Выбор способа получения заготовки.
Известно несколько подходов в решении данного вопроса. Один из них развит А.Э.Артесом в работах по холодной объемной штамповке. Подход предусматривает рассмотрение следующих признаков отбора:
На первом этапе производят анализ массы, габаритов и формы детали.
На втором этапе – анализ технологических показателей, таких как деформируемость, литейные свойства, свариваемость, то есть ограничения, накладываемые на технологический процесс. Здесь же учитываются себестоимость, стойкость инструмента, мощность оборудования.
На третьем этапе необходимо проанализировать вопрос загрузки оборудования.
Качество изделия наряду с технологичностью конструкции характеризуется также его функциональностью, надежностью, эргономичностью, эстетичностью, экономичностью, безопасностью и экологичностью. Все перечисленные составляющие качества изделия обусловлены его конструктивным исполнением и материалом и определяют технологичность конструкции в целом. Обеспечение технологичности заготовки приводится в итоге к выполнению следующих правил: конструкция детали должна быть или полностью стандартной (типовой), или состоять из стандартных элементов (частей); детали по возможности необходимо изготавливать из стандартных заготовок; базовые поверхности должны обеспечивать точность размещения и закрепления заготовок в процессе их обработки, контроля и измерений; при изготовлении деталей должны выполняться стандартные (групповые, типовые) технологические процессы.
Оценка технологичности заготовки.
Может быть качественной и количественной. Для качественной оценки альтернативные варианты конструкции детали различают только как лучшие или худшие для заданных условий. Количественную оценку технологичности конструкции заготовок выполняют по коэффициенту использования материала (КИМ), который определяют как
где Жд, Жз, Жо – масса соответственно готовой детали, заготовки и отходов, кг.
Отходы состоят из суммы затрат материала на выгорание металла, облой, прибыли, литниковую систему, а также потерь материала исходных заготовок, обусловленных некратностью размеров заготовки и использованного проката (прутка, листа, ленты и т.п.). Отходы материала, образованные припусками на механическую обработку и напусками, являются составной частью массы заготовки.
Как видно из перечня составных частей отходов, установить их достаточно сложно, поэтому часто для приближенных расчетов определяют только отходы на припуски и напуски заготовки, рассчитывая вместо коэффициента использования материала коэффициент точности массы заготовки Кт:
или коэффициент выхода годного материала Кгм:
где Жи.з. – масса исходной заготовки (кг), которая определяется как
Коэффициентом выхода годного материала часто пользуются для определения эффективности работы заготовительных участков и цехов, а коэффициентом точности массы – для предварительных расчетов технологичности заготовок. Для окончательного выбора того или иного способа изготовления заготовки применяют коэффициент использования материала, особенно в условиях серийного и массового производства.
Нетрудно убедиться, что между приведенными выше коэффициентами существует взаимосвязь:
Существуют и другие количественные оценки технологичности конструкции заготовок, например, по коэффициенту механической обработки детали, коэффициенту конструктивной сложности, коэффициенту габаритности, но эти оценки также достаточно трудоемки и сложны. Поэтому можно ограничиться приведенной выше оценкой.