Тип производства в зависимости от значения Кзо
Тип производства |
КЗ.О. |
|
Массовое (М) |
1 |
|
Серийное |
Крупносерийное (КС) Среднесерийное (СС) Мелкосерийное (МС) |
св.1 до 10 св.10 до 20 св.20, до 40 |
Единичное (Е) |
> 40 |
|
Тип производства – мелкосерийный.
3.2 Анализ базового варианта производственной системы
В настоящее время деталь «Втулка шлицевая» осваивают на ОАО ”Воткинский завод”, обработка не ведется.
4. Проектирование заготовки.
4.1 Выбор способа получения заготовки.
Таблица 3 Анализ существующих методов получения заготовок
Метод |
Основные факторы, влияющие на способ получения заготовки |
||||||
Форма и размеры заготовки |
Точность и качество поверхности |
Технологические свойства материала |
Программа выпуска продукции |
Производственные возможности предприятия |
Длительность технологической подготовки производства |
Сумма |
|
Прокат |
- |
- |
+ |
+ |
- |
+ |
3 |
Свободная ковка |
+ |
- |
+ |
- |
+ |
+ |
4 |
Объемная штамповка |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
6 |
Литье |
+ |
+ |
- |
+ |
+ |
+ |
5 |
Так как программа выпуска мелкосерийное производство исключается возможность использования метода: свободная ковка.
Материал детали 20ХН2МА, технологические свойства материала исключают использование метода: литье.
Наиболее приемлемым является производство заготовки объемной штамповкой, это вид обработки металла давлением, при котором формообразование поковки осуществляют с помощью специального инструмента – штампа. С помощью объемной штамповки можно обеспечить повышение Ким, высокую производительность и высокую точность формы заготовки и качество поверхности.
Заготовка: штамповка, сталь 40ХН2МА
Мелкосерийный тип производства, материал сталь 20ХН2МА – штамповка в открытых штампах.
Определение классификационных индексов:
По типу производства: МС – мелкосерийный тип производства.
По обрабатываемости давлением в горячем состоянии: М2 – ковкость удовлетворительная.
Классификационный индекс поковки по массе – G2.
Степень сложности – С2
Конфигурация поковки – К2
Возможны: молот, КГШП, ГКМ, ВСШ.
По каждому из этих способов определяется суммарное количество баллов Бсум.
Таблица 4
Исходный параметр |
Классификацио-нный индекс |
Количество балов Бij |
|||
Молот |
КГШП |
ГКМ |
ВСШ |
||
Тип производства Бiт |
СС |
4 |
5 |
6 |
3 |
Материал поковки Бiм |
М1 |
7 |
10 |
9 |
5 |
Масса поковки Бig |
G2 |
7 |
6 |
5 |
8 |
Степень сложности Бiс |
С2 |
8 |
10 |
8 |
8 |
Конфигурация Бiк |
К2 |
2 |
4 |
10 |
7 |
По каждому способу штамповки, включенному в группу, определяют количество баллов Бiсум, соответствующее принятым классификационным индексам с учетом весовых коэффициентов.
Таблица 5
Исходный параметр |
Тип произ-водства ат |
Мате-риал ам |
Масса аg |
Степень сложности ас |
Конфигу-рация ак |
Значение коэффициента |
0,25 |
0,15 |
0,1 |
0,3 |
0,2 |
Молот: Бсум=4*0,25+7*0,15+7*0,1++*0,3+2*0,2=5,55
КГШП: Бсум=5*0,25+10*0,15+6*0,1+10*0,3+4*0,2=7,15
ГКМ: Бсум=6*0,25+9*0,15+5*0,1+8*0,3+10*0,2=7,75
ВСШ: Бсум=3*0,25+5*0,15+8*0,1+8*0,3+7*0,2=6,1
Определяем окончательный суммарный балл по каждому способу штамповки:
Бioсум=Бсум*П/СТ
Молот: Бioсум=5,55*1/1=5,55
КГШП: Бioсум=7,15*1,2/0,9=9,5
ГКМ: Бioсумм=7,75*1,1/0,95=8,9
ВСШ: Бioсумм=6,1*1,14/1,15=6,1
Предварительно выбираем КГШП и ГКМ.
Класс точности: КГШП – Т4, ГКМ – Т5.
Группа материала: М3
Определяем массу поковки:
КГШП:
ГКМ:
Обобщенный исходный индекс: КГШП – 14, ГКМ – 16.
Действительный исходный индекс: КГШП – 16, ГКМ – 18.
Назначаем припуски на сторону:
Таблица 6
-
Размер
Припуск на сторону, мм
КГШП
ГКМ
78
1,5
1,9
55
1,5
1,9
Ø105
2
2,5
Ø95
1,5
1,9
Ø60
1,5
1,9
Ø80
1,5
1,9
Массы поковок:
Таблица 7
-
,
кгКГШП
ГКМ
4,16
4,42
Коэффициент использования материала:
Таблица 8
-
КГШП
ГКМ
0,65
0,6
Определение основных и дополнительных припусков.
-
Номинальный размер
(мм)
Припуск (на сторону) мм
Ø 165,8
3,1
Ø 87
1,3
Ø 33,5
2,3
Ø 67
2,8
Ø 88
2
Установление штамповочных уклонов.
Штамповочные уклоны назначаются по таб. 2.7 [5]
Наружные - 5º, внутренние - 7º
Установление радиусов закруглений.
Радиусы закруглений назначаются по табл. 2.13.
Rнар=2,5 мм; Rвн=4 мм
Назначение допусков на линейные размеры.
-
Номинальный размер
(мм)
Допуск на размер
Допускаемые отклонения на размер (мм)
Ø 172
3,6
+2,4
-1,2
132,5
3,2
+1,1
-2,1
89,5
2,8
+1,0
-1,8
Ø 33,5
2,5
+0,9
-1,6
Ø 61,5
3,2
+1,1
-2,1
Ø 92
2,8
+1,8
-1,0
54
2,8
+1,8
-1,0
64,5
2,8
+1,8
-1,0
Допускаемая величина смещения по поверхности разъема штампа – 0,7 мм (таб. 2.22 [5]).
Допускаемая величина остаточного облоя – 1,2 мм (таб. 2.25 [5])
Экономическое обоснование выбора способа получения заготовки
Стоимость заготовки получаемой горячей штамповкой:
Sзаг=(СiQkтkckвkмkп/1000)-(Q-q) Sотх/1000
Сi – базовая стоимость 1 т заготовок, 373 руб [6, стр.37]
Q – масса заготовки, КГШП – 4,16 кг, ГКМ – 4,42 кг
q – масса готовой детали, 2,6 кг
Sотх – цена за 1 т отходов, 28,1 руб [6, стр.32]
кт, кс, кв, км, кп – коэффициенты, зависящие от класса точности, группы сложности, массы, марки материала, объема производства заготовок.
Стоимость получения заготовки при высокоскоростном штамповании (КГШП):
Sзаг=((373/1000)*4,16*1*1,13*0,87*0,89*1)-(4,16-2,6) *28,1/1000=1,316 р
Стоимость получения заготовки на кривошипно горячештамповочном прессе (ГКМ):
Sзаг=((373/1000)*4,42*1*1,13*0,87*0,89*1)-( 4,16-2,6)* 28,1/1000=1,4 р
Выбираем КГШП, так как стоимость заготовки при этом способе немного меньше, а Ким выше.