2.4 Выбор вида техпроцесса ( см.П.1.4 )
2.5 Выбор заготовки
Из возможных вариантов заготовок предпочтение должно быть отдано такой заготовке, применение которой обеспечит изготовление детали с заданными параметрами при наименьших затратах, как на изготовление заготовки, так и на последующую обработку. При выборе заготовки учитывают конструктивные детали и особенности ее работы в изделии, программу выпуска деталей, затраты на получение и последующую обработку заготовки.
При анализе конструкции детали и условий ее работы рассматриваются:
-вид материала, из которого эта деталь изготавливается - сталь, чугун, пластмасса и т.д.
По виду материала можно выбрать способ изготовления заготовки, например, чугунные детали получают преимущественно из литых заготовок; пластмассовые - из заготовок, получаемых прессованием; стальные детали и детали из цветных металлов и сплавов - из литых, кованых, штампованных, прессованных, прокатанных и других заготовок.
-характер нагрузок, действующих на деталь в процессе ее эксплуатации.
Для деталей, испытывающих динамические, циклические и ударные нагрузки, как правило, используют заготовки полученные обработкой давлением, что позволяет иметь более плотную структуру и значительный наклёп, улучшающий прочностные характеристики металла. Для ненагруженных и малонагруженных деталей могут применяться литые заготовки или заготовки из проката.
-форма поверхностей и размеры детали.
Для деталей, имеющих сложную форму и большие размеры / корпусные детали /, целесообразно использовать литые заготовки, для тонкостенных деталей – листовой прокат, для деталей типа тел вращения - круглый прокат, кованые и штампованные заготовкии т.д.
-точность и шероховатость поверхностей.
Чем выше требования к точности и к качеству поверхности детали, тем больше припуск на обработку этой поверхности, так как при изготовлении точных поверхностей используются черновые, чистовые и отделочные методы обработки (переходы).
Влияние программы выпуска деталей на выбор заготовки.
При анализе программы выпуска деталей оценивают: степень приближения заготовки к размерам и форме детали, достигаемые коэффициенты использования металла, снижение трудоемкости изготовления детали, стоимость заготовок, используемых для изготовления деталей.
Обобщенным показателем определения эффективности выбора заготовки является себестоимость изготовления деталей По мере усложнения конфигурации заготовки, уменьшения припусков , повышения точности размеров и параметров расположения поверхностей, усложняется и дорожает технологическая оснастка для её изготовления, возрастает себестоимость заготовки, но при этом снижается трудоёмкость и себестоимость последующей обработки, повышается коэффициент использования металла. Заготовки простой конфигурации дешевле, т.к. не требуют при изготовлении сложной и дорогой оснастки. Однако такие заготовки требуют последующей трудоёмкой обработки и повышенного расхода материала. Точные заготовки характеризуются высокими значениями коэффициента использования металла, Ким, и коэффициента весовой точности, Квт:
Ким = Мд /(Мзаг+Мотх),
где Мд- масса готовой детали, Мзаг.- масса заготовки, Мотх. - масса отходов, образовавшихся при изготовлении заготовки ( литники, облой, окалина, брак и т.д ).
Отношение массы детали к массе заготовки называется коэффициентом весовой точности,
Квт = Мд /Мзаг
Затраты на изготовление и обработку заготовок.
Стоимость заготовок из проката :
Сзаг = См+ Сзо ,
где С м - стоимость материала заготовки , Сзо - себестоимость заготовительных операций (разрезка прутков, правка , калибровка и т. д. );
См = Мзаг • С - Мотх • С отх ,
где Мзаг - масса заготовки, С - стоимость 1 кг материала ( определяется по прейскурантам, Мотх - масса отходов , С отх - стоимость отходов.
При определении Мотх нужно учитывать стандартную длину прутков и отходы металла в результате не кратности длины заготовок этой длине .
Стоимость заготовок , получаемых такими методами как литья и обработкой давлением можно ориентировочно определить по формуле :
Где С - базовая стоимость одной тонны заготовок, руб .;
К m, К с , К в , К м , К п - коэффициенты , зависящие от класса точности , группы сложности , веса , марки материала , объёма производства заготовок ( программы ) ;
Мзаг. - масса заготовки, кг; Мд - массадетали, кг; С отх - стоимость отходов, руб / тонна .
Базовая стоимость отливок и поковок определяется по прейскуранту. Например , для отливок , получаемых литьём земляные формы С= 3600 руб / тонна; литьём по выплавляемым моделям С = 19850 руб. / тонна ; базовая стоимость штампованных заготовок С = 3780 руб .
Значения коэффициентов приводятся в учебном пособии по курсовому проектированию по Технологии машиностроения под редакцией А.Г. Горбацевича и в учебном пособии “Проектирование технологических процессов” под редакцией В. В. Бабука .
Стоимость механической обработки заготовок определяется на основе анализа затрат по операциям технологического процесса изготовления деталей. При сравнении затрат на изготовление одинаковых деталей из разных заготовок в расчётах допустимо принимать только стоимость черновых операций , предназначенных для удаления основной массы припуска , т. к. операции чистовой обработки в основном не меняются вне зависимости от способа получения заготовки .