2. Анализ технологичности изготавливаемой детали

Деталь – шестерня заднего вала 6303-2506050. В процессе эксплуатации автомобиля подвергается значительным знакопеременным нагрузкам. Изготавливается из стали 20XH3A ГОСТ 4543-71 и проходит термическую обработку, что имеет большое значение в отношении короблений, возможных при нагревании и охлаждении детали в процессе её работы, и повышает её износостойкость и долговечность. Данная сталь хорошо подвергается пластическим деформациям и обработке резанием.

1 Рабочий чертеж обрабатываемой детали содержит:

• проекции и разрезы, которые объясняют ее конфигурацию, и возможные способы получения заготовки;

• все размеры с необходимыми отклонениями;

• допускаемые отклонения от правильных геометрических форм, а так же взаимного положения поверхностей;

• шероховатость обрабатываемых поверхностей;

Шероховатость на чертеже обозначена по старым стандартам, при обозначении её в соответствии с современными требованиями значения шероховатостей изменится, что может повлечь необходимость изменить некоторые операции технологического процесса.

На чертеже так же указаны сведения о:

• материале детали;

• термической обработке;

• применяемых защитных покрытиях;

• массе детали;

• контрольном инструменте.

2 Наличие на поверхности детали нетехнологичных элементов.

Деталь содержит следующие нетехнологичные элементы:

• внутренние шлицевые поверхности;

• конический зубчатый венец;

• три наклонных отверстия, выполненных пол углом 45°(служит для подвода смазки к валу привода мостов);

• внутренняя канавка;

• зубчатый венец расположен в левой части шестерни из-за несимметричности могут возникнуть односторонние напряжения, которые могут привести к искажениям формы центрального отверстия.

3 Положительным следует считать:

• наличие фаски во внутреннем отверстии, что позволяет снизить нагрузку на протяжку и ступицу шестерни при обработке шлицев;

• предусмотрены канавки для выхода шлифовального круга;

• деталь не имеет острых кромок, а концентраторы напряжений сведены к минимуму;

• конструкция детали позволяет вести обработку на оправке или в патроне;

• технологические базы в течение всего хода технологического процесса остаются неизменными, что позволяет избежать дополнительных погрешностей.

4 Коэффициент использования материала:

К_и.м.=q/Q,

где: Q, q – соответственно масса заготовки и детали, кг.

К_и.м.=2.7/6.45=0,42.

Данное значение коэффициента использования материала указывает, что большое число материала переводится в стружку.

3. Сущность и особенности технологического процесса получения заготовки заданной детали

По базовому варианту техпроцесса заготовку шестерни ведущей получают штамповкой на кривошипных гарячекатанных прессах (КГШП) в открытых штампах. Заготовку подвергают индукционному нагреву, затем за два хода пресса получают готовую заготовку (осадка и окончательная штамповка). Штамповку получают на прессе – КГШП 4000. Заготовка подвергается нормализационному отжигу.

При штамповке в открытых штампах полость рабочего ручья не замкнута, и деформируемый материал имеет из него выход. В этом случае объём исходной заготовки значительно превышает объём штамповки.

В проектируемом варианте технологического процесса получение заготовки предполагается использовать так же на КГШП с той лишь разницей, что заготовку следует получать в закрытых штампах и из толстостенной трубы. С использованием этих штампов заготовку можно получать без облоя и на два класса точнее. Использование безоблойной штамповки позволяет снизить припуски под механическую обработку и приблизить геометрическую форму поковки к форме готовой детали. Использование толстостенной трубы позволяет уменьшить массу поковки; из технологического процесса исключается операция по сверлению центрального отверстия. Отсутствие облоя приводит к большой экономии металла.

Определим стоимость заготовки, получаемой обоими способами

Стоимость заготовки, получаемой этими методами можно с достоверной точностью определить по формуле:

S_заг. = (S_i/1000_*Q_*К_т*К_с*К_в*К_м*К_п) -(Q - q)_*S_отх/1000,

где S_i – базовая стоимость одной тонны заготовок;

Q – масса заготовки;

q – масса готовой детали;

S_отх – стоимость 1 тонны отходов;

К_т – коэффициент, зависящий от класса точности;

К_с –коэффициент, зависящий от класса сложности;

К_в –коэффициент, зависящий от марки материала;

К_м –коэффициент, зависящий от массы заготовки;

К_п –коэффициент, зависящий от объёмов производства.

Стоимость заготовки, получаемой при штамповке в открытых штампах

S_ош = ((450000/1000)*6,45*1,05*1,79*1*0,9*0,9) – ((6,45-2,7) *(45000/1000));

S_ош = 4250 руб.

Стоимость заготовки по в закрытых штампах:

S_зш = ((585000/1000)*4,6*1,05*0,9*1*1,79*0,9) – ((4,6 – 2,7) *(59000/1000));

S_зш = 3991 руб.