2.4 Анализ детали на технологичность

Качественная оценка:

- По применяемому материалу деталь технологична, так как Сталь20ХГТ ГОСТ 4543-71 хорошо обрабатывается и сравнительно не дорогая.

- Деталь достаточно жёсткая, так как отношение L/D<5, по данному показателю деталь технологична.

- По рациональности геометрических форм деталь технологична, так как не имеет глухих отверстии.

- По совмещению конструкторских и технологических баз, а так же по рациональности размерных цепей деталь технологична, так как конструкторские и технологические базы совпадают.

- По соответствию точности и шероховатости поверхностей деталь технологична, так как шероховатость соответствует точности.

- По применению режущего инструмента деталь технологична, так как при обработке используется унифицированный стандартный инструмент.

- Свободный доступ имеется ко всем поверхностям, по данному признаку деталь технологична.

- По способу получения заготовки деталь технологична, так как получают поковкой.

- Ввиду небольшой массы деталь технологична, так как для ее транспортировки не нужны дополнительные средства механизации.

Вывод: Проанализировав деталь по качественным показателям можно сделать вывод, что в целом деталь технологична.

Количественная оценка:

Количественную оценку выполняем по методике [1, с 33]

Коэффициент унификации конструктивных элементов

Ку.э. = Q у.э. / Q э (1) где Q у.э – число унифицированных конструктивных элементов; Q э – общее число конструктивных элементов.

Ку.э. = 10/24= 0.41

Коэффициент применяемости стандартных обрабатываемых инструментов:

Кп.ст. = Д о.с. / Д м.о., (2)

где Д о.с. – число поверхностей обрабатываемых стандартным инструментом; Д м.о. – общее число поверхностей подвергаемых механической обработке.

Кп.ст. = 10/11=0,9

Коэффициент обработки поверхностей

Кп.о. = 1 - Д м.о. / Q э (3)

Кп.о. = 1 – 11/11=0,9

Коэффициент использования материала

Ки.м. = q / Q (4) где q – масса детали;

Q – масса заготовки.

Ки.м. = 2/3,6= 0,55

Масса детали

q = 2 кг (5)

Максимальное значение квалитета обработки

H14

Максимальное значение параметра шероховатости обрабатываемых поверхностей

Ra 12,5 (7)

Коэффициент применения типовых тех процессов

Кт.п. = Qт.п. / Qu , (8) где Qт.п. – число типовых тех процессов; Qu – общее число типовых тех процессов.

Кт.п. = 9/10=0,9

Коэффициент точности обработки

Кт.ч. = 1 – 1/Аср (9)

Аср. = 1∙a1 + 2∙a2 + … t∙at / a1 + a2 + … at , (10)

где Aср. – средний квалитет точности обработки; a1 ,a2 ,at – количество размеров соответствующего квалитета точности.

Аср. = 6∙1+7∙1+10∙1+14∙1/(1+1+1+1)=9,25

Кт.ч. = 1-1/9,25=0,89

Коэффициент шероховатости поверхностей

Кш = 1/Бср (11)

Бср = 1∙n1+2∙n2+t∙nt / (n1 + n2+ nt) (12)

где n1, n2, nt – число поверхностей соответствующих параметрам; Бср – средний показатель шероховатости поверхностей.

Бср = 1,25∙1+2,5∙3+6,3∙3+12,5∙2/(1+3+3+2) = 5,85

Кш =1/5,85= 0,17

После проведения количественной оценки можно сделать вывод, что деталь частично технологична.

2.5 Заготовка. Способ получения. Расчет стоимости получения заготовки и коэффициента использования материала

По базовому технологическому процессу, вид получения заготовки поковка с размерами Ø 128хØ64х60. Материал заготовки Сталь 25ХГТ ГОСТ 4543-71. Масса заготовки 3,6 килограмма.

Ковка применяется для единичного или мелкосерийного производства. Для получения поковки прокатную заготовку помещают между нижним (стационарным) и верхним (подвижным) бойками пресса. Поверхности подкладных инструментов и бойков, непосредственно контактирующих с заготовкой, определяют течение (направление деформации) металла при обработке заготовки. Раскатка, топор и обжимка — это те подкладные инструменты, которые обычно применяются при ковке. При ковке выполняются такие операции, как гибка, осадка, протяжка, прошивание или пробивание отверстий, рубка, выглаживание.

Выбор получения заготовки − всегда очень сложная, трудоёмкая задача, так как часто различные способы могут надёжно обеспечить технические и экономические требования, предъявляемые к детали. Выбранный способ получения заготовки должен быть экономически оправданным, обеспечивать высокое качество детали, производительным нетрудоёмким процессом.

На выбор способа получения заготовки влияют: характер производства, материалы и требования, предъявляемые к ним, размеры, масса и конструкция детали, качество поверхности и прочее.

Заготовку для детали «Шестерня», для сравнения, можно получить двумя методами: прокат и поковка. Прокат проще в получении, но поковка меньше по массе, и уменьшает количество обрабатываемых поверхностей.

Для технико-экономического обоснования рассмотрим 2 способа получения заготовки: ковки и проката .

Расчёт стоимости заготовки ковки производим по [1, стр. 63-75]:

, (13) где, Si – стоимость 1 т материала заготовки , руб. Si = 6850000 руб.

- коэффициенты, зависящие соответственно от класса точности, группы сложности, массы, марки материала и объёма производства заготовок. = 1,05; = 0,92; = 0,93; = 1,22; = 0,94;

Q – масса заготовки для одной детали ,кг Q = 3,6 кг q – масса готовой детали ,кг q = 2,0 кг

Sотх – стоимость 1 т отходов, руб. Sотх = 2588000 руб.

Sзаг.= (6850000/1000∙2∙1,05∙0,92 ∙0,93∙1,22∙0,94)-(3,6-2)∙2588000/1000=9973,79руб

Коэффициент использования материала.

Ки.м. = Мg / Мз , (14)

Ки.м. = 2 /3,6 = 0,55

Расчёт стоимости проката:

, (15)

Где, Sпз- затраты на заготовительные операции

Тшт- время выполнения заготовительной операции

Sзаг.= ( 6850000/1000∙3,6)-(3,6-2)∙2588000/1000+121000·0,15/60=20821,7руб.

Годовой экономический эффект рассчитывается по формуле:

Э_r=(S₁-S₂)·N , (16)

где S₁,S₂–себестоимость заготовок, р.;

N– годовая программа выпуска изделий, шт.;

Э_r=(20821,7-9973,79)·500=5423955руб.;

Вывод: для получения заготовки выгоднее использовать поковку, использование проката не выгодно, т.к. затрачивается много времени и экономически не целесообразно.