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新聞資訊 鍛件加工前如何確定鋼坯的質(zhì)量與規(guī)格
發(fā)布日期：2019-11-06 作者:
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確定鋼錠或坯料的質(zhì)量和規(guī)格時(shí)，其質(zhì)量為鍛件質(zhì)量與鍛造時(shí)金屬材料的損耗量之和。其尺寸規(guī)格可以根據(jù)坯料質(zhì)量（或體積）和鐓 粗時(shí)的規(guī)則或拔長時(shí)的鍛造比求得，然后按照鋼錠規(guī)格或坯料規(guī)格經(jīng)選取后確定。
一、鍛件質(zhì)量的計(jì)算
1.計(jì)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(shí)際質(zhì)量常常超過單純按公稱尺寸計(jì)算的質(zhì)量,因此，計(jì)算鍛件質(zhì)量時(shí)應(yīng)考慮以下幾點(diǎn)：
1)一般鍛件的質(zhì)量可根據(jù)鍛件圖各部分的公稱尺寸分別計(jì)算，再求出質(zhì)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(jìn)行計(jì)算后，再求出質(zhì)量總和。只打當(dāng)操作技術(shù)水平能達(dá)到按負(fù)差進(jìn)行鍛造或使用胎模鍛造時(shí)，大、中型鍛件才可按公 稱尺寸進(jìn)行質(zhì)量計(jì)算。
3)對大型鍛件計(jì)算質(zhì)量時(shí)，還須將其鍛件的余而以及未經(jīng)平整的鼓形部分的金屬質(zhì)量計(jì)算在內(nèi)。
2.計(jì)算方法
鍛件質(zhì)量是計(jì)算出來的。大型鍛件的余面或鼓形余面計(jì)算質(zhì)量可按圖線法和公式法進(jìn)行鍛造時(shí)金屬的損耗質(zhì)量可計(jì)算或公稱尺寸進(jìn)行質(zhì)量計(jì)算。
(1)鍛件質(zhì)最計(jì)算的堪本公式如下
m鍛=PV
式中
m鍛——質(zhì)量（g)；
p——材料的密度（g/㎝3）；
V——體積（㎝3)。
各種幾何尺寸的計(jì)算和材料密度可查有關(guān)手冊，除計(jì)算方法之外還 可以利用算料盤等來計(jì)算鍛件質(zhì)量。
(2)余面質(zhì)量的計(jì)算
各種鍛件上的余面質(zhì)量應(yīng)按其各自的不同幾何形狀來進(jìn)行計(jì)算，計(jì)算方法可分為公式法和圖線法兩種。
1）公式計(jì)算法：大型鍛件余面質(zhì)量計(jì)算式見下表。
2)圖線法：查余面質(zhì)量圖線法時(shí)，應(yīng)先計(jì)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(yīng)兩數(shù)據(jù)的位置，并用直線連接，其連線與數(shù)軸的交點(diǎn)便是所求余面質(zhì)量。
二、工藝廢料質(zhì)置的確定
自由鍛造時(shí)，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(shí)，由于氧化而造成損失的金屬質(zhì)量稱為燒損量或火耗。燒損量的大小與材料化學(xué)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(shí)間等有關(guān)。燒損量—般用占?jí)牧匣蜾撳V的百分之兒表示，
鋼錠：第一火，壓機(jī)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(jī)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(shí)，必須切除鋼錠冒口和底部不良的部分。切除量以鋼錠總質(zhì)量的百分之幾來表示，切除量還須根據(jù)鍛件的重要程度和鋼錠本身的質(zhì)量來決定切除量的確定可按各廠自行標(biāo)準(zhǔn)或査有關(guān)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(dá)到平整端部或較長鍛件去除料頭，計(jì)算切頭最可采用公式法和圖線法兩種辦法。
(1)公式法
根據(jù)鍛造設(shè)備和鍛件被切部位截面形狀來確定。
使用壓機(jī)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(jì)算，如果是圓形可按照，m切1.65直徑3計(jì)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(jì)算，如果是圓形可按照，m切1.8直徑3計(jì)算。
(2)圖線法
按鍛造設(shè)備和被切端部截面形狀的不同，可查有關(guān)手冊圖表確定。
4.沖孔芯料質(zhì)量(m芯) 帶孔鍛件在沖孔時(shí)不可避免要產(chǎn)生芯料損耗、沖孔芯料質(zhì)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(jì)算式
(1)鍛錘上采用實(shí)心凸模單面沖孔時(shí)芯料質(zhì)量為 m芯=(4.32?4.71) d2凸H (kg)
(2)鍛錘上采用實(shí)心凸模雙面沖孔時(shí)芯料質(zhì)量為 m芯=(1.18?1.57) d2凸H (kg)
(3)水壓機(jī)上采用實(shí)心凸模沖孔時(shí)芯料質(zhì)量為 m芯=6.15d2凸H (kg)
(4)水壓機(jī)上采用空心凸模沖孔時(shí)芯料質(zhì)量為 m芯=9.24d12H (kg)
式中
d凸——實(shí)心凸模直徑（dm);
H——沖孔前坯料高度（dm);
h——實(shí)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(zhì)量在鍛造短軸頸軸類鍛件時(shí)為有效地防止短軸頸端頭出現(xiàn)凹陷或縮孔和裂紋，則在拔長時(shí)需增加直徑或邊長的0.3?0.4倍，而增加部分金屬質(zhì)量在鍛造完畢時(shí)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(shí)際鍛造生產(chǎn)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(jì)箅坯料的材料損耗，見下表。
三、確定坯料的質(zhì)量和規(guī)格
當(dāng)鍛件質(zhì)量和工藝廢料計(jì)算確定之后，就可計(jì)算選擇鋼錠或壞枓的質(zhì)量，并同時(shí)初步算出其尺寸規(guī)格，最后按標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格選取確定。
1.確定規(guī)格質(zhì)量中小型鍛件鍛造時(shí)一般選用坯料來進(jìn)行生產(chǎn)。
(1)坯料質(zhì)量的計(jì)算
1）小型鍛件可查上表來確定總損耗η，并按下式計(jì)算坯料質(zhì)量。
m坯=m鍛(1 η)
2)一般錘鍛件可按下式計(jì)算坯料質(zhì)雖
m坯=m鍛 m燒 m芯 m切 m特
式中
m坯——坯料質(zhì)量(kg)；
m鍛——鍛件質(zhì)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(jì)算鍛造的第一步工序?qū)κ隽铣叽缙鹬鴽Q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(shí)，坯料尺寸可按下式來計(jì)算確定
確定D或A之后，可結(jié)合工廠現(xiàn)有坯料規(guī)格，選用比較合適的直徑或邊長，再由坯料質(zhì)挵和已選用的坯料規(guī)格來確定其高度H，H按下式確定
坯料高度H還應(yīng)滿足下列要求：
①H應(yīng)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(yīng)滿足鍛壓設(shè)備行程，即H<0.75H行,水壓機(jī)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(yīng)滿足技術(shù)條件規(guī)定的鍬粗鍛造比，可按下式計(jì)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(shí)，則應(yīng)重新選用坯料規(guī)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(shí)，所采用坯料截面積應(yīng)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(jù)A坯，計(jì)算出坯料的直徑或邊長，并結(jié)合工廠現(xiàn)有規(guī)格選用。
2.確定鋼錠質(zhì)量規(guī)格鋼錠的質(zhì)量計(jì)算，首先應(yīng)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(zhì)量
m錠=m鍛/η
將初步斤算出的鋼錠質(zhì)量，再按下列公式進(jìn)行驗(yàn)算
m錠=m冒 m底 m燒 m芯 m切 m特
m錠——鋼錠質(zhì)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(jì)算鋼錠質(zhì)量時(shí)，常遇到驗(yàn)算質(zhì)量大于或小于初算質(zhì)里時(shí)，此時(shí)，就要重新調(diào)整鋼錠利用率，并重新計(jì)算。
被選用的鋼錠截面積，應(yīng)滿足技術(shù)條件中規(guī)定的鍛造比,如選用鋼錠截如積較小時(shí)，可用下列方法進(jìn)行補(bǔ)救：
1)對質(zhì)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(zhì)里相同，達(dá)到節(jié)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(shè)備允許的情況下，增加鐓粗工序，以達(dá)到鍛造比的要求。
經(jīng)營范圍：鍛壓產(chǎn)品、機(jī)床制造、銷售；機(jī)械零部件加工；從事貨物和技術(shù)進(jìn)出口業(yè)務(wù)。
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