1.3 Анализ технологичности конструкции детали

С точки зрения механической обработки рассматриваемая деталь является достаточно технологичной, так как позволяет применять стандартные методы об­работки, и стандартные приспособления. А именно: внутреннее отверстие, пред­варительно просверлив и прозенкеровав достаточно протянуть, для последующего чистового базирования. Все цилиндрические поверхности достаточно обработать токарной операцией с применением стандартного режущего и вспомагательного инструмента, без последующего шлифования. Приспособлениями, при обработке детали, будут, главным образом, оправки – гладкие или разжимные.

Предельные отклонения размеров, определяющих нерабочие поверхности, имеют более широкие поля допусков и большую шероховатость, чем размеры рабочих поверхностей, что не требует увеличения трудоемкости при изготовлении детали.

Наименее технологичными поверхностями является внутренний шпоночный паз и профиль зубьев. Шпоночный паз, получим протягиванием, как более про­изводительным методом по сравнению с долблением. Профиль зубьев получим зубофрезерованием, с последующим шлифованием.

В общем, конструкция детали не имеет высоких требований к шероховатости, что значительно облегчает обработку и применяемый инструмент.

1.4 Выбор заготовки

На выбор метода получения заготовки оказывают влияние: материал детали, её назначение и технические требования на изготовление: объём и серийность выпуска, форма поверхностей и размеры детали.

Основные требования, 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 механической обработки. Для данной детали в существующем техпроцессе заготовку получают в виде горячекатаного круглого проката из стали 40Х прокаткой через валки. Сама деталь в процессе эксплуатации двигателя подвергается динамическим нагрузкам и износу. Она имеет небольшую конфигурацию и вытяжку, поэтому в условиях серийного производства заготовку целесообразно получать путем обработки металла давлением, а именно методом штамповки.

Первый способ: Штамповка на ГКМ

1)Исходные данные по детали.

1.1.Материал – сталь 40Х ГОСТ4543-71

1.2.Масса детали 0,43 кг

2)Исходные данные для расчета.

2.1. Масса поковки (расчетная) – 0,59 кг

2.2.Класс точности – Т4

2.3.Группа стали – М1

2.4.Степень сложности – С3

2.5.Исходный индекс – 11

2.6.Смещение по поверхности разъема штампа - 0,3 мм

2.7.Отклнене от плоскостности – 0,3 мм.

Таблица 3 – размеры заготовки

Обрабатываемая поверхность, мм	Шероховатость Ra, мкм	Припуск, мм	Допуск, мм	Размер заготовки, мм
1	2	3	4	5
61,2-0,2	Ra 3,2	1,4×2=2,8	1200	64,0
46	Ra 6,3	1,3×2=2,6	1200	Ø48,6
32	Ra 0,8	1,5×2=3,0	1200	Ø29
12	Ra 1,6	1,3×2=2,6	1200	14,6
26	Ra 1,6	1,4	1200	27,4

Массу заготовки определяем по формуле

m=V*ρ

Где:

V – объем , см³

ρ - плотность, кг/м³

V=(πD²/4*L₁)+(πD²/4*L₂)-(πD²/4*L₁+L₂)=67135,86+24689,84-16504,62=75320,24 мм³

m=75320,24 *0,0786×10^-4=0,59кг

Рисунок1.Заготовка полученная штамповкой на ГКМ

Себестоимость заготовки из штамповки ГКМ

Где: Сi – базовая стоимость 1т заготовок – 1119000 руб.

Q – масса заготовки – 3,8кг.

Kт,Кs,Kв,Км,Кn – коэффициенты, зависящие от класса точности, группы сложности, массы, марки материала и объема производства заготовок .

Kт=1; Кs=1; Kв=1,29; Км=1,21; Кn=1

Sотх – цена 1т отходов – 75000 руб.

Q – масса готовой детали – 2,5 кг.

Sзаг=(1900000/1000*0,56*1*1*1,29*1,21*1)–(0,59–0,43)*765000/1000=

=1618,5 руб.

Определяем коэффициент использования материала:

КИМ=Mд/Мз=0,43/0,59=0,72

Второй способ: прокат сортовой горячекатаный.

Назначим диаметр прутка. Припуск на обработку наружной поверхности:

– точение однократное – 4,0 мм

По расчетным размерам выбираем необходимый размер горячекатаного проката обычной точности по ГОСТ 2590-71: диаметр 80 мм.

Расчет длины заготовки:

где L_Д – номинальная длина детали по чертежу, L_Д=38 мм;

Z_подр – припуск на чистовое подрезание торцов, Z_подр=2,0мм

мм

Т.о., обозначение заготовки

Круг

Отклонения для диаметра 80 мм мм

65 h16

42

Рисунок 2 -3 .Заготовка из проката сортового горячекатанного

Рассчитаем массу заготовки по полученным параметрам. Определим объем заготовки V, мм³

мм³

Найдём стоимость заготовки из проката.

Sзаг = М + ∑Соз;

где: М – затраты на материал заготовки, руб;

М = Q*S – (Q – q)Sотх/1000;

где: Q – масса заготовки, кг:

S – стоимость материала заготовки, принимаем S = 1900000руб/т . Расчёт ведём исходя из ориентировочных цен предприятия.

Q = Vδ;

г де: V – объём заготовки, мм³;

δ = 7.86*10^-6

Q = 7.86*10^-6*139398,25 = 1,09 кг;

Sотх – цена 1 тонны отходов;

Sотх = 765000 руб/т;

М = 1900000/1000*1.09-(1.09 –0.43)* 765000/1000= 1581 руб;

Определяем коэффициент использования материала:

КИМ=Mд/Мз=0,43/1,09=0,39

Сравнив методы получения заготовок можно сделать вывод, что получение заготовок методом штамповки на ГКМ нам наиболее приемлемо, так как себестоимость заготовки из штамповки не на много дороже чем себестоимость заготовки из проката, а коэффициент использования материала значительно выше.