Определение размеров холодноформованной заготовки
Размеры горячештампованной заготовки (кроме размеров поверхностей, обрабатываемых резанием) соответствуют размерам готовой детали.
Определение размеров холодноформованной заготовки выполняют, исходя из условия равенства ее массы и массы горячештампованной заготовки. Объем холодноформованной заготовки больше объема горячештампованной заготовки на величину пористости (15 – 30 %). Объем горячештампованной заготовки складывается из элементарных объемов детали. Например, для детали ”втулка с буртом” (рис. 6.1) объем в м3 V = V 1 + V 2 ,
где V 1 = , м3;
V 2 = , м3.
Размеры H 1 , H 2 , D 1 , D 2 , D 3 в мм.
Рис. 6.1
Вес горячештампованной заготовки, кг
Q = V ∙ γk ∙ θ ∙ k 1 ∙ k 2 ,
где γk - плотность беспористого материала, кг/м3;
θ ≈ 0,97 - относительная плотность заготовки;
k 1 = 1,01 - коэффициент, учитывающий потери порошка при
прессовании;
k 2 = 1,03 - коэффициент, учитывающий потерю массы при спекании в результате восстановления оксидов и выгорания примесей.
При горячей штамповке деталей из многокомпонентных материалов их плотность рассчитывается по правилу аддитивности:
,
где a1 , a 2 … an - процентное содержание отдельных компонентов в шихте;
γ1, γ2 ... γn - плотность отдельных компонентов, кг/м3 (табл. 6.2).
Таблица 6.2.– Плотность элементов, кг/м3
№ п/п | Элемент | № п/п | Элемент | ||
Наименование | Плотность | Наименование | Плотность | ||
1. 2. 3. 4. 5. 6. | Железо Углерод Алюминий Ванадий Вольфрам Кремний | 7870 2500 2700 6110 19400 2200 | 7. 8. 9. 10. 11. 12. | Кобальт Медь Молибден Никель Хром Марганец | 8800 8950 10200 8930 7140 7440 |
Объем холодноформованной заготовки с учетом ее пористости Vx = V 1 x + V 2 x = ,
где П = 15 - 30% – пористость.
Для обеспечения свободного вхождения нагретой холодноформованной заготовки в штамп ее наружные размеры должны быть меньше, а внутренние – больше соответствующих размеров горячештампованной заготовки: D 1 x = D 1 – 2 мм; D 2 x = D 2 + 2 мм; D 3 x = D 3 – 2 мм.
Высотные размеры холодноформованной заготовки:
H1x = ; H2x =
; Hx =H1x + H2x