Краткие теоретические сведения. Заготовки после нагрева транспортируются к кузнечно-штамповочному агрегату, устанавливаются и ориентируются на бойке или штампе

Заготовки после нагрева транспортируются к кузнечно-штамповочному агрегату, устанавливаются и ориентируются на бойке или штампе. За это время происходит их охлаждение на воздухе, причем температура поверхности заготовок понижается быстрее, чем центральной части. К началу ковки — штамповки в поперечном сечении заготовки возникает перепад температур.

Для расчетов работы деформации, а также выбора мощности кузнечно-штамповочного оборудования необходимо знать температуру заготовки в момент начала деформации.

Если известна температура нагрева металла в нагревательном устройстве, продолжительность и способ транспортировки, габаритные размеры заготовки и теплофизические параметры металла, то изменение температуры поверхности и температуры глубинных слоев заготовки можно определить по следующей методике.

Продолжительность движения заготовки от нагревательного устройства до кузнечно-штамповочного оборудования

где S — расстояние между нагревательным устройством и оборудованием, м;

V — средняя скорость движения заготовки, м/ч.

Критерии Фурье и Био для момента начала ковки-штамповки

где а— коэффициент температуропроводности, м²/ч;

τ — время транспортирования заготовки, час;

l — характерный линейный размер, равный, например для цилиндрической заготовки, ее радиусу, м.

где α—средний коэффициент теплоотдачи, Вт/(м²·К);

d — диаметр заготовки, м;

λ— теплопроводность, кДж/(м·ч·град).

Температура поверхности заготовки к моменту начала пластической деформации

где Θ_П→f(Fo, Bi) — безразмерная относительная температура поверхности заготовки;

t₀— температура заготовки при выносе ее из нагревательного устройства, °С;

t_C — температура окружающей среды, °С.

Температура в центральной части заготовки к моменту начала деформации:

где Θ_Ц→f (Fo, Bi)— безразмерная относительная температура в центральной части заготовки.