kovanje u ukovnju (obradni sustavi)
DESCRIPTION
Seminarski rad Kovanje u ukovnju iz Obradnih sustava, dio Oblikovanje deformiranjemTRANSCRIPT
-
Obradni sustavi:
"Kovanje u ukovnju" Fakultet strojarstva i brodogradnje, Zagreb 2014
Hrvoje Grilec, 0035177121
23.6.2014.
-
Obradni sustavi: "Kovanje u ukovnju"
2
Sadraj
Skica zadanog komada ............................................................................................................... 3
1. Izbor grupe otkivaka ........................................................................................................... 4
2. Proraun volumena i mase otkivaka (priblino) ................................................................. 5
3. Izbor stroja .......................................................................................................................... 6
4. Odabir diobene ravnine ...................................................................................................... 7
5. Dodaci za obradu i tolerancije ............................................................................................ 7
6. Volumen i masa otkivka (tono) ......................................................................................... 9
7. Proraun kovakih nagiba i zaobljenja .............................................................................. 10
8. Proraun ploice za probijanje .......................................................................................... 11
9. Odabir kanala za vijenac ................................................................................................... 11
10. Volumen poetnog materijala ....................................................................................... 13
11. Odabir omjera visine i promjera (m) ............................................................................. 14
12. Odabir poetnog promjera ............................................................................................ 14
13. Provjera odnosa (hp/dp=m) .......................................................................................... 14
14. Klasifikacija zadanog otkivka ......................................................................................... 14
15. Rad deformacije ............................................................................................................ 15
16. Sila padajuih dijelova bata ........................................................................................... 17
17. Provjera po Becheu ....................................................................................................... 17
18. Korekcija hladnih kota ................................................................................................... 19
19. Otvor za kovaka klijeta ............................................................................................... 20
20. Proraun elemenata ukovnja ........................................................................................ 21
21. Materijal za izradu ukovnja ........................................................................................... 24
22. Faze izrade otkivka ........................................................................................................ 24
-
Obradni sustavi: "Kovanje u ukovnju"
3
Skica zadanog komada
-
Obradni sustavi: "Kovanje u ukovnju"
4
1. Izbor grupe otkivaka
Prema tabeli br.78, zadani otkivak spada u II. grupu, podgrupu 1 i tip otkivaka B
-
Obradni sustavi: "Kovanje u ukovnju"
5
2. Proraun volumena i mase otkivaka (priblino)
Proraun volumena i mase napravljen je u SolidWorksu za zadani materijal .0545 (E295),
prema zadanim dimenzijama otkivka.
Dobiven je volumen otkivka:
33
0130,0129775 dmmmV ==
Masa otkivka iznosi:
kgm 012,101=
3
3
0
130,0
129775
dm
mmV
=
=
kgm 012,101=
-
Obradni sustavi: "Kovanje u ukovnju"
6
3. Izbor stroja
Budui da je 0m masa gotovog izratka potrebno je, zbog vijenca, uveati masu za otprilike
30 %, te konana masa otkivka iznosi:
Prema tabeli br.79 za zadanu masu otkivaka od 1 do 2 kg moemo oitati sljedee
parametre:
-teina padajuih dijelova ekia: NkNG 1000010 ==
- proizvodnost ekia: h
kgP 200=
Prema danim podacima za stroj je odabran jednoradni kovaki bat.
kgmm 316,13,1012,13,1010
=== kgmo
316,1=
-
Obradni sustavi: "Kovanje u ukovnju"
7
4. Odabir diobene ravnine
Diobena ravnina postavljena je na najveu dimenziju otkovka, na udaljenosi 19,55 mm od
ela otkovka.
5. Dodaci za obradu i tolerancije
Dodatke za obradu vadimo iz tabele br.76 za masu otkovaka od 0,63 do 1,60 kg.
Potreban isjeak iz tabele br.76
-
Obradni sustavi: "Kovanje u ukovnju"
8
Izradne tolerancije oitavamo iz tabele br.77, sukladno masi i dimenzijama otkovka.
Tablica 1
Dimenzije
obradka
[mm]
Kvaliteta
obrade
Dodatak za
obradu
/2
[mm]
Dk
Lk [mm]
+a
[mm]
-b
[mm]
c
[mm]
x
[mm]
y
[mm]
D1 110
2
1,5
113
1,2
0,5
0,24
+1,44
-0,74
D2 99,5 102,5
D3 92,25 95,25
D4 85 88
D5 74,38 71,38 -1,44 +0,74
D6 62,20 65,2
D7 56,95 59,95
d8 37,40
1,4
34,6
0,10
-1,3 +0,6
H1 28,10 30,9 +1,3 -0,6
H2 17 19,8
-
Obradni sustavi: "Kovanje u ukovnju"
9
Za izraun podataka u tablici 1, koriteni su sljedei izrazi:
DKDD += - kovake dimenzije vanjskog promjera
dKdd += - kovake dimenzije unutarnjeg promjera
x = a + c - izradna tolerancija otkivka
y = b + c - izradna tolerancija otkivka
Konane dimenzije otkivka sa izradnim tolerancijama i dodacima za obradu iznosi:
6,0
3,1
44,1
74,0
6,34
113
+
+
+
+
=
=
x
k
x
k
y
y
d
D
6. Volumen i masa otkivka (tono)
6,0
3,1
44,1
74,0
6,34
113
+
+
+
+
=
=
x
k
x
k
y
y
d
D
-
Obradni sustavi: "Kovanje u ukovnju"
10
Sa izmijenjenim dimenzijama modela u SolidWorksu izraunate su sljedee vrijednosti:
volumen otkivka, 330
174,0174469 dmmmV == ;
masa otkivka, kgm 361,10=
7. Proraun kovakih nagiba i zaobljenja
Iz tabele br.77 na temelju mase otkovka kgm 60,163,00
= i 2 uzimamo da je vanjski
radijus zaobljenja R=2 mm.
Unutranji radijus zaobljenja:
( ) mmRr 5,65,0235,05,35,2 =+=+=
Tablica 2
Prema tablici 2 odabirem nagibe iznosa:
vanjski kut, 07=
unutranji kut, 01
10=
3
3
0
174,0
174469
dm
mmV
=
=
kgmo
361,1=
R = 2 mm
r = 6,5 mm
07=
0
110=
-
Obradni sustavi: "Kovanje u ukovnju"
11
8. Proraun ploice za probijanje
mmmmhrr
mmd
11595,10295,201,05,621,0
6,34
1=++=++=
=
Uvjet primjene ploice tipa a:
mmmmrd 2685,201125,16,3425,11
==
Uvjet je zadovoljen, prihvaa se ploica za probijanje s istom debljinom.
Debljina ploice :
mmmm
hhds
5967,4
95,206,0595,2025,06,3445,0
6,0525,045,0
=
=+=
=+=
9. Odabir kanala za vijenac
Odabiremo vijenac I. tipa.
= 11
= 5
-
Obradni sustavi: "Kovanje u ukovnju"
12
Visina mosta
mmAC 43,15,9088015,0015,0 ===
2
22
5,90884
6,34
4
113mmA =
=
pipi
Koeficijent za odreivanje broja irine kanala :
mmB
mmH
H
B
Hk
SR
SR
2,392
6,34113
45,152
9,30
2
6,1618,12,39
45,153,05,13,05,1
1
=
=
===
=+=+=
5,26,1
=k uzimamo kanal broj 2 (sl.294 b), redni broj 4
2
1
1
1133,3
251
95,3
mmAmmC
mmbmmR
mmbmmC
vSR==
==
==
= 1,43
= 9088,5
= 1,6
= 15,45
= 39,2
-
Obradni sustavi: "Kovanje u ukovnju"
13
Volumen vijenca otkovka :
( )[ ] ( )[ ] 31
5,2389925923551135,0 mmbbPAVVV
=++=++=
Za otkovke druge grupe:
2
5,0
=
=
mmP 355113 == pi
10. Volumen poetnog materijala
Za zagrijavanje u plamenim peima 03,002,0
=
( )( ) ( )( ) 371,203327025,015,238991744691 mmVVVVOP
=++=++=
= 23899,5
= 355
= 203327,71
-
Obradni sustavi: "Kovanje u ukovnju"
14
11. Odabir omjera visine i promjera (m)
8,25,1
=
=
m
d
hm
P
P
Odabran je = 2
12. Odabir poetnog promjera
mmm
V
m
Vd
PP
P41,50
2
71,20332708,108,1
4333 ====
pi
13. Provjera odnosa (hp/dp=m)
mmd
Vh
P
P
P93,101
41,50785,0
71,203327
785,022=
=
=
02,241,50
93,101==m Uvjet je zadovoljen.
14. Klasifikacija zadanog otkivka
Otkivak tipa f, oblika diska s obodom i glavinom.
Obod: D = 113 mm
H = 17 mm
Glavina: d = 65,2 mm
H' = 30,9 mm
Disk: h = 7,7 mm
= 2
Pd = 50,41mm
Ph
= 101,93mm
-
Obradni sustavi: "Kovanje u ukovnju"
15
15. Rad deformacije
Deformacijski rad posljednjeg udara :
NmNmmpVWOOOO
576,1125618,11256575063,576112,0174469 ====
Radni pritisak :
2063,5766065,22,10192,3
mm
NkCCCp
tnVO===
Koeficijent brzine deformacije :
( ) ( ) 0192,31130005,012,30005,012,3 === DCV
-zadovoljava uvijet 5,35,.2
=VC
Koeficijent neravnomjernosti napona :
2
22
75,100284
113
4
397,1775,10028
174469
2,1397,17
9,3015,0115,01
mmD
A
mmA
VH
H
HC
O
SR
SR
n
=
=
=
===
=+=+=
pipi
Koeficijent gubitka uslijed kontaktnog trenja :
65,2397,17
1131,021,02 =+=+=
SR
t
H
DC
( ) ( )112,0
397,17113
1011375,02501075,02505252
=
+=
+=
=
SRSR
O
HD
D
H
H
OW
= 11256,576Nm
=Op
2063,576
mm
N
=VC 3,0192
=n
C 1,2
=SR
H 17,397mm
= 10028,752
mm
=tC 2,65
=O
0,112
-
Obradni sustavi: "Kovanje u ukovnju"
16
Specifini deformacijski otpor :
Zadan je 0545 i iz tabele br. 82 : 2
60mm
Nk
m=
Ukupni deformacijski rad :
NmmWWWVO
1835947494,710289818,11256575 =+=+=
Deformacijski rad vijenca :
( ) ( ) NmmWWOV
94,710289818,112565751631,11 ===
Koeficijent odnosa otkovka, vijenca i povrine otkovka u horizontalnoj ravnini :
631,1113
65,1521
21
22
=
+=
+=
D
bO
irina vijenca u zoni deformacije :
mmDbO
65,1511305,01005,010 =+=+=
= 18359474
=VW 7102898,94
Nmm
-
Obradni sustavi: "Kovanje u ukovnju"
17
16. Sila padajuih dijelova bata
( ) ( )
( ) ( )
N
DDD
DGm
64,9155
113601011375,0113
201,11130005,01
1075,020
1,10005,01
52
2
52
2
=
=+
+=
=+
+=
NGGP
81,1510664,915565,165,1 ===
17. Provjera po Becheu
22
22
29,10075,100284
113
4cmmm
DA ==
=
=
pipi
Iz dijagrama 1. za pravac b ( srednja kompliciranost) i 229,100 cmA = , oitana je radnja
kovanja za zrani bat ili gravitacijski bat 0,95 tm.
= 9155,64
=P
G 15106,81N
-
Obradni sustavi: "Kovanje u ukovnju"
18
Iz dijagrama 2. za pravac b i masu sirovca priblino 1,4 kg radnja kovanja za gravitacioni bat
iznosi 1.1 tm
Iz dijagrama 3. za pravac b i radnju kovanja 1,1 tm, proizvodnost na gravitacijskom batu
iznosi 220 otkivaka na sat.
-
Obradni sustavi: "Kovanje u ukovnju"
19
18. Korekcija hladnih kota
Iz tabele br.83 uzimamo koeficijent n za = 1150
Prema preporuci uzima se = 1,022
( ) mmmmDntDD 5,115 113022,111
===+=
( ) ( ) mmndd 84,33022,126,3421
===
Korektirana kota [mm]
D1
115,5
D2
104,75
D3
97,35
D4
89,94
D5
69,81
D6
66,63
D7
61,27
d8
33,84
H1
31,58
H2
20,24
= 115,5
= 33,84
-
Obradni sustavi: "Kovanje u ukovnju"
20
19. Otvor za kovaka klijeta
Otvor za kovaka klijeta i kanal za ulijevanje odabiremo na temelju visine H1 za otkivak
II. grupe i prema masi otkovka prema tablicama iz slike 308:
Oitane dimenzije otvora za kovaka klijeta su:
= 50
= 32
= 12,5
Dimenzije kanala za ulijevanje (esterokutnog presjeka):
= 6
= 1,5
= 50
= 32
= 12,5
= 6
= 1,5
-
Obradni sustavi: "Kovanje u ukovnju"
21
20. Proraun elemenata ukovnja
Minimalna irina kovakog ukovnja :
mmbCBb
3391133 ===
Najvea irina gravure :
Koeficijent :
35,35,2 ==
bC
Visina kovakog ukovnja :
mmhCHn
1709,305,5 ===
Dubina gravure :
mmh 9,30=
Koeficijent :
5,5=n
C
Dubina kovakog ukovnja :
mmhlL 2069,3031133 =+=+=
Povrina sudara gornjeg i donjeg ukovnja:
( ) 233 60428107,151041053 mmGA ===
= 339
= 170
= 206
= 60428
-
Obradni sustavi: "Kovanje u ukovnju"
22
Konstrukcija lastinog repa prema slici 325:
mmk
mmh
mmb
50
5,50
200
=
=
=
Konstrukcija bonog centriraa prema slici 326:
mmk
mml
mml
mmh
mmf
9,49
49
97
50
80
1
=
=
=
=
=
Proraun udaljenosti osi bonog centriraa :
6,20
2061,0
1,0
1
1
1
C
C
LC
-
Obradni sustavi: "Kovanje u ukovnju"
23
Proraun udaljenost otvora za transport :
9,33
3391,0
1,0
2
2
2
C
C
BC
Prijelazni radijus prethodne gravure :
mmrrZP
1,8325,42,132,1 =+=+=
Radijus ruba gravure :
mmCRRP
431 =+=+=
Po tabeli br.80:
R=1 mm
Dodatak zavisan o dubini gravure na slici 305:
C=3
Gravura za sabijanje :
Ravnina sabijanja nalazi se mmt 4525
= od ruba zavrne gravure.
Raslojanje centra zavrne gravure od ruba kovakog ukovnja :
mmbbD
e 5,95152592
11315
21
=+++=+++=
-
Obradni sustavi: "Kovanje u ukovnju"
24
21. Materijal za izradu ukovnja
Materijal se odabire iz tabele br. 84:
Odabran je elik oznake . 6453 za ukovnje srednjih veliina za kovanje dijelova srednjih i
manjih dijelova u toplom stanju bez hlaenja vodom.
22. Faze izrade otkivka
1. Zagrijavanje komada na plamenoj pei na CO1100
2. Transport u kovaki ukovanj : gravura za sabijanje i zavrna gravura
3. Obrezivanje vijenaca u vruem stanju na prei