4. Обоснование вида метода получения заготовки

Выбор вида заготовки производится на стадии конструкторской проработки, так как при расчёте детали на прочность, износостойкость или при учёте других показателей эксплуатационных свойств проектируемой детали, конструктор исходит из физико-механических свойств применяемого материала с учётом влияния на них способа получения заготовки. Целесообразно получать заготовку с размерами наиболее приближенными к размерам детали. На выбор метода получения заготовки оказывают влияние: материал детали; ее назначение и технические требования на изготовление; объем и серийность выпуска; форма поверхностей и размеры детали.

Оптимальный метод получения заготовки определяется на основании всестороннего анализа названных факторов и технико-экономического расчета технологической себестоимости детали. Метод получения заготовки, обеспечивающий технологичность изготавливаемой из нее детали, при минимальной себестоимости последней считается оптимальным.

В нашем случае метод получения заготовки штамповка в открытых штампах на прессах и штамповка на горизонтально-ковочных машинах. Необходимо выбрать метод получения заготовки.

Проведем экономическое обоснование этих двух методов получения заготовок.

. Первый метод: штамповка на горизонтально-ковочных машинах.

,

где: -базовая стоимость 1 т. заготовок, руб. (436 руб.);

- масса заготовки, кг (0,114933 кг); - масса готовой детали, кг (0,081 кг);

- стоимость 1 т отходов, руб. (25 руб.);

- коэффициент, зависящий от класса точности заготовки (1);

- коэффициент, зависящий от группы сложности заготовки (0,75);

- коэффициент, зависящий от массы заготовки (2);

- коэффициент, зависящий от марки материала заготовки (1);

- коэффициент, зависящий от объема производства заготовок (0,8).

. Второй метод: штамповка в открытых штампах на прессах.

,

где: - базовая стоимость 1 т. заготовок, руб. (436 руб.);

- масса заготовки, кг (0,10946 кг); - масса готовой детали, кг (0,081 кг);

-стоимость 1 т отходов, руб. (25 руб.);

-коэффициент, зависящий от класса точности заготовки (1);

- коэффициент, зависящий от группы сложности заготовки (0,75);

- коэффициент, зависящий от массы заготовки (2);

- коэффициент, зависящий от марки материала заготовки (1);

- коэффициент, зависящий от объема производства заготовок (0,8).

Итак, выбираем штамповку в открытых штампах на прессах так как она стоит меньше, чем заготовка, получаемая на ГКМ.

Определим коэффициент использования материала:

Экономический эффект для сопоставления методов получения заготовок:

5. Расчет припусков на механическую обработку и определение размеров заготовки

Припуск на механическую обработку определим расчетно-аналитическим и нормативным методом.

Аналитический расчёт припуска проведём на поверхность №1 (наружная цилиндрическая с шероховатостью 2,5 (1,6 Ra), диаметральный размер которой равен: D = 43,5 _-0,062

Обработка этой поверхности включает следующие переходы:

Черновое обтачивание

Чистовое обтачивание

Шлифование предварительное

Расчёт припусков на каждый переход считается по формуле:

,

где: - шероховатость поверхности на предыдущем переходе;

- глубина дефектного поверхностного слоя на предыдущем переходе;

- суммарное отклонение расположения поверхности на предыдущем переходе;

- погрешность установки заготовки на выполняемом переходе.

Суммарное значение и, характеризующее качество поверхности заготовки составляет соответственно 80 и 150 мкм.

Суммарное значение пространственных отклонений для штампованных заготовок, детали типа диска считается по формуле:

- погрешность по смещению (0.13 мм);

- погрешность несоосности (0.3 мм);

= 0,327 мм

Остаточные пространственные отклонения на обработанных поверхностях считается по формуле:

- количество переходов механической обработки;

= 0.06 при черновом обтачивании;

= 0.05 при чистовом обтачивании;

= 0.04 при предварительном шлифовании;

= = 0,01962

= = 0,01635

= = 0,01308

Погрешность установки считается по формуле:

ε_б - погрешность базирования;

ε_З - погрешность закрепления;

ε_пр - погрешность положения заготовки в приспособлении;

ε_б = 0, ε_З = 0.03 мм, ε_пр = 0.04 мм

e_учерн = ) = 0.05 мм

e_учист = 0.05*e_учерн = 0,0025 мм

Рассчитаем минимальный припуск.

• Черновое растачивание

2z_min = 2(80 + 150 + ))= 2*561 мкм

• Чистовое растачивание

2z_min = 2(50 + 50 +)) = 2*120 мкм

• Шлифование предварительное

2z_min = 2(25 + 25 +)) = 2*66 мкм

Рассчитаем минимальный размер

- Обтачивание чистовое

D_min = 43,438 + 0,132 = 43,57 мм

Обтачивание черновое

D_min = 43,57 + 0,240 = 43,81 мм

• Заготовка

D_min = 43,81 + 1,122 = 44,932 мм

Рассчитаем максимальный размер

- Обтачивание чистовое

D_max = 43,57 + 0.1 = 43,67 мм

Обтачивание черновое

D_max = 43,81 + 0.16 = 43,97 мм

• Заготовка D_max = 44,932 + 0.62 = 45,552 мм

Определим максимального припуска

• Обтачивание черновое

2Z_max = 1122 + 620 - 160 = 1582 мкм

• Обтачивание чистовое

2Z_max = 240 + 160 - 100 = 300 мкм

• Шлифование предварительное

2Z_max = 132 + 100 - 62 = 170 мкм

Полученные значения внесем в таблицу

Таблица 3

Технологические переходы	Элементы припуска, мкм				, мкмD расч. мин размер, ммДопуск, TD(д), мкм	Предельные размеры, мм	Предельные припуски, мкм
_3Lcellx49_2__0_0_	Т
Заготовка	80	150	327	-	-	44,932	620	45,552	44,932	-		-
1) Черновое обтачивание	50	50	19,62	50	2*561	43,81	160	43,97	43,81	1,112		1,582
2) Чистовое обтачивание	25	25	16,35	2,5	2*120	43,57	100	43,67	43,57	0,24		0,3
3) Шлифование предварительное	15	15	13,08	-	2*66	43,438	62	43,5	43,438	0,132		0,17
											1,484		2,052

Рисунок 1. Графическая схема расчета припусков

Общие припуски определяем суммируя промежуточные и записываем их под соответствующими графами 2z_omin = 1,484 мм и 2z_omax = 2,052 мм.

z_omax - 2z_omin = 2,052 - 1,484 = 0,568 мм

На эту же поверхность найдем из таблицы значение припуска: Z=0.6мм

На остальные обрабатываемые поверхности припуски и допуски выбираем нормативным методом по таблицам.

Расчёт припусков табличным методом.

Определим исходный индекс детали. Определение исходного индекса происходит в следующей последовательности: M _{поковки} ® Группа стали ® Степень сложности ® Класс точности ® Исх. Индекс

) М_{поковки} = m_дет/К_им = 0,081/0.739 = 0,10496 кг

2. Группа стали - М1

3. Степень сложности Ci = Mдет/Mзаг = 0,081/0,10496= 0.739, т.е i =1

4. Класс точности T4 - открытые штампы.

5. Исходный индекс детали - 7.

Исходный индекс определяется в соответствии с ГОСТ 7505-89 по таблице.

Таблица 4. Таблица размеров и припусков заготовки по основным поверхностям

Поверхность	Припуск, мм		Допуск
1	1,1*2	Æ43,5
3	1,0*2	Æ36
4	1,0	4
5	1,1*2	Æ40
6	1,0	3,5
7	1,1*2	Æ40
8	1,0*2	Æ36
9	1,0*2	Æ30

Чертёж заготовки