4. Выбор заготовки, способа ее изготовления и технико-экономическое обоснование.

4.1 Выбор заготовки и способа ее изготовления.

На выбор метода получения заготовки оказывают влияние: материал детали, её 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 расчёта технологической себестоимости детали. Метод получения заготовки, обеспечивающий технологичность изготовления из неё детали при минимальной себестоимости последней, считается оптимальным. По мере усложнения конфигурации заготовки возрастает её себестоимость, но при этом снижаются трудоёмкость и себестоимость последующей механической обработки заготовки, повышается К_ИМ.

Для изготовления нашей детали принципиально возможными методами получения заготовки являются:

• штамповка;

• поковка;

• прокат.

4.2 Технико-экономическое обоснование

Технико-экономическое обоснование производится в целях подтверждения правильности выбора и назначения заготовок. Обоснование выбора заготовки определяется двумя основными факторами:

1. Обеспечение прочностных и стойкостных характеристик детали в процессе эксплуатации;

2. Экономическая целесообразность.

4.2.1 Техническое обоснование.

Так как деталь изготавливается из стали, то для выбора заготовки следует провести тщательный анализ методов получения заготовок.

Существует множество способов получения видов заготовок:

• литье;

• штамповка;

• прокат;

• поковка и др.

Докажем расчетным методом целесообразность применения этих методов. Для определения оптимальной заготовки произведем расчет на металлоемкость.

Под металлоемкостью конструкции детали нужно понимать степень соответствия расходуемого металла, идущего на изготовление детали с весом ее в готовом (деловом) виде.

Степень соответствия можно выразить отношением делового веса детали к весу заготовки или веса заготовки к весу исходного металла для ее изготовления:

,

,

где - коэффициент, характеризующий величину припусков и допусков на изготовление заготовки;

- коэффициент, характеризующий величину отходов (облой, угар, некратность разрезки и т. п.) заготовительных цехов;

Q- вес детали;

- вес заготовки;

- вес исходного металла, идущего на изготовление тем или иным способом заготовки.

Отношение веса детали к весу исходного металла принято называть коэффициентом металлоемкости детали, который характеризует общий расход металла:

или

Порядок проведения анализа заготовок на металлоемкость состоит в следующем:

1. Изучается служебное назначение детали в машине при сборке и

эксплуатации;

2. Определяется тип производства;

3. Назначаются ряд видов заготовок, которые удовлетворяли бы служебному назначению детали в машине по прочностным и стойкостным параметрам, а также соответствовали рекомендациям по выбору основных параметров технологического и производственного процессов;

4. Определяются для каждого вида заготовки минимально допустимые коэффициенты и;

5. Рассчитываются для каждого вида заготовки ее вес и вес исходного материала;

Коэффициенты иможно определять согласно следующим зависимостям:

где X = 0.95 - коэффициент веса;

Y = 1.05- коэффициент серийности (типа производства);

Z = 0.97 - коэффициент разновидности марок материала;

 - коэффициент полноты обработки;

 - коэффициент количества конструктивных баз;

 - коэффициент полноты контура детали;

 - коэффициент формы;

Определяем значение  для принятых заготовок:

• прокат  = 1.0

• поковка  = 0.85

• штамповка  = 0.85

Вес заготовки определим по формуле ;

вес исходного металла - .

Тогда

• прокат - ,;

• поковка - ,;

• штамповка - ,.

Сопоставляя результаты расчетов, можно сказать, что наиболее выгодной заготовкой по весу является штамповка. Однако согласно полученным данным наименьший расход металла будет в случае применения проката.

Если мы возьмем штамповку, то она больше подходит для деталей имеющих большую массу. Кроме того, этот метод энергоемок и имеет низкую стойкость штампов.

При таком анализе методов получения заготовок можно сделать вывод, что для получения нашей детали заготовку лучше изготовлять методом проката.

Тогда коэффициент металлоемкости детали можно рассчитать, как .