4 Обоснование выбора метода и способа получения заготовки

При выборе заготовки для заданной детали назначают метод ее получения, определяют конфигурацию, размеры, назначают допуски, припуски на механическую обработку и формируют технические условия на изготовление.

Выбор технологического процесса получения заготовки и метода ее формообразования определяется рядом факторов.

Во-первых, технологическими свойствами материала, т.е. его литейными свойствами или способностью претерпевать пластические деформации при обработке давлением, а также структурными изменениями материала в результате применения того или иного способа изготовления заготовки.

Во-вторых, конструктивными формами и размерами детали. Это связано с тем, что при увеличении габаритов детали и усложнения ее формы увеличиваются затраты на изготовление штампов, кокилей и т.д.

В-третьих, требуемой точностью выполнения заготовки и качеством ее поверхности.

В-четвертых, программой выпуска. При больших партиях становиться целесообразным применение способов получения заготовки, которые обеспечивают наибольшее приближение размеров заготовки к размерам детали.

В-пятых, производственными возможностями предприятия (наличии необходимого оборудования).

Ясность вносит производственная программа выпуска, которая соответствует среднесерийному производству. На основании этого можно сделать следующие выводы:

- поскольку рассматриваемая деталь имеет значительные перепады диаметров, то получение заготовки из проката не экономично с точки зрения увеличения стоимости последующей механической обработки и перевода большого количества металла в стружку.

- обработка давлением является более дорогостоящей, поскольку требует специального оборудования и изготовления оснастки. Но эти затраты в серийном производстве окупятся за счёт меньших затрат на последующую механическую обработку.

- сталь 13Х11Н2В2МФ достаточно хорошо льется, что дает возможность получать заготовки из этой стали методами литья.

Таким образом при данных условиях будем рассматривать получение заготовки методами литья и штамповки на горизонтально-ковочной машине. Альтернативой для выбранного варианта может послужить штамповка на молоте. Этот вариант не требует изготовления специального штампа, но многократно увеличивается расход металла, следовательно, увеличивается себестоимость и трудоемкость изготовления детали.

Произведем количественный анализ этих методов путем расчета себестоимости получения заготовок.

Произведем расчет объема материала, затраченного на изготовление заготовки, и массы заготовки с помощью редактора Компас 3D:

1. для отливки объём V = 4271,9 см³, масса Q = 33,32 кг;

2. для штамповки объём V = 3123,4 см³, масса Q = 24,36 кг.

По ГОСТ 7505-55 определяют ряд характеристик заготовок:

Степень сложности – С2

Группа стали – М1

Точность изготовления – 2 класс

Определим себестоимость метода получения заготовок по [1] с. 16:

где q - масса детали, q = 4,5 кг;

S_отх - себестоимость отходов, S_отх = 30 руб. за 1 т;

С - базовая стоимость 1 т. заготовок, С = 300 руб.;

к_т - коэффициент, зависящий от класса точности заготовки, для отливки принимаем к_т =1,05; для штамповки к_т =1,1;

к_с - коэффициент, зависящий от группы сложности заготовки, для штамповки к_с = 0,9; для отливки к_с = 0,83;

к_в - коэффициент, зависящий от массы заготовки, для штамповки к_в = 0,8; для отливки к_в = 0,82

к_м - коэффициент, зависящий от материала поковки, для отливки из легированной стали принимаем к_м = 1,93; для штамповки к_м = 1,79;

к_п - коэффициент, зависящий от объема производства, для отливки к_п = 0,77; для штамповки к_п = 1;

Таким образом, себестоимость заготовки полученной штамповкой, составляет 9734 руб., что незначительно меньше себестоимости отливки 9751 руб., но данный вид исходной заготовки характеризуется приближенной формой к конструкции готовой детали, обезуглероженным слоем, сравнительно небольшим отклонением номинальных размеров, низким качеством поверхности, что уменьшает себестоимость и трудоемкость изготовления детали.

Итак, на основании количественного и качественного анализов можно сделать вывод о том, что наиболее целесообразным является получение заготовки методом штамповки на ГКМ.

Рисунок 1.3 ­– Эскиз заготовки штамповки на ГКМ в разрезе