1.2 Химический состав и механические свойства детали

Деталь «Вилка» изготавливается из материала сталь 30ХГСА

ГОСТ 4543-71.

Этот материал относится к легированной конструкционной стали с содержанием углерода 0,3 – 0,5 % С. Такая сталь обладает повышенными механическими свойствами, имеет удовлетворительную пластичность в отожженном состоянии, хорошо сваривается дуговой и удовлетворительно другими видами сварки. Применяется для изготовления сварных, штампованных и механически обрабатываемых деталей с σв = 1100 – 1140МПа болтов, шасси, стыковочных соединений и т.д.

Эта сталь имеет неглубокую прокаливаемость, в связи, с чем ограничивается толщина деталей, изготавливаемых из нее. Температура ковки 850 - 1150°С, закалочная среда – масло.

Назначение стали различные улучшаемые детали: валы, оси, зубчатые колеса, фланцы, корпуса обшивки, лопатки компрессорных машин, работающие при температуре до 200°С, рычаги, толкатели, ответственные сварные конструкции, работающие при знакопеременных нагрузках, крепежные детали, работающие при низких температурах.

Химический состав стали указан в таблице 1.1.

Таблица 1.1 – Химический состав стали

C	Si	Mn	Cr	P	S	C	Ni
				не более
0,28-0,34	0,90-1,20	0,80-1,10	0,80-1,10	0,025	0,025	0,30	0,30

Механические свойства стали указаны в таблице Таблица 1.2 – Механические свойства стали

состояние поставки, режимы обработки	σ0,2	σв	δ5	ψ	KCU Дж/см²	НВ не более
	МПа		%
Поковки. Закалка. Отпуск	690	780	9	45	59	225

Технологические свойства

Температура ковки, °С: начала 1240, конца 800, сечения до 50мм охлаждаются на воздухе, 51 – 100 мм в ящиках.

Свариваемость – ограниченно свариваемая. Способы сварки: РДС, АДС под флюсом и газовой защитой, АрДС, ЭШС. Рекомендуется подогрев и последующая термообработка. КТС без ограничений.

Обрабатываемость резанием – в горячекатаном состоянии при НВ 207-217 и σв = 710 МПа, Кυ = 0,75.

Флокеночувствительность – чувствительна.

Склонность к отпускной хрупкости – склонна.

1.3 Определение типа производства

В машиностроении различают следующие типы производства:

- единичное;

- серийное (мелкосерийное, среднесерийное, крупносерийное);

- массовое.

Тип производства определяется согласно годового объема выпуска (N) и массы деталей (mд), либо коэффициентом закрепления операций за одним рабочим местом.

Таблица 1.3 – Определение типа производства

Масса детали, кг	Количество деталей, подлежащих обработке при производстве
	Единичное	Мелкосерийное	Среднесерийное	Крупносерийное	Массовое
до 1,0	до 20	20 ÷ 1500	1500 ÷ 75000	75000 ÷ 200000	> 200000
1,0-2,5	до 10	10 ÷ 1000	1000 ÷ 50000	50000 ÷ 100000	> 100000
2,5-5,0	до 10	10 ÷ 500	500 ÷ 35000	35000 ÷ 75000	> 75000
5,0-10,0	до 10	10 ÷ 300	300 ÷ 25000	25000 ÷ 50000	> 50000
более10	до 5	5 ÷ 200	200 ÷ 10000	10000 ÷ 25000	> 25000

Коэффициент закрепления операций определяется по формуле:

, (1.6)

где Q – число различных операций, выполняемых на участке;

Pm – число рабочих мест (станков), на которых выполняются эти операции.

Для каждого типа производства характерен свой интервал коэффициента закрепления операций.

Таблица 1.4 – Интервал коэффициентов закрепления операций

Тип производства	Кз.о
Массовое	1
Крупносерийное	Свыше 1 до 10 включительно
Среднесерийное	Свыше 10 до 20 включительно
Мелкосерийное	Свыше 20 до 40 включительно
Единичное	Свыше 40

Из выше рассчитанного следует, что производство крупносерийное, поэтому следует определить партию запуска деталей. Ориентировочно величину партии можно вычислить по формуле:

, (1.7)

где N – годовой объем выпуска, шт;

Pд – число рабочих дней в году (365 – Твых. – Тпразд.), дн;

q – необходимый запас деталей на складе в днях, колеблется в пределах 5÷8 дней. Для мелких и средних деталей q = 8; для крупных q = 5÷8 дней.

nзап.= шт.

Серийное производство характеризуется ограниченной номенклатурой изделий, изготовляемых или ремонтируемых периодически повторяющимися партиями, и сравнительно большим объемом выпуска.

При серийном производстве применяется универсальное оборудование и высокопроизводительные, специализированные станки.

Оборудование располагается не только по групповому признаку, но и по потоку.

Технологическая оснастка универсальная, специальная и универсально-сборная.

Рабочие специализируются на выполнение нескольких операций (2-3 операции).

Себестоимость изделия – средняя.