Метод – Прокат

Рис. 8 Чертёж детали.

Химический состав и характеристики материала Стали 20 ГОСТ 1050-88 смотреть на странице 6

Рис. 9 3-D модель детали.

Номинальные значения диаметральных размеров заготовки,соответствующие стандартизованным размерам по сортаменту, определяются по формуле (1) с последующим округлением размера до стандартизованного:

D1 = D + 2Z, где (1)

D1 – наружный расчетный диаметр заготовки;

D – наружный диаметр детали по чертежу;

Z – припуск на обработку по наружной поверхности;

Величины припусков в мм Z назначены исходя из следующих соображений:

на

черновую обработку 2,0

получистовую 1,0

чистовую 0,5

шлифование 0,2

На основании определенного наружного расчетного диаметра заготовки D1 проводится выбор стандартизованных диаметров заготовки по сортаменту. условие: необходимо, чтобы наружный диаметр заготовки был равен или больше диаметра детали.

1.Определение диаметра прутка:

Исходя из технологического маршрута, диаметр прутка равен:

D1=208+2(2+1+0,5)=208+7=215 мм, по сортаменту подходящий диаметр прутка - 220мм.

По ГОСТ 2590-88 – пруток горячекатаный обычной точности (В).

По ГОСТ 1050-88 - Из стали 20 обыкновенного качества с гарантированными механическими свойствами (М2)

2. Длина заготовки:

L₃ = L_д + 2Z_подр. (2)

где L_д — номинальная длина детали по рабочему чертежу, мм.

L₃= 74+ 4=78 мм

Предельные отклонения на длину заготовки установлены по справочным таблицам. По 14 квалитету для данного изделия 141h14_-1

С учетом верхнего предельного отклонения, длина заготовки - 78 мм.

Рис. 10 Модель заготовки.

3. Выбор оптимальной длины проката для разделки на заготовки из расчета на некратность. Прокат поставляется длиной 4 и 7 метров.

Потери на зажим заготовки L_заж приняты 80мм.

Заготовку отрезают на ленточно-пильных станках. Это самый производительный и дешевый способ. Характеристики этого способа резки:

• Точность резки от 1,5 до 5 мм. (принято для расчета 3мм).

• Ширина реза 0,8-1,3 мм ( для расчета принято 1 мм)

• Область применнения - резка проката любого профиля из стали и цветных металлов диаметром до 250 мм.

Длину торцового обрезка проката определяем из соотношения

Lоб = (0,3 - 0,5) d, (3)

где d — диаметр сечения заготовки, мм; d = 220 мм:

Lоб = 0,5 • 220 = 66 мм.

Число заготовок, исходя из принятой длины проката определяется по формуле:

мм, где (4)

L_пр - длина проката

L_заж - длина зажима

L_об - длина обреза

L_з - длина заготовки

L_рез – ширина реза

Из проката длиною 4 м

шт

Получено 47 заготовок из данной длины проката.

Из проката длиною 7 м

шт

Принято 83 заготовок из данной длины проката.

Остаток длины (некратность) определяется в зависимости от принятой длины проката:

из проката длиною 4 м

L_нк4 = L_{пр – (}Lз+L_рез)Х₄, где (5)

L_нк4 - остаток длины, мм

L_пр - длина проката, мм

L_об - длина обреза, мм

L_з - длина заготовки, мм

Х₄ - число заготовок, шт

L_нк4 = 4000-66-80-(82·47)= 0 мм

П_нк4 = (L_нк100)/Lпр (6)

L_нк-остаток длины, мм

L_пр-длина проката, мм

П_нк4=(0·100)/4000=0%

некратность из проката длиною 7 м по формулам (6;7)

L_нк7=7000-66-80-(82·83)= 45 мм

П_нк7=(45·100)/7000= 0,6%

Из расчетов на некратность следует, что прокат длиною 4 м для изготовления заготовок более экономичен, чем прокат длиною7 м. Поэтому для заготовки принят прокат длиной 4 м.

Потери материала на зажим при отрезке по отношению к длине проката составят

П_заж=(L_заж·100)/L_пр (7)

L_заж-длина зажима, мм

L_пр-длина проката, мм

П_заж =(80·100)/4000=2%

Потери материала на длину торцевого обрезка проката в процентах по отношению к длине проката составят

П_об=(L_об100)/L_пр (8)

L_пр-длина проката, мм

П_об =(66·100)/4000=1,65%

Общие потери (%) к длине выбранного проката

П_п.о = П_нк+П_об+П_заж (9)

П_нк -остаток длины

П_об - потери материала на длину торцевого обрезка

П_заж - потери материала на зажим

П_п.о = 0+1,65+2=3,65%

Расход материала на одну деталь с учетом всех технологических неизбежных потерь определяем по формуле:

G_з.п=G_з(100+П_п.о)/100 (10)

Gз-масса заготовки (22,14 кг)

П_п.о- общие потери к длине выбранного проката,

G_з.п =22,14 (100+3,65)/100=80,81 кг.

Коэффициент использования материала определянм по формуле

Ки.м = Gд /Gз.п (11)

Gд – масса детали (см. рис2)

Gз.п - расход материала

Ки.м = 8,9/80,81 =0,11

Рис. 11 Чертеж заготовки

Технические требования:

1.Число загатовок 47 штук

2.Минимальная значения некратности 9,6 мм

3.HB 1

Экономический расчет стоимости заготовки

Расчет стоимости заготовки полученной методом поковки.

Стоимость заготовок, получаемых методом литья под давлением можно определить по формуле:

([5],стр.229)

где

C_i - стоимость тонны качественной стали - 126500 руб.;

M_з- масса заготовки – 13 кг

M_д - масса готовой детали – 8,9 кг

S_отх - цена 1т отходов - 28000 руб.;

k_т - коэффициент, зависящий от класса точности заготовок 1,0

k_с- коэффициент, зависящий от группы сложности заготовок 1,0

k_в - коэффициент, зависящий от массы заготовок 0,75

k_м - коэффициент, зависящий от марки материала заготовок 1,0

k_п - коэффициент, зависящий от объема производства заготовок 1,0

руб

Расчет стоимости заготовки полученной методом проката.

Стоимость заготовок, получаемых методом литья в кокиль можно определить по формуле 8.

руб

Таблица 12 Сравнение способов получения заготовок

	Метод – поковка.	Метод – прокат.
КИМ (коэффициент использование материала)	0,68	0,11
Стоимость заготовок, руб.

Расчет экономического эффекта для сопоставления способов получения заготовок, при которых технологический процесс механической обработки не меняется, может быть рассчитан по формуле:

([3] стр. 39)

где

, - стоимость сопоставляемых заготовок, руб.

- годовая программа выпуска деталей, шт.

руб. ([3] стр. 39)

Вывод: исходя из экономической стоимости заготовок и КИМ, а так же расчета экономического эффекта, который составил 6256000 руб. была принята заготовка получаемая методом поковки.