2.2 Выбор заготовки

Так как деталь выполнена из стали 10ХСНД, то заготовку следует получать штамповкой ввиду того, что отрезание заготовок от сортового проката является экономически невыгодным, так как это резко уменьшает коэффициент использования материала. На рисунке 2 изображен эскиз заготовки.

Рассмотрим открытую штамповку на кривошипном горячештамповочном прессе (КГШП) и закрытую штамповку на кривошипном горячештамповочном прессе.

Рисунок 2. Эскиз заготовки

Исходные данные для открытой штамповки

- группа стали – М2, так как суммарная доля легирующих элементов в данном металле от 2,0 до 5,0% [1, с. 33,табл. 13];

- класс точности поковки – Т4. Класс точности для этого вида получения заготовки выбран максимальный для увеличения коэффициента использования материала, что делает деталь экономически более выгодной

[2, с. 33, табл. 12];

- степень сложности поковки – С1 (определяется числом переходов; в данном случае два перехода), так как упрощенно деталь и, следовательно, заготовка имеет простую форму (параллелепипед с отверстием) [1, с. 32].

Исходный индекс заготовки – 14[1, с. 34, табл. 14].

Данные по припускам по получении заготовки открытым способом сведены в таблицу 5

Таблица 5. Припуски при открытой штамповке [1, с. 35, табл. 15]

Параметр	Нормируемый размер, мм
	Ø150		212		86		189
Допуски размеров, мм	3,2		3,6		2,8		3,6
Припуски на размер, мм	5,0		4,6		4,0		4,6
Смещение по поверхности разъема штампов, мм	0,7
Изогнутость и отклонения от плоскостности и прямолинейности, мм	0,9	1,2		0,7		0,9
Минимальная величина радиусов закругления поковок в зависимости от глубины полости ручья штампа, мм	5,0
Допуск радиусов закруглений внутренних и наружных углов поковок, мм	2,0
Вид окончательной обработки	тонк		чист		тонк		чист

Геометрический объем заготовки

V_заг = V_{параллелепипеда} - V_{отверстия} = 217 ·193,6 ·90 – 3,14 · 72,5² · 90 =2295591 мм³

Масса поковки

М_заг = V_заг · ρ_{сталь 10ХСНД} = 2295591 мм³ · (7800 кг/м³) · 10^-9 = 17,9 кг.

Исходные данные для закрытой штамповки

- группа стали – М2, так как суммарная доля легирующих элементов в данном металле от 2,0 до 5,0% [1, с. 33, табл. 13];

- класс точности поковки – Т2. Класс точности для этого вида получения заготовки выбран максимальный для увеличения коэффициента использования материала, что делает деталь экономически более выгодной

[2, с. 33, табл. 12];

- степень сложности поковки – С1 (определяется числом переходов; в данном случае два перехода), так как упрощенно деталь и, следовательно, заготовка имеет простую форму(параллелепипед с отверстием) [1, с. 32].

Исходный индекс заготовки – 10 [1, с. 34, табл. 14].

Данные по припускам по получении заготовки закрытым способом сведены в таблицу 6.

Таблица 6. Припуски при закрытой штамповке [1,с. 35, табл. 15]

Параметр	Нормируемый размер, мм
	Ø150		212		86		189
Допуски размеров, мм	2,0		2,2		1,4		2,2
Припуски на размер, мм	3,6		3,4		3,2		3,4
Смещение по поверхности разъема штампов, мм	0,6
Изогнутость и отклонения от плоскостности и прямолинейности, мм	0,8	1,1		0,6		0,8
Минимальная величина радиусов закругления поковок в зависимости от глубины полости ручья штампа, мм	5,0
Допуск радиусов закруглений внутренних и наружных углов поковок, мм	2,0
Вид окончательной обработки	тонк		чист		тонк		чист

Геометрический объем заготовки

V_заг = V_{параллелепипеда} - V_{отверстия} = 215,4 ·192,4 ·89,2–3,14·73,2²·89,2 =2195933 мм³

Масса поковки

М_заг = V_заг · ρ_{сталь 10ХСНД} = 2195933 мм³ · (7800 кг/м³) · 10^-9 = 17,1 кг.

Технико-экономический анализ получения заготовки [1, с. 40-41].

Коэффициент использования материала

где q – масса готовой детали, кг;

Q – масса заготовки, кг.

Снижение материалоемкости, кг

Стоимость заготовки, р:

где - базовая стоимость 1т. заготовки, р;

- цена одной тонны отходов, р;

коэффициенты, зависящие от класса точности, группы сложности, массы, марки материала и объема производства заготовок.

Экономия по стоимости, р

Относительная стоимость

Обоснование способа получения заготовки в таблице 7.

Таблица 7. Обоснование способа получения заготовки

Показатели	Вариант 1	Вариант 2
Способ получения заготовки	Открытый КГШП	Закрытый КГШП
Коэффициент использования материала	0,569	0,596
Масса заготовки, кг	17,9	17,1
Масса детали, кг	10,2
Стоимость 1 тонны заготовки, р	47000
Стоимость 1 тонны отходов, р	7000
Стоимость заготовки, р	996	955
Экономия по стоимости, р		45100
Относительная стоимость, %		4,5
Снижение материалоемкости, кг		880

Анализируя полученные результаты, видно, что вариант 2 экономически выгоднее, поэтому заготовку следует изготавливать путем закрытой штамповки на КГШП.