- •Введение
- •1 Назначение и конструкция обрабатываемой детали
- •2 Определение технологичности детали
- •2.1 Качественная оценка технологичности конструкции детали
- •2.2 Количественная оценка технологичности конструкции детали
- •3 Определение типа производства
- •4 Анализ базового технологического процесса
- •5 Выбор и обоснование метода получения заготовки
- •6 Расчёт припусков
- •7 Расчёт режимов резания
- •8 Расчёт технической нормы времени
- •9 Определение необходимого количества оборудования, построение графиков
- •10 Технико-экономическое обоснование
- •Базовый вариант
- •Проектируемый вариант
- •11 Технологический процесс
- •12 Конструкторский раздел
- •12.1 Приспособление станочное
- •12.2 Приспособление измерительное
- •Заключение
- •Список использованных источников
- •Список нормативных документов
5 Выбор и обоснование метода получения заготовки
При выборе метода получения заготовки решающими факторами являются: форма детали, масса, материал, объём выпуска деталей. Окончательное решение о выборе метода принимается на основе технико-экономических расчётов.
Метод получения заготовки, обеспечивающий технологичность изготовления из неё детали при минимальной себестоимости, считается оптимальным. Основное требование предъявляемые к методу получения заготовки — наибольшее приближение формы и размеров заготовки к форме и размерам готовой детали. Чем меньше разница в размерах детали и заготовки, тем меньше трудоемкость последующей механообработки.
Исходной базовой заготовкой для изготовлении детали «Вилка» является прокат: круг Ø175×135 мм Сталь 45 ГОСТ 2590-88.
Стоимость заготовки из проката рассчитывается по формуле [5]
(5.1)
где ― затраты на материал заготовки, руб;
―технологическая себестоимость правки, калибрования, разрезки,
руб.
Расчёт затрат на материал выполним по формуле [5]
(5.2)
где ― масса заготовки, кг;
―цена 1 кг материала заготовки, руб ([3]);
―масса детали, кг ();
―цена 1 кг отходов, руб ([8]).
В отходы включаем не только разность между массой заготовки и детали, но и остаток прутка, образующийся из-за того, что длина заготовки и длина прутка не кратны. Сталь горячекатаная по ГОСТ 2590-88 поставляется в прутке длиной 3 м.
Масса заготовки рассчитаем по формуле
(5.3)
где ― плотность заготовки, принимаем ;
―объём заготовки, .
(5.4)
где ― диаметр заготовки, м;
―длина заготовки, м.
Поскольку длина прутка 3 м, то длина остатка прутка составит:
Его масса на одну заготовку составит:
Затраты на материал заготовки составят:
Расчёт технологической себестоимости выполним по формуле [5]
(5.5)
где ― приведённые затраты на рабочем месте, руб./ч;
();
―штучно-калькуляционное время выполнения заготовительной
операции, мин.
Штучно-калькуляционное время рассчитаем по формуле [2]
(5.6)
где ― длина резания при резании проката на штучные заготовки, мм;
принимаем
―величина врезания и перебега, мм; принимаем
―минутная подача при резании, мм/мин; принимаем
―коэффициент, показывающий долю вспомогательного времени в
штучном, принимаем для среднесерийного производства
Таким образом, штучно-калькуляционное время составит:
Технологическая себестоимость составит:
Стоимость заготовки из проката составит:
Коэффициент использования материала рассчитаем по формуле [6]
(5.7)
где ― масса готовой детали, кг ();
―масса материала, израсходованного на изготовление детали, кг
().
Для уменьшения расхода материала применим поковку, получаемую штамповкой на горизонтально-ковочной машине (ГКМ). Данный метод позволяет производить изделия максимально приближённые по форме к готовым деталям, что позволяет в дальнейшем упростить технологию механической обработки.
Стоимость заготовки полученной штамповкой определяем по формуле [5]
(5.8)
где ― базовая стоимость одной тонны заготовок (Сi = 8 300 000 руб [3]);
―масса заготовки, кг;
―коэффициент, зависящий от класса точности;
―коэффициент, зависящий от степени сложности;
―коэффициент, зависящий от массы заготовки;
―коэффициент, зависящий от марки материала;
―коэффициент, зависящий от объёма выпуска заготовок;
―цена 1 кг отходов, руб ([8]);
―масса детали, кг ().
Массу заготовки рассчитываем по формулам 5.3 и 5.4, используя эскиз заготовки с назначенными припусками (рис. 5.1).
Группу (степень) сложности определяем по ГОСТ 7505-89, согласно которому для штампованной заготовки устанавливаем:
группа материала ― М2;
класс точности ― Т4;
степень сложности ― С2;
исходный индекс ― 15.
Коэффициент для штамповок нормальной точности равен:[5].
Коэффициент для штамповки 2-ой группы сложности равен:[5].
Рисунок 5.1 ― Эскиз штампованной заготовки
Коэффициент для штамповки массой 11,4 кг равен:[5].
Коэффициент для штамповки из стали 45 равен:[5].
Коэффициент зависит от годового объёма производства заготовок. Поскольку годовой объём производства составляет 3000 штук, то[5].
Стоимость заготовки полученной штамповкой составит:
Коэффициент использования материала рассчитаем по формуле 5.7 [6]:
Экономический эффект для сопоставления способов получения заготовок, при которых технологический процесс механической обработки не меняется, может быть рассчитан по формуле [5]:
, (5.9)
где ,― стоимость заготовки по проектируемым вариантам;
―годовой объём выпуска деталей.
Результаты вычислений заносим в таблицу 5.1.
Таблица 5.1 ― Результаты вычислений
Наименование показателя |
Вариант | |
Первый |
Второй | |
Вид заготовки |
Прокат круглый |
Штамповка на ГКМ |
Масса заготовки, кг |
25,0 |
11,4 |
Масса детали, кг |
7,5 | |
Коэффициент использования материала |
0,3 |
0,66 |
Стоимость 1 т заготовок, руб |
8 300 000 | |
Стоимость 1 т стружки, руб |
1 274 000 | |
Стоимость заготовки, руб |
185 279 |
58 616 |
Экономический эффект, руб |
379 989 000 |
Из вышеприведенных расчётов видно, что для получения заготовки для детали «Вилка» целесообразно принять заготовку, получаемую штамповкой на горизонтально-ковочной машине.