Вибір виду і методу отримання заготовки. Економічне обґрунтування вибору заготовки

Аналіз технологічності конструкції деталі

В цілому конструкція деталі технологічна. Деталь має просту конструкцію. Простановка розмірів забезпечують зручність вимірювань. Конструкція деталі забезпечує можливість застосування простих контрольно-вимірювальних інструментів і пристосувань. Можливий контроль одночасно декількох поверхонь деталі при одній її установці. На кресленні не проставлені розміри від осей, гострих кромок і поверхонь, від яких вимірювання деталей затрутруднене (окрім отвору Ø3H14), також постановка розмірів на кресленні забезпечує можливість її обробки при дотриманні принципів постійності і єдності баз. Базові поверхні зручні та надійні для установки заготовки в процесі обробки. Немає необхідності введення додаткових баз. Конструкція деталі дозволяє її обробку з якнайменшою кількістю установів. Поверхні деталі можуть бути оброблені при простих відносних рухах верстата і заготовки. Є можливість зручного підведення ріжучого інструменту до оброблюваних поверхонь, але одночасна обробка декількох заготовок на одному верстаті неможлива. Жорсткість деталі допускає багатоінструментальну обробку.

Деталь має нетехнологічні поверхні –отвір Ø3H14 на поверхні шпонкового паза, тому в процесі обробки деталь потрібно встановити в спеціальне пристосування, що збільшує собівартість.

Заготовку для деталі можна виготовляти штамповкою на молотах, пресах або з прокату.

Зростання цін на енергоносії вимагає від підприємств застосування енергозберігаючих технологій. Одним з напрямків зменшення витрат є застосування матеріалозберігаючих технологій. Використання точних та комбінованих заготовок зменшує витрати на виготовлення деталей та енергоносії.

На вибір способу отримання заготовок впливають: тип виробництва, конструкція, матеріал та розміри деталі, вартість отримання заготовок тим чи іншим способом та інше. Враховуючи ці фактори для отримання заготовок у курсовому проекті пропоную два способи:

1. Штампування на кривошипних гарячештампувальних пресах (КГШП) у відкритих штампах.

2. Отримання заготовки з прокату.

Вибираємо вихідні дані для розрахунку припусків

Вибираємо клас точності кованки визначаємо з таблиці 18 ГОСТ 7505-89

Для кованки виготовленої на КГШП у відкритих штампах – Т5.

Вибираємо групу сталі по таблиці 1/1/с.5 – М2 (сталь з масовою часткою вуглецю 0,35 % … 0,65 %). В нашому випадку масова частка вуглецю складає 0,45%.

Орієнтовну масу кованки визначаємо по формулі:

Мк = mд ·Kp, (3.3)

де Кр = 1,6 – розрахунковий коефіцієнт, що визначається по таблиці 20/1/

m_д – маса деталі (за креслеником деталі)

Мк = 1,05·1,6 = 1,68 кг.

Ступінь складності визначаємо за формулою:

С = , (3.4)

де Мф – маса фігури, в котру вписується форма кованки.

Масу фігури визначаємо шляхом побудування 3D моделі, яка зображена на рисунку 3.1

Рисунок 3.1 - Фігура, описана навколо деталі.

С = = 0,58

Оскільки С2 знаходиться в межах від 0,32 до 0,63, то ступінь складності С2 (приложение 2/1/)

Визначаємо вихідний індекс кованки за таблицею 2 /1/ ИИ=9

Таблиця 3.1 – Розрахунок загальних припусків

Наймену-вання поверхні	Деталь	Заготовка
Розмір, мм.	Шорсткість Ra, мкм	Припуск, мм	Допустимі відхилення, мм	Розмір, мм
Зовнішня циліндр-рична поверхня	Ø28h14	12,5	2(1,0+0,4)=2,8	+0,8 -0,4
Зовнішня різьбова	М20×1,5-6g	6,3	2(1,0+0,4)=2,8	+0,8 -0,4
Зовнішня циліндр-рична поверхня	Ø20js7	1,25	2(1,0+0,4)=2,8	+0,8 -0,4
Зовнішня циліндр-рична поверхня	Ø18js7	1,25	2(1,0+0,4)=2,8	+0,8 -0,4

Масу заготовки визначаємо шляхом побудування 3D моделі, яка зображена на рисунку 3.2

Рисунок 3.2 – Заготовка, отримана методом облойної штамповки

Визначаємо маси заготовок з урахуванням технологічних витрат:

(3.6)

де М_з – «чиста» маса заготовки;

П_в =10%– процент витрат;

Для кованки отриманої методом облойної штамповки m_з=1,692 кг, приймаємо Тоді маса кованки, отриманої облойною штамповкою з урахуванням технологічних витрат:

Визначаємо коефіцієнт використання матеріалу заготовки для кованки виготовленої методом облойної штамповки:

(3.7)

де М_д – маса деталі за креслеником;

М_зв1 – маса заготовки з урахуванням витрат.

Визначаємо вартість заготовки кованки з урахуванням витрат, грн.:

де, Ц_м – ціна матеріалу, грн./т.

Ц_в – ціна відходів, грн./т.

приймаємо Ц_в=1500 грн/т.

Ц_м1=16000 грн/т – ціна матеріалу для штамповки. (ЗАО «Элста»: г. Днепропетровск. 2011г.)

Визначаємо вартість заготовки отриманої методом облойної штамповки:

Розраховуємо економічний ефект отримання заготовки з прокату

Визначаємо некратність довжини прокату:

де =6000мм, довжина прокату (ГОСТ 2590-88)

n – число заготовок

- довжина заготовки

- ширина відрізного різця

Знаходимо кількість заготовок:

де довжина торцового обрізка прокату

де L_д =312мм, номінальна довжина деталі по кресленику

2z_подр – припуск на обробку двох торцевих поверхонь

Знаходимо довжину торцового обрізка:

де =28мм, діаметр перерізу прокату (ГОСТ 2590-88)

Знаходимо кількість заготовок, які можна виготовити з прийнятої довжини прокату:

Приймаємо 18 заготовки.

Знаходимо некратність довжини:

Визначаємо загальні втрати матеріалу (%) при виготовлені деталей з прокату.

де - втрати матеріалу на некратність (%).

П_от – втрати на торцову обрізку прокату (%)

П_отр втрати на відрізку заготовки (%)

Знаходимо П_п.о

Визначаємо коефіцієнт використання матеріалу:

де М_д – маса деталі

М_ЗВ2 – маса з урахуванням технологічних витрат.

(3.6)

де М_з – «чиста» маса заготовки;

Масу заготовки визначаємо шляхом побудування 3D моделі, яка зображена на рисунку 3.2

Рисунок 3,3 – Заготовка отримана методом прокату.

М_з=1,62 кг.

Підставляючи значення М_ЗВ2 у формулу знаходимо значення К_ВМ2

Визначаємо вартість заготовки отриманої методом прокату

де, Ц_м – ціна матеріалу, грн./т.

Ц_в – ціна відходів, грн./т.

приймаємо Ц_в=1500 грн/т.

Ц_м1=7570 грн/т – ціна матеріалу для прокату. (г. Николаев, Николаевский региональный филиал АО "УГМК" по состоянию на 20 Февраля 2012)

Визначаємо вартість заготовки отриманої методом прокату:

Кількість збереженого матеріалу від вибраного методу отримання заготовки з урахуванням технологічних витрат однієї деталі:

Річна економія матеріалу:

Економічний ефект від заміни одного способу отримання заготовки іншим на одну деталь:

е =

е =24,775 – 11,93 = 12,845 грн.

на програму:

Е = е N,

Е = 12,845 10000 = 128450 грн.

Кількість заготовок, що можна буде виготовити із зекономленого матеріалу:

Одержання заготовок на КГШП у відкритих штампах (24,775 грн) дорожче ніж отримання заготовок з прокату (11,93 грн), хоч . Різниця на програму становить 128450 грн. Остаточно приймаємо спосіб отримання заготовок з прокату.

Дата добавления: 2015-08-31