5 Анализ технологичности конструкции дедали

Качественная оценка технологичности конструкции:

Рассматриваемая деталь – блок шестерён — изготавливается из стали 30ХНР ГОСТ 4543-71. Данный материал характеризуется хорошей обрабатываемостью резанием. Поэтому можно сделать вывод, что материал детали соответствует предъявляемым требованиям и является приемлемым.

Деталь изготавливается поковкой, поэтому конфигурация наружного контура и внутренних поверхностей не вызывает значительных трудностей при получении заготовки. Поковка даёт значительную экономию материала и обеспечивает низкую себестоимость изделий.

Анализ допусков на размеры и шероховатости поверхностей показывает, что они приняты в соответствии с эксплутационными требованиями и не требуют применения специального оборудования повышенной точности.

В процессе окончательной обработки логично заметить, что базирующие поверхности сохраняются на протяжении всей обработки детали, кроме того, совмещены технологические и измерительные базы, что уменьшает погрешность обработки и упрощает дальнейший контроль.

В целом деталь можно считать технологичной.

Количественная оценка технологичности конструкции

количественную оценку технологичности конструкции производим по следующим дополнительным показателям:

1. коэффициент унификации конструктивных элементов

К=Q_YE/Q_Э= 1

где

Q_У.Э. и Q_Э.—соответственно число унифицированных конструктивных элементов детали и общее, шт;

3. коэффициент использования материала

К= q/ Q=9,04/13,82=0,65

где

q и Q — соответственно масса детали и заготовки, кг;

4) масса детали q=9,04кг (при плотности 7800кг/м³.)

5) максимальное значение квалитета обработки IT8;

6) максимальное значение параметра шероховатости обрабатываемых поверхностей R_z= 1,6 мкм.

Исходя из результатов проведенных качественного и количественного анализов, делаем вывод, что деталь является технологичной.

6 Выбор метода получения заготовки с экономическим обоснованием

Рассчитаем стоимость заготовки (необходимой для заданной детали – блока-шестерён), полученной на горизонтально-ковочной машине (ГКМ) и стоимость заготовки из горячекатаного проката.

Для начала определяем массу прутка (массу геометрической фигуры, в которую вписывается деталь): М_ф=13,82кг. Более подробно расчеты приведены в разделе «Расчет припусков».

Для заданного материала (Сталь 30ХНТ) по таблице определяем оптовую цену за 1 тонну металла (табл.1, стр. 73[1]). В нашем случае 1 тонна стоит 248,94у.е.

Масса детали подробно рассчитана в разделе «Расчет припусков»: М_дет=9,04кг.

Определяем по таблице заготовочную цену на стальную стружку (табл.2., стр. 73 [1]):

S_отх=24,9 у.е. (за 1 тонну);

Определим стоимость получения заготовки из проката по выражению:

(6.1)

где S – оптовая цена 1т металла, у.е.;

Q – масса заготовки (М_ф), кг;

q – масса детали (М_дет), кг;

S_отх – заготовительная цена на стальную стружку, руб.

у.е.

Определяем стоимость получения заготовки полученной на ГКМ:

(6.2)

где C_i-базовая стоимость 1 тонны стали (штамповки), С_i=347 у.е.;

К_т – коэффициент, зависящий от класса точности (в нашем случае класс точности – 1), поэтому К_т=1;

К_с – коэффициент, зависящий от степени сложности по таблице (табл.2.12, стр. [1]) К_с=0,78;

К_в – коэффициент, зависящий от массы по таблице (табл.2.12, стр.38 [1]) К_в=1,15;

К_м – коэффициент, зависящий от марки материала. В нашем случае заготовка стальная, поэтому К_м=1,18;

К_п – коэффициент, зависящий от объема производства К_п=1,0

Q – масса заготовки, кг;

q – масса детали, кг;

S_отх – стоимость отходов;

–стоимость штампа, 746,8 у.е.;

у.е..

Исходя из полученных расчетов видно, что заготовка полученная прокатом дешевле чем заготовка полученная на ГКМ.

Определяем годовой экономический эффект одного способа получения заготовки по сравнению с другим по выражению:

(6.3)

где Э – годовой экономический эффект, руб.;

N – годовой объем выпуска деталей, шт.

Таким образом, при использовании заготовок полученных прокатом экономия составит в год по сравнению с заготовкой, полученной на ГКМ.

Однако, исходя из производственного опыта и технико-экономических расчетов, следует, что при объеме выпуска 39000 деталей в год целесообразно применять ГКМ. Более того, если учесть стоимость механической обработки, то очевидным становится то, что применение ГКМ более рационально и экономически выгодней чем прокат. Поэтому для нашего случая выбираем метод получения заготовки на ГКМ (ковка на горизонтально-ковочной машине).