Kovanje u ukovnju (Obradni sustavi)

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


3

Skica zadanog komada


4

1. Izbor grupe otkivaka

Prema tabeli br.78, zadani otkivak spada u II. grupu, podgrupu 1 i tip otkivaka B


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=


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=


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


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


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


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=


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


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


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


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


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


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


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


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.


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


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


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


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


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

=+++=+++=


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

Documents

Kovanje u ukovnju (Obradni sustavi)