4. Определение серийности производства.

Метод получения заготовки для деталей машин определяется масштабом выпуска. Для серийного производства характерной особенностью является изготовления деталей партиями. Понятие «Партия» относится к количеству одноимённых деталей, одновременно обрабатываемых с одной наладки оборудования. От величины партии зависят технико-экономические показатели производства [5]. Размер операционной партии для одновременного запуска (в штуках) определяется по формуле:

шт. (4.1)

где – количество деталей в годовой производственной программе, шт.;

– периодичность запуска партии деталей в днях (обычно a=5,10,20);

– действенный годовой фонд времени рабочего за год (240 дней);

С помощью программы «КОМПАС 3DLTV15» вычислили массу детали:

кг, (4.2)

где– масса детали.

Значение N выбирают по таблице 6 с учётом типа производства и массы детали.

Таблица 6.Серийность производства.

Массадетали, кг	Типпроизводства
	единичное, шт.	мелко-серийное, шт.	средне-серийное, шт.	крупносерийное, шт.	массовое, шт.
<1,0	<10	10-2000	1500-100000	75000-200000	>200000
1.0-2.5	<10	10-1000	1000-50000	50000-100000	>100000
2.5-5.0	<10	10-500	500-35000	35000-75000	>75000
5.0-10	<10	10-300	300-25000	25000-50000	>50000
>10	<10	10-200	200-10000	10000-25000	>25000

Деталь «Крышка» изготавливается в условиях среднесерийного типа производства и имеет массу 2,5-5,0 кг, значит:

=10000шт.; (4.3)

=10; (4.4)

= 416 шт. (4.5)

Также нам потребуется знать количество рабочих для определения затрат на производстве:

, (4.6)

где Тр – трудоемкость работ, чел.-час. (=356000 среднее значение);

Т – полезный фонд рабочего времени, дней (240);

t – продолжительность рабочего дня, час./день (8);

– коэффициент выполнения норм. (0,95…1.6);

(4.7)

Получается, что для наших методов число рабочих будет начинаться от 123, что носит среднесерийный характер производства, и себестоимость от этого будет расти на 50% .

Нашу заготовку получаем путём отливки в оболочковые формы и отливки в песчано-глинистые формы.

5. Получение заготовки литьём в оболочковые формы.

Литье в оболочковые формы появилось, как попытка автоматизировать изготовление разрушаемых форм. На нагретую модель, выполненную из металла, насыпается смесь песка с частицами неполимеризованного термореактивного материала. Выдержав эту смесь на поверхности нагретой заготовки определенное время, получают слой смеси, в котором частицы пластмассы расплавились и полимеризовались, образовав твердую корку (оболочку) на поверхности модели. При переворачивании резервуара излишняя смесь ссыпается, а корка, с помощью специальных выталкивателей, снимается с модели [6]. Далее, полученные таким образом оболочки , соединяют между собой склеиванием силикатным клеем, устанавливают в опоках и засыпают песком, для обеспечения прочности при заливке металла. Также получают керамические стержни для формирования внутренних полостей отливок.

Литье в оболочковые формы по сравнению с литьем в песчано-глинистые формы имеет существенное преимущество — простоту автоматизации получения форм. Но надо отметить, что литьем в оболочковые формы невозможно получать крупногабаритные отливки и изделия особо сложной формы [1].

Способ литья в оболочковые формы основан на получении разовых полуформ и стержней в виде оболочек толщиной 6-10 мм. Их изготавливают путем отверждения на металлической оснастке слоя смеси, в которой связующее вещество при нагреве вначале расплавляется, а затем затвердевает (необратимо), придавая оболочке высокую прочность [2].

Технология литья в оболочковые формы включает ряд операций, выполнение которых при литье данным способом имеет ярко выраженные особенности. К ним относятся: приготовление специальной песчано-смоляной смеси; формирование на модельной оснастке тонкостенных оболочковых форм и стержней; сборка форм и их подготовка к заливке. Для приготовления оболочковых форм выпускают специальное связующее, представляющее собой смеси фенолформальдегидной смолы с катализатором отверждения смолы, вводимым в количестве 7-8%. На рисунке 3 представлена модель (2) заготовки обнесённая смесью специального клея с песком (1) для наилучшего повторения и удержания формы модели заготовки. Далее когда оболочка готова изготавливаем полуформы с полостью для заливки металла (рисунок 4). Затем готовые полуформы соединяют и заливают туда метал (рисунок 5); 1- заливка метала через специальное жерло - полость, 2 – полуформа.

Рисунок 3. Модель заготовки с клеем и песком.

Рисунок 4. Полуформы.

Рисунок 5. Заливка метала в форму.

Порядок изготовления заготовки:

1. Приготавливаем песчано – смоляную смесь, этой смесью мы покроем нашу модель – заготовку для того, чтобы придать ей нужную форму. Выдерживаем 10 - 18 минут, после чего отделяем нашу оболочковую форму от модели.

2. После того, как наши полуформы – оболочки готовы, мы соединяем их и скрепляем с помощью специальных стержней, а в центре оставляем место для ковша через который мы будем заливать метал.

3. Заливаем метал на 20 - 25 минут после чего мы можем извлекать оболочковую форму или расколоть её и останется наша заготовка.

В оболочковые формы получают отливки практически из любых промышленных сплавов массой до 200-300 кг. Преимущества литья в оболочковые формы по сравнению с литьем в песчано-глинистые разовые формы заключаются в следующем [1]:

• уменьшение параметров шероховатости поверхности и существенное улучшение внешнего товарного вида отливок;

• возможность получения отливок с тонким и сложным рельефом, а также толстостенных отливок с литыми каналами малых сечений;

• уменьшение трудоемкости ряда операций технологического процесса (приготовление смеси, изготовление формы, очистка отливок и пр.);

• сокращение в 8-10 раз и более объема переработки и транспортирования формовочных материалов;

• уменьшение металлоемкости формовочного оборудования.

Кроме того, для литья в оболочковые формы характерна меньшая жесткость оболочки, что следует рассматривать как достоинство метода в сравнении с методами литья в кокиль.

Основные недостатки метода литья в оболочковые формы:

• относительно высокая стоимость смоляного связующего;

• сложность модельной и стержневой оснастки;

• повышенное выделение вредных химических веществ в ходе термического разложения смоляного связующего;

• недостаточная прочность оболочек при получении тяжелых отливок;

• склонность к появлению некоторых специфических видов дефектов, сопровождающих низкую газопроницаемость литейной формы.