42 6510.

 

Kontrola štíhlosti polotovaru:  → vyhovuje.

 

 

ad 7. Potřebná práce posledního úderu bucharu dle ČSN 22 8303.

 

 

kde      DD          [mm]    průměr výkovku s výronkem, D = D + 2 · s = 124 + 2 · 8 = 140 mm

            σs         [MPa]  střední přirozený přetvárný odpor

Závěr:

Návrh bucharu potřebného pro vykování dané součásti se provádí dle vypočtené potřebné práce (A = 25,7 kJ). Jeho jmenovitá energie úderu musí být vyšší, proto lze zvolit buchar KH-4 o jmenovité energii úderu 40 kJ.