2. Выбор метода получения заготовки

Для детали возможно использование заготовки в виде проката и поковки.

По табл.П.2.4 находим, что при использовании в качестве заготовки горячекатанного прутка при отношении L/D<8 припуск на наружный диаметр составляет 5 мм, т.е. диаметр заготовки для нашей детали D_заг=87 мм. По табл.П.2.5 при отрезке прутка механической ножовкой припуск по длине должен составить 2,5 мм, т.е. длина заготовки будет равна L=20,5 мм. Это позволяет разработать эскиз заготовки, получаемой прокатом (рис. 1). Таким образом, масса заготовки из горячекатанного прутка составит:

М_заг1=π*D_заг²*L*ρ/4=3,14*(8,7)²*2,05*7,8/4=0,95 кг,

где ρ=7,8 г/см³ – плотность стали.

По табл.П.2.6 для случая выполнения заготовки в виде поковки находим значения припусков на размеры выполняемой детали, которые позволяют разработать эскиз поковки, изображенный на рис. 2. Припуски на размеры равны 6±2 мм, 7±2 мм, 8±2 мм. Масса этой заготовки равна

М_заг2=m_заг2+m_заг2’,

где m_заг2 – масса цилиндра Ø 53 мм и длиной 12 мм; m_заг2’ – масса цилиндра Ø 90 мм и длиной 13 мм.

М_заг2=(3,14*(5,3)²*1,2*7,8/4)+(3,14*(9,0)²*1,3*7,8/4)=0,851 кг

Если деталь изготавливается из проката, затраты на заготовку определяются по ее массе и массе сдаваемой стружки

S_заг1=M*S_i-(M-m)*S_отх/1000,

где М – масса заготовки, кг; S_i – цена 1 кг материала заготовки, руб.; m – масса готовой детали, кг; S_отх – цена 1 т отходов, руб.

Масса детали, при расчете которой можно пренебречь мелкими резьбовыми отверстиями и фасками, m=0,277 кг¹.

Для первого варианта стоимость материала заготовки согласно данным табл.П.3.1 равна S₁=160руб./т. Стоимость отходов при механической обработке стружки согласно табл.П.3.2 для всех вариантов заготовок одинакова и равнаS_отх=24,8 руб./т.

Таким образом, стоимость одной заготовки по первому варианту равна

S_заг1=0,95*0,16-(0,95-0,277)*0,0248=0,135 руб.

Стоимость заготовки, получаемой методом поковки, можно с достаточной точностью определить по формуле:

S_заг2=(C_i*M*K_Ti*K_Ci*K_Bi*K_Mi*K_Ni/1000)-(M-m)*S_отх/1000,

где C_i– базовая стоимость 1 т заготовок, руб.;K_Ti, K_Ci, K_Bi, K_Mi, K_Ni – коэффициенты, зависящие от класса точности, группы сложности, массы, марки материала и объема производства.

Базовая стоимость деталей для второго варианта равна согласно табл.П.3.3 C₂=373 руб./шт.

Уточнив по табл.П.3.4 по назначенным допускам класс точности заготовки (можно принять 2-й класс точности) по табл.П.3.5 находим значение K_T2=1,0.

Установив по табл.П.3.6 группу сложностей деталей (3-я группа сложности) по табл.П.3.7 находим значение K_C2=1,0.

Значение коэффициента массы материала определяется по табл.П.3.8 K_B2=1,33.

Значение коэффициента марки материала определяется по табл.П.3.9 K_M2=1,0.

Значение коэффициента объема производства определяется по табл.П.3.11 K_N2=1,0.

Таким образом, стоимость заготовки, получаемой методом поковки, равна

S_заг2=373*10^-3*0,851*1,0*1,0*1,33*1,0*1,0 - (0,851-0,277)*24,8*10^-3= 0,408 руб.

Сравнивая стоимости заготовок, получаемых двумя рассматриваемыми методами, можно видеть, что для заданной детали наименьшую стоимость имеет заготовка в виде куска прутка. Использование такой заготовки по сравнению с поковкой дает в год экономический эффект

Э_з=(S_заг1-S_заг2)*N,

гдеS_заг1,S_заг2– стоимость сопоставляемых заготовок, руб.;N– годовая программа, шт.

Э_з=(0,408-0,135)*5000= 1365 руб.

Рис. 1. Эскиз заготовки, получаемой прокатом

Рис. 2. Эскиз заготовки, получаемой штамповкой