2. Технологическая часть

2.1. Выбор метода получения заготовки

и его технико-экономическое обоснование

Выбор способа получения заготовки зависит от конструктивных форм и размеров готовой детали, марки материала, объема выпуска изделий и типа производства. При решении этого вопроса необходимо стремиться к максимальному приближению конфигурации заготовки к конфигурации готовой детали, т.е. снижению отходов, но при этом необходимо учитывать и себестоимость получения заготовки, особенно в условиях серийного производства.

Для изготовления цапф может применяться прокат горячекатаный по ГОСТ 8732-70 и поковка. Так как в конструкции цапфы имеется большой перепад диаметров наружных цилиндрических поверхностей от 110 мм до 45 мм (пов. 11 и 10, рис. 1.1), то использование проката в качестве заготовки является нерациональным, но и применение поковки или штамповки в условиях серийного производства может быть экономически нецелесообразным.

Рис. 2.1. Заготовка из проката

Поэтому окончательное решение по выбору метода получения заготовки детали после технико-экономического сравнения двух вариантов [2, c. 31…40].

Объем заготовки из проката (см. рис. 2.1):

Тогда

Масса заготовки из проката М_ЗП = 1245795  7,85  10^-6 = 9,78 кг.

Поковка (рис. 2.2) имеет следующие характеристики – степень сложности С1, точность изготовления поковки – класс I, группа стали – М1.

Рисунок 2.2 Заготовка - поковка

Припуски назначены по [1, прил. 12, стр. 148].

Объем заготовки из поковки

Масса заготовки цапфы М_ЗП = 572265  5,72  10^-6 = 9,78 кг.

Выбор метода получения заготовки детали произведем на основе технико-экономического сравнения двух вариантов.

Стоимость заготовки, получаемой из проката:

[2, c. 31] (2.1)

где q – масса изделия, кг;

Q - масса заготовки, кг;

C – базовая стоимость 1 т заготовок,

Sотх – цена 1 т отходов (20% от Ci).

q = 3,53 кг – по предварительным расчетам; Q = 10,73 кг.

Стоимость заготовки поковки:

[2с. 33] (2.2)

где Кт, Кс, Кв, Км, Кп - коэффициенты, зависящие от класса точности, группы сложности, массы, марки материала и объёма производства заготовок;

C_i – базовая стоимость 1 т заготовок,

S_ОТХ – цена 1 т отходов (20% от C_i).

К_т = 0,90

К_м = 0,77 [2, с.39…40]

К_n = 1.22

К_c = 1,12

К_в = 1,0

Данные для расчета стоимости заготовок

при различных способах получения

Таблица 2.1

Наименование показателей	Варианты
	Первый	Второй
Вид поковки	прокат	поковка
Класс точности	-	3
Группа сложности	-	1
Масса заготовки Q, кг	9,78	5,72
Стоимость одной тонны заготовок, принятых за базу Сi, руб.	3200	7500
Стоимость одной тонны стружки Sотх, руб.	1000	1000

Годовая экономия материала от выбранного изготовления заготовки:

кг.

Экономический эффект (выбранного вида) изготовления заготовки:

руб.

Экономические расчеты показали, что при годовой программе N = 17000 штук использование штампованных заготовок нецелесообразно. Однако при использовании заготовки – поковки экономится материал заготовки – сталь 45 в количестве 69 тонн (что составляет около 220000 рублей), что лишь на 7 тыс. руб. меньше экономического эффекта от использования заготовки из проката. Но в конечном итоге за счет механической обработки заготовка-поковка экономически себя оправдает. Поэтому в качестве заготовки принимаем поковку (см. рис. 2.2).

Определим норму расхода материала для двух вариантов получения заготовки. Норма расхода материала заготовки из проката с учетом отходов при отрезке от прутка:

Н_расх1 =   D²  (l+b)  ρ / 4, кг (2.3)

где В - ширина отрезного инструмента при отрезке от прутка, мм

Принимаем В = 6,5 мм (отрезка дисковой пилой).

Н_расх1 = 3,14  90²  (215 + 6,5)  7,85  10^-6 / 4 = 11,06 кг.

Норма расхода материала заготовки из поковки с учетом неизбежных технологических потерь (угар, облой и т.д.), при горячей объемной штамповке равные 10%, определим следующим образом:

Н_расх2 = М_ЗШ  (100 + П) / 100, (2.4)

где П – неизбежные технологические потери, %.

Н_расх2 = 5,30  (100 + 10) / 100 = 5,83 кг.

Определяем коэффициент использование материала:

(2.5)

где М_изд масса готового изделия, кг.

Коэффициент использование материала (прокат):

Коэффициент использование материала (поковка):