1.2. Анализ технологичности изделия
Технологичность изделия, определяющая трудоемкость его изготовления, оценивается по качественным показателям на основе анализа рабочего чертежа и технических требований.
По своей конструкции вал относится к деталям типа «ступенчатые валы»; с точки зрения рационального метода получения заготовки деталей типа «ступенчатые валы» с большим перепадом диаметров не достаточно технологичны, так как при применении проката в качестве заготовки значительная часть металла будет уходить в стружку, а получение отверстий методом горячей штамповки в условиях серийного производства экономически не целесообразно, так как требуется применение дорогостоящих штампов и оборудования.
Показатели точности и шероховатости находятся в экономических пределах (6 - 7 квалитет точности и шероховатость Rа = 1,25 мкм); не требуется применения тонкого шлифования или доводки.
Возможно применение на основных операциях стандартного режущего, мерительного инструмента и оснастки.
Для реализации принципа постоянства баз отсутствует необходимость использовать специальные оправки и приспособления, что положительно скажется на себестоимости изготовления вала.
Возможно применение типовых схем обработки для большинства поверхностей.
Отсутствуют труднодоступные для обработки поверхности за исключением паза 8 D10 для получения которого потребуется применение электроэрозионного оборудования.
Проведенный анализ позволяет сделать вывод о том, что цапфа в целом является достаточно технологичным изделием.
1.3. Материал изделия, его состав и свойства.
Режимы термообработки
Данное изделие изготовляется из стали 45 ГОСТ 1050-74. Сталь 45 относится к группе конструкционных качественных углеродистых сталей и широко применяется в различных отраслях машиностроения для производства деталей машин.
Таблица 1.3 Химический состав и механические свойства стали
С, % |
Si, % |
Cr,% |
Mn, % |
HB |
σв |
|
Мпа |
ки / мм2 |
|||||
0,42-0,5 |
0,17-0,37 |
до 0,25 |
0,5-0,8 |
197 |
610 |
61 |
Таблица 1.4 Режимы термообработки
Температура закалки, 0С |
Температура отпуска, 0С |
Твердость после отпуска, не более HRCЭ |
830…860 |
160…180 |
37…42 |
1.4. Определение массы изделия
Для определения массы вала разобьем его на ряд простейших элементов.
Рис. 1.2. Определение массы вала.
Расчетная масса изделия ориентировочно определяется по формуле:
Мизд = Vобщρ, кг (1.1)
где Vобщ - общий объем изделия, определенный расчетным путем, мм3;
ρ - плотность материала изделия (вала), кг/мм3; ρ =7,8510-6кг/ мм3 для стали 45.
Общий объем изделия равен:
Vобщ = V1 – V2 + V3 – V4,
Масса вала Мизд = 372200 7,85 10-6 = 2,92 кг.
1.5. Определение типа производства
и партии запуска
Для определения типа производства используем заданный годовой объем выпуска валов и массу изделия.
По заданию годовой объем выпуска валов составляет 17000 шт.; масса фланца 2,92 кг.
Используя эти данные, устанавливаем тип производства - крупносерийное [1, с. 24, табл. 3.1].
Крупносерийное производство характеризуется изготовлением изделий периодически повторяющимися партиями. Продукцией данного типа производства являются машины установившегося типа (металлорежущие станки, насосы, авиационные двигатели, редуктора, коробки скоростей и т.п.), выпускаемые в значительных количествах.
В крупносерийном производстве, обычно именуемом серийным, оборудование располагают в соответствии с последовательностью выполнения этапов обработки заготовок. За каждой единицей оборудования закрепляют несколько технологических операций, для выполнения которых проводят переналадку оборудования. Применяют специализированные и универсальные средства технологического оснащения. Размер производственной партии в крупносерийном производстве обычно составляет от нескольких десятков до несколько сотен деталей.
Количество изделий в партии для одновременного запуска определяем по формуле:
,[2,с.22] (1.2)
где N - годовой объем выпуска изделий, шт.
а - число дней, н а которое необходимо иметь запас изделий,
F - число рабочих дней в году.
В нашем случае: N = 17000 шт., F = 250 дней, а = 10 дней.
.