锻件余量和材料消耗计算基本原则

锻件余量设计和
材料消耗计算基本原则
锻件余量设计和材料消耗计算基本原则
1 范围
本标准规定了滚动轴承（包括轮毂单元、凸缘等）套圈所有热锻锻件的设计基本方法，锻件重量、飞边重量、料芯重量、火耗重量、下料重量、材料消耗重量的基本计算方法。

本标准适用于滚动轴承（包括轮毂单元、凸缘等）套圈所有热锻锻件。

2 规范性引用文件
下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。

凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。

凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。

GB/T 12361 钢质模锻件通用技术条件
GB/T 12362 钢质模锻件公差及机械加工余量
CSBTS TC98.25 滚动轴承套圈锻件技术条件
3 术语和定义
锻件重量：锻件毛坯的实际重量
飞边重量：锻造过程中外轮廓分模面处多余的材料
料芯重量：锻造过程中内孔多余的材料
火耗重量：锻件在锻打过程中的热损耗
下料重量（切料重量）：锻打一件锻件所需要的钢坯重量
材料消耗定额：锻打一件锻件所需要的钢材消耗总重量
4 锻件设计基本原则
4.1 锻件余量设计基本原则
4.1.1 法兰盘/单元外圈/轴承座/凸缘等锻件余量设计基本原则
径向余量2.2mm，外径公差+1.0mm，内径公差-1.0mm；当直径超过φ100mm时，径向余量2.5 mm，外径公差+1.2mm，内径公差-1.2mm。

（注：在保证法兰盘两端厚度C1、C2最小壁厚不小于5mm的前提下）法兰大外径D径向余量2.5mm，外径公差+1.2mm。

轴向余量2.5mm, 两端轴向余量每端各2mm，一般外轮廓公差+1.0mm，内轮廓公差-1.0mm。

法兰内孔深度一般为h1小于等于10mm，h2小于等于18mm，具体可视产品情况而定。

料芯厚度：单元外圈料芯厚度一般按8mm设计。

图一
4.1.2 挡环余量设计基本原则
径向余量2.5mm。

外径公差+1.0mm，内径公差-1.0mm。

`
轴向余量2.8mm。

外轮廓公差+1.0mm，内轮廓公差-1.0mm。

料芯厚度：内圈料芯厚度一般按5mm设计
4.2 拔模斜度的设计基本原则
除图纸要求外，拔模斜度的设计基本原则如下：
4.2.1 外轮廓拔模斜度一般为3°±0.5°。

4.2.2 外圈/轴承座内轮廓拔模斜度
当模芯长（深度）径（直径）比≤0.25时，拔模斜度一般为7°±0.5°；
当模芯长（深度）径（直径）比＞0.25≤0.4时，拔模斜度一般为10°±0.5°；
当模芯长（深度）径（直径）比＞0.4时，拔模斜度一般为12°±0.5°；
模芯深度一般最深不超过35mm，特殊情况视产品情况而定，但模芯长（深度）径（直径）比一般不要超过0.6；模芯根部圆角一般为R6.0-R8.0±0.5。

4.2.3 法兰/凸缘内轮廓拔模斜度
4.2.3.1内轮廓拔模斜度：
α1拔模斜度一般为83°～85°±0.5°；
α2拔模斜度一般为82°～80°±0.5°；
α3拔模斜度一般为78°～80°±0.5°；
具体拔模斜度可视产品情况而定。

4.2.3.2. 法兰盘锻件内孔圆弧设计基本原则
R1一般为R6～R8±0.5；
R2一般为8～10±0.5；
R3一般为8～10±0.5；
具体可视产品情况而定。

4.3轮毂轴承外圈锻件设计基本原则
当D1f≤40mm，按图二结构设计；当D1f＞40mm，按图三结构设计；
Df＝D+2.5公差+1.0/0mm。

D1f=D1-2.5公差0/-1.0mm。

D2f=D1f+4(验算，必须保证D2f≤D2-2.5) 公差0/-1.0mm。

Cf=C+2.8公差+1.0/0mm。

C1f=C1+8
图二图三
4.4内圈锻件设计基本原则（见图四）
df=d-2.8公差0/-1.0mm；
d2f=d2+2.5公差+1.0/0mm；
Bf=B+2.8 公差+1.0/0mm；
B1f=B1+(0.3～0.5) 公差0/-0.8mm；
Rif=Ri+(0～0.3) 公差±0.5mm；
rf根据产品结构设计，保证车加工余量≥1.4mm。

图四
5 锻件材料消耗基本原则
5.1法兰盘/单元外圈/轴承座/凸缘等材料消耗计算
锻件重量计算基本原则：外径按最大实体尺寸，内径按最小实体尺寸，轴向尺寸按中间公差尺寸、拔模斜度按中间公差尺寸计算。

飞边厚度：单元外圈及法兰盘飞边厚度一般按3mm设计；
飞边重量
=[（最大外轮廓最大实体直径+24）2-最大外轮廓最大实体直径2]/4×3×3.14×7.85×10-6（Kg）；
火耗重量=（锻件重量+飞边重量）×1％；
下料重量=（锻件重量+飞边重量+火耗重量）；
材料消耗定额=下料重量×101.5% 。

5.2 内圈/挡环/轴承（轮毂轴承、其它类轴承）外圈等材料消耗计算
锻件重量计算基本原则：外径按最大实体尺寸，内径按最小实体尺寸，轴向尺寸按最大实体尺寸计算。

料芯重量：（内径最小实体直径）2×3.14/4×5×7.85×10-6（Kg）；
轮毂轴承外圈与一个内圈套锻，无料芯；
火耗重量=（锻件重量+料芯重量）×1％；
下料重量=（锻件重量+料芯重量+火耗重量）；
材料消耗定额=下料重量×100.6%。