Rechner für Freiformschmieden
Geben Sie das zu schmiedende Teil und, wenn Sie möchten, die vorhandene Stange ein. Der Rechner addiert Bearbeitungszugabe und Toleranzen, Zunder und Abschnitt, nennt den Schnitt je Teil und zeigt, ob das Schmieden auf unserem Hammer machbar ist.
2Ergebnis
Schnitt je Teil–
Zu sendendes Material–
Vorgang–
Schmiedeverhältnis–
Querschnittsabnahme–
Schlankheit (h₀ ÷ d₀)–
Stauchverhältnis–
Gewicht des Schmiedeteils–
Schwierigkeit–
Schmieden (geschätzt)–
Berechnung bei konstantem Volumen mit den folgenden Tabellen. Geschätzter Wert nur für die Schmiedeleistung, ohne Material, Wärmebehandlung, Zerspanung, Prüfung und Fracht; der Endpreis wird im Angebot bestätigt. Mit * gekennzeichnete Werte sind Schätzwerte der Schmiede, im Auftrag zu bestätigen.
Zunder nach Werkstoff
Zunder ist das Oxid, das sich bei jeder Erwärmung bildet und abfällt. Die folgenden Werte stammen aus der Schmiede von Dustre für unter einem 1.000-kg-Hammer geschmiedete Stangen (Teile bis 500 kg). Große Schmiedeteile aus Blöcken auf einer Presse haben andere Verluste, die in der Literatur am häufigsten zu finden sind.
| Werkstoff | 1. Erwärmung | Jede weitere Erwärmung |
|---|---|---|
| Kohlenstoffstahl und legierter Stahl (Cr-Mo, Ni-Cr-Mo) | 8 % insgesamt (Wert der Schmiede von Dustre) | |
| Maraging-Stahl und hochlegierte Stähle | 1,5 %* | 1,0 %* |
| Edelstahl (austenitisch, martensitisch, PH) | 1,0 %* | 0,5 %* |
| Duplex und Superduplex | 1,0 %* | 0,5 %* |
| Nickellegierungen | 0,6 %* | 0,3 %* |
| Titan (Alpha-Schicht, wird bei der Zerspanung entfernt) | 0,5 %* | 0,3 %* |
| Kupfer und Kupferlegierungen | 1,0 %* | 0,5 %* |
| Abnahme (Schmiede- oder Stauchverhältnis) | Erwärmungen |
|---|---|
| bis 2:1 | 1 |
| über 2:1 bis 4:1 | 2 |
| über 4:1 bis 8:1 | 3 |
| über 8:1 | 4 |
Bei den übrigen Werkstoffen wird der Zunder je Erwärmung berechnet (Tabelle unten). Nickellegierungen, Duplex, Super-Duplex und Titan haben ein enges Temperaturfenster: Wir addieren 1 Erwärmung, wenn die Abnahme 2:1 übersteigt*. Bei Titan ist der Verlust die Alpha-Schicht, die bei der Zerspanung entfernt wird. Zum Vergleich nennt die Literatur für Kohlenstoffstahl im Flammofen 2–3 % bei der 1. Erwärmung und 1,5–2 % bei den folgenden (EKTU, Tecnologia de conformação; Durukan, METU-Dissertation 2007; Gerke, Behrens et al., ESAFORM 2024).
Abschnitt und andere Verluste
| Verlust | Wert |
|---|---|
| Abschnitt (abgeschnittene Enden), außer bei Scheiben und Teilen, deren Durchmesser größer als die Länge ist, mit Länge bis 200 mm | 5 % (Wert der Schmiede von Dustre) |
| Stanzbutzen (Ringe und Hülsen) | Lochdorn-Durchmesser gleich 50 % der geschmiedeten Bohrung* |
Wert für unter dem Hammer geschmiedete Stangen, Teile bis 500 kg. Bei großen Blockschmiedeteilen nennt die Literatur 5 bis 10 % (EKTU), weil auch Kopf und Fuß des Blocks abgeschnitten werden.
Bearbeitungszugabe
Rundstange, Vierkantstange und Scheibe: Der Rechner verwendet die Tabelle von Dustre (INF 002 Rev. 003), nach Fertigmaß und nach Länge oder Höhe. Beispiel: Eine Welle Ø 110 × 800 mm fertig wird auf Ø 117 × 814 mm geschmiedet (7 mm Zugabe am Durchmesser, Toleranz +6 / −0, und 14 mm in der Länge, Toleranz +14 / −11). Vollständige Tabellen unter Liefertoleranzen. Andere Formen verwenden GOST 7829-70, unten. Wenn Sie „Maße enthalten bereits die Schmiedezugabe“ anhaken, wird nichts addiert: Die eingegebenen Maße sind die des Schmiedeteils.
| Teil-Ø (mm) | L ≤ 250 | L 250–500 | L 500–800 | L 800–1200 | L 1200–1700 |
|---|---|---|---|---|---|
| 50–70 | 6 ± 2 | 7 ± 2 | 8 ± 2 | 9 ± 3 | 10 ± 3 |
| 70–90 | 7 ± 2 | 8 ± 2 | 9 ± 3 | 10 ± 3 | 11 ± 3 |
| 90–120 | 8 ± 3 | 9 ± 3 | 10 ± 3 | 11 ± 3 | 12 ± 4 |
| 120–160 | 9 ± 3 | 10 ± 3 | 11 ± 3 | 12 ± 3 | 13 ± 4 |
| 160–200 | 11 ± 3 | 11 ± 3 | 12 ± 3 | 13 ± 4 | 14 ± 4 |
| 200–250 | 12 ± 3 | 12 ± 3 | 13 ± 4 | 14 ± 4 | 15 ± 4 |
| 250–300 | 13 ± 4 | 13 ± 4 | 14 ± 4 | 15 ± 4 | 16 ± 5 |
| D bis (mm) | H bis 80 | H bis 125 | H bis 180 |
|---|---|---|---|
| 150 | 8 / 10 | 10 / 11 | 12 / 13 |
| 250 | 9 / 12 | 11 / 13 | 13 / 14 |
| 360 | 10 / 14 | 12 / 15 | 14 / 16 |
| 550 | 12 / 17 | 14 / 18 | 16 / 19 |
Gesamtzugabe am Durchmesser (Summe beider Seiten), für Hammerschmiedeteile aus Kohlenstoff- und legiertem Stahl. In der Länge verwenden wir denselben Wert wie am Durchmesser*. Für Bohrungen von Ringen und Hülsen addieren wir 4 mm zur Zugabe am Außendurchmesser*. Außerhalb der Tabellenbereiche verwenden wir den nächstliegenden Bereich und bestätigen im Angebot. Quelle: GOST 7829-70, Hammerschmiedeteile aus Kohlenstoff- und legiertem Stahl: Zugaben und Toleranzen.
Hammerkapazität
Maximaler Querschnitt nach der Katalog-Nennkapazität von 1.000-kg-Hämmern (Baureihe C41-1000). Der Bereich mit der besten Produktivität liegt unter diesem Maximum.
Verwendete Formeln
| Größe | Berechnung | Referenz |
|---|---|---|
| Schmiedeverhältnis (Strecken) | A₀ ÷ A₁ (Ausgangsquerschnittsfläche ÷ Endquerschnittsfläche) | Ausgehend von Guss (Block): übliches Minimum 3:1; 4:1 bei kritischen Teilen*. Ausgehend von gewalzter oder geschmiedeter Stange gilt das Minimum nicht. |
| Querschnittsabnahme | (A₀ − A₁) ÷ A₀ × 100 | 3:1 = 66,7 %; 4:1 = 75 %. |
| Schlankheitsgrad (Stauchen) | h₀ ÷ d₀ (Höhe des gestauchten Abschnitts ÷ Durchmesser oder kleinere Seite der Stange) | Bis 2,5: akzeptabel. Über 2,5: Einzelbewertung durch Dustre. Örtliches Stauchen: gesamter Schnitt ÷ d₀. |
| Stauchverhältnis | h₀ ÷ h₁ (Höhe vorher ÷ Höhe nachher) | Entspricht dem Schmiedeverhältnis des Stauchvorgangs. |
| Material je Teil | Geschmiedetes V × (1 + Zunder + Abschnitt) + Stanzbutzen | V aus dem Schmiedevolumen (Fertigteil + Zugabe). |
| Schnittlänge | Ausgangsvolumen ÷ A₀ | Plus 3 mm Sägeschnitt je Teil. |
Häufig gestellte Fragen
Wie viel Material muss ich zum Schmieden eines Teils senden?
Wählen Sie den Werkstoff, geben Sie die vorhandene Stange (Form und Durchmesser), Form und Maße des Fertigteils und die Menge ein. Der Rechner addiert Bearbeitungszugabe, Zunder und Abschnittsverlust und zeigt, wie viel Sie senden müssen, in kg und in Metern Stange, einschließlich Sägeschnitt. Verlangt der Auftrag eine Probe, senden Sie etwas mehr.
Was ist der Schlankheitsgrad?
Es ist die Höhe des zu stauchenden Stangenabschnitts geteilt durch seinen Durchmesser (oder die kleinere Seite). Er zeigt, ob Stauchen ohne Ausknicken möglich ist: Bis 2,5 ist es akzeptabel; über 2,5 braucht es eine Einzelbewertung durch Dustre. Beim örtlichen Stauchen (Kopf einer abgesetzten Welle oder eines Bolzens) gilt die gesamte Schnittlänge ÷ Stangendurchmesser. Der Rechner nennt den Stangendurchmesser, um bei 2,5 zu bleiben oder das Stauchen zu vermeiden.
Was sind Schmiedeverhältnis und Querschnittsabnahme?
Das Schmiedeverhältnis ist die Ausgangsquerschnittsfläche geteilt durch die Endfläche (z. B. 3:1). Die Querschnittsabnahme ist dasselbe in Prozent: (Anfangsfläche − Endfläche) ÷ Anfangsfläche. 3:1 entspricht 66,7 % Abnahme; 4:1 entspricht 75 %.
Wann brauche ich eine Mindestabnahme von 3:1?
Wenn das Teil von Gussmaterial ausgeht (Block oder Gussknüppel): Die Abnahme von 3:1 schließt Porosität und verfeinert das Korn, um die mechanischen Eigenschaften zu erreichen. Ist das Ausgangsmaterial bereits gewalzte oder geschmiedete Stange, ändert das neue Schmieden nur Form und Maße, und die Mindestabnahme gilt nicht.
Wie viel geht beim Schmieden als Zunder verloren?
In der Schmiede von Dustre rechnen wir bei unter dem Hammer geschmiedeten Stangen (Teile bis 500 kg) mit 8 % Zunder bei Kohlenstoff- und legiertem Stahl und 5 % Abschnitt. Edelstahl, Duplex, Nickellegierungen und Titan oxidieren deutlich weniger und werden je Erwärmung berechnet. Große Blockschmiedeteile haben andere Werte, die in der Literatur am häufigsten zu finden sind.
Kann die abgesetzte Welle einen quadratischen oder rechteckigen Kopf haben?
Ja. Wählen Sie in der Form „Abgesetzte Welle“ den Querschnitt von Absatz 1 (Kopf): rund, quadratisch oder rechteckig. Bei quadratisch geben Sie die Seite ein; bei rechteckig die Seiten A1 und B1 statt des Durchmessers. Das deckt Köpfe ab, die zu einem Auge oder einer Gabel werden, gefertigt aus Flach- oder Vierkantstange. Volumen, Gewicht, Ausgangsschnitt und Zeichnung folgen dem gewählten Querschnitt.
Was ist im geschätzten Wert enthalten?
Nur die Schmiedeleistung, pro kg Ausgangsmaterial. Material, Schneiden, Wärmebehandlung, Zerspanung, Prüfung und Fracht werden getrennt angeboten. Der Endwert kommt mit dem Angebot.
