Разработка оптимального технологического процесса производства детали "Вал-шестерня"
3.1 Выбор метода получения заготовки
По таблице 1 [3] определяем, что детали типа “Валы” средней сложности из стали для мелкосерийного производства целесообразно применить в качестве заготовки прокат или горячую штамповку. Для окончательного выбора метода получения заготовки выполним сравнительный экономический анализ. В основу анализа положим сравнение суммарных стоимостей С переменной доли затрат на получение заготовки СЗ и ее механическую обработку СОБР.
Расчет согласно методике [3]
Сi=Cзi+Cобрi
где i - номер варианта получения заготовки. В нашем случае i=1 для заготовки из проката, i=2 для штампованной заготовки.
Переменные затраты на получение заготовки Сз, руб., составляют:
где Цмат - цена 1т исходного материала, руб./т;
тзаг - масса заготовки, кг;
Ксп, Кт, Ксл - коэффициенты, учитывающие соответственно способ получения заготовки, ее точность и сложность.
Рассчитаем Сз для каждого из вариантов.
Вычерчиваем контур детали. На этом же эскизе вычерчиваем контуры заготовки из проката и штамповки (без масштаба).
Определяем ориентировочно припуск на обработку 2Z:
а) для штампованной заготовки
для поверхности 2, где припуск наибольший, принимаем припуск на сторону Z=10мм, 2Z=20мм - припуск на диаметр. Для поверхности 21 принимаем припуск на сторону Z=7мм, 2Z=14мм.
Припуски по торцам принимаем Z=2 мм.
б) для заготовки из проката принимаем припуски:
по диаметру 2Z=2 мм;
по торцам Z=1 мм.
Определяем размеры заготовки с учетом припусков и проставляем на рис.
Определяем напуски
Для заготовки из проката принимаем ближайший больший диаметр прутка - 180 мм.
Для штамповки назначаем предварительно уклон 5° и радиусы переходов R=3 мм.
Вычерчиваем напуски на рис. и проставляем размеры заготовки с учетом припусков и напусков.
Определяем массу детали Мд и заготовки Мз, кг по таблицам [990909] как сумму масс элементарных геометрических тел, входящих в деталь:
Мд = 40,34 кг; Мз = 50 кг (штамповка); Мз = 125 кг (прокат).
Переменные затраты на получение заготовки Сз, руб., составляют:
для штамповки
Сз =2134*0.05*1*1*5=534 руб.
для проката
Сз =1392*0.125*1*1.1*1=192 руб.
Переменные затраты на черновую обработку Собр, руб. составляют:
,
где Суд - удельные затраты на снятие 1 кг стружки при черновой обработке, руб./кг; при мелкосерийном производстве Суд = 7 руб./кг;
Ко - коэффициент обрабатываемости материала.
Рассчитываем Собр для каждого из вариантов:
для штампованной заготовки
Собр =7*(50 - 40.34)/0.8=84.5 руб.
для заготовки из проката
Собр =7*(125 - 40.34)/0.8=740.7 руб.
Подставляя полученные значения Сз и Собр в формулу (3.1), получим:
для штампованной заготовки
Сш = 534+84 = 618 руб.;
для заготовки из проката
Спр = 192+740 = 932 руб.
По минимуму переменных затрат принимаем вариант - штамповка.