Выбор вида заготовки

Выбор вида и метода получения заготовки детали определяется следующими факторами: назначением детали и основными техническими требованиями, предъявляемые к ней; требуемой точностью выполнения заготовки и качеством ее поверхностей, технологическими свойствами материала детали; сложностью конструкции детали; заданным объемом выпуска и технологичностью конструкции детали.

На выбор метода получения заготовки оказывает большое влияние время подготовки технологической оснастки, наличие соответствующего технологического оборудования и желаемая степень автоматизации процесса.

Заготовка по форме и размерам должна приближаться к форме и размерам готовой детали. Это способствует снижению объема механической обработки, трудоемкости, позволяет сократить расход металла, электроэнергии, высвободить оборудование, производственные площади и снизить себестоимость изготовления детали.

Выбор заготовки осуществляется на основании чертежа детали, результатов ее служебного назначения и технических требований.

В качестве заготовки при изготовлении детали «шкив» может быть использованы следующие методы: литье в песчаные форме или литьем в кокиль.

Рассмотрим 1 вариант:

1. Заготовка полученная литьём в песчаные формы:

Припуск на торцовку =1мм.

- номинальная ширина по рабочему чертежу, мм.

Определяем V наружный объем заготовки:

Найдем внутренний объем заготовки:

Общий объём заготовки :

Массу заготовки определяем

, где γ-плотность чугуна.

Выбираем оптимальную длину отливки для изготовления заготовки.

Kи.м.=Gд/Gз,

где Gд и Gз — масса детали и заготовки соответственно, кг

m_дет=2,85 кг.

Ки.м.=14,36/23,75=0,61

Снижение материалоемкости, кг:

m = (m_б - m_н)N_г = (14,36 – 23,75) · 1000 = 9390 кг

m_н , m_б - масса заготовки при новом и базовом вариантах.

где N_г - годовой объем выпуска деталей, шт.

2. Заготовка полученная методом литья в кокиль:

Найдем наружный объем:

Найдем внутренний объем заготовки:

Общий объём заготовки :

Масса заготовки :

Принимая неизбежные технологические потери ( угар, облой и т.д.) при выплавки в кокиль равными 10 %, определим расход материала на одну деталь:

Коэффициент использования материала по выплавки в кокиль:

Снижение материалоёмкости, кг:

Δ=(m_б-m_н)∙N_г = (18,75-14,6)∙1000 = 4150 кг

К_и.м =0,77

Материал детали – чугун СЧ21-40, масса m=14,6кг. Для данной детали, заготовкой является отливка в песчаной форме, поэтому для получения заготовки необходимо назначить припуски на максимальные размеры, исходя из экономичности, т.к. в получаемой детали часть материала будет удалена в виде стружки.

Данная отливка относится к ІІ классу точности, обеспечивается формовкой из песчаной формы. Этот способ применяют для получения отливок в серийном производстве.

Для отливки также необходимо назначить уклоны для облегчения удаления из формы модели и стержня. Принимаем уклоны равными 1˚, литейные радиусы R=5 мм.

Вывод: технико-экономические расчёты показывают, что заготовка, полученная по методу литья в кокиль более экономична по себестоимости, чем заготовка, полученная литьем в песчаные формы. Коэффициент использования материала при литье в кокиль К_им = 0,77. Коэффициент использования материала при литье в песчаную форму К_им = 0,61. Себестоимость детали полученной методом литья в кокиль выше, чем себестоимость детали полученной методом литья в песчаные формы. Расчет показывает, что заготовка полученная методом литья в кокиль экономически целесообразна. Но необходимо будет произвести дополнительные расчеты, а именно рассчитать и спроектировать специальную оснастку, что приведет к удорожанию самого метода получения заготовки. Поэтому целесообразно в нашем случае оставить базовый вариант, то есть получение заготовки методом литье в песчаные формы.