Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Технология машиностроения.doc
Скачиваний:
8
Добавлен:
19.09.2019
Размер:
1.13 Mб
Скачать

4. Анализ технологичности детали .

Отработка детали на технологичность – комплекс мероприятий по обеспечению необходимого уровня технологичности конструкции изделия по установленным показателям. Она направлена на повышение производительности труда, снижение затрат, сокращение времени на изготовление изделия при обеспечении необходимого качества.

Технологичность детали – это совокупность свойств конструкции изделия, определяющих её приспособленность к достижению оптимальных затрат при производстве, эксплуатации и ремонте для заданных качеств, объёма выпуска и условий выполнения работ.

Оценка технологичности конструкции может быть двух видов: качественной и количественной. Качественная оценка характеризует технологичность конструкции обобщенно на основании опыта исполнителя и допускается на всех стадиях проектирования как предварительная. Количественная оценка технологичности изделия выражается числовыми показателями и оправдана в том случае, если они существенно влияют на технологичность рассматриваемой конструкции.

Данная деталь – вал-шестерня, изготавливается из стали 40Х поковкой, поэтому конфигурация наружного контура и внутренних поверхностей не вызывает значительных трудностей при получении заготовки. Поковка даёт значительную экономию материала и обеспечивает низкую себестоимость изделий.

Обрабатываемые поверхности с точки зрения обеспечения точности и шероховатости не представляют технологических трудностей.

Анализ допусков на размеры и шероховатости поверхностей показывает, что они приняты в соответствии с эксплутационными требованиями и не требуют применения специального оборудования повышенной точности.

В процессе окончательной обработки логично заметить, что базирующие поверхности сохраняются на протяжении всей обработки детали, кроме того, совмещены технологические и измерительные базы, что уменьшает погрешность обработки и упрощает дальнейший контроль.

При оценке детали на технологичность, определим следующие показатели:

Количественную оценку технологичности конструкции производим по следующим дополнительным показателям :

Коэффициент обработки поверхностей:

DМ.О.— число всех поверхностей детали, подвергаемых механической обработке,

QЭ. общее число конструктивных элементов

Коэффициент использования материала:

где q — масса детали, кг., q=15,3 кг;

Q — масса заготовки, кг., Q=26,53 кг.

Максимальное значение квалитета обработки IT6.

Максимальное значение параметра шероховатости обрабатываемых поверхностей Ra= 2,5 мкм.

Исходя из результатов проведенного анализа технологичности детали и полученных необходимых показателей, делаем вывод, что технологический процесс изготовления детали эффективен и рационален, а деталь будет соответствовать предъявляемым к ней техническим требованиям .

5. Выбор метода получения заготовки с экономическим обоснованием

Заготовка – это предмет производства, из которого изменением формы и размеров, свойств материала и шероховатости поверхности изготавливают деталь или неразъемную сборочную единицу – узел. Факторы, влияющие на выбор процесса и методы изготовления заготовки:

  1. технологическая характеристика материала, его свойства, определение возможности применения литья, пластической деформации, сварки, порошковой металлургии;

  2. физико-механические свойства материала в процессе формообразования;

  3. конструктивные формы, размеры детали, ее масса;

  4. объем выпуска, в частности в крупносерийном производстве применяются штамповка заготовки или заготовка из проката.

  5. наличие технологического оборудования, литейного, кузнечного, сварного и др. производств, возможность получения заготовок от специальных заводов по кооперации.

Для рационального выбора заготовки необходимо одновременно учитывать назначение и конструкцию детали, материал, технические требования, масштаб и серийность выпуска, а также экономичность изготовления, так как между ними существует тесная взаимосвязь. Окончательное решение можно принять только после экономического комплексного расчета себестоимости заготовки и механической обработки в целом.

Исходя из вышесказанного, рассчитаем стоимость заготовки (необходимой для заданной детали – вала-шестерни), полученной на горизонтально-ковочной машине (ГКМ) и стоимость заготовки из горячекатаного проката.

Для начала определяем массу прутка (массу геометрической фигуры, в которую вписывается деталь): Мф=26,53. Более подробно расчеты приведены в разделе «Расчет припусков».

Для заданного материала (Сталь 30Х) по таблице определяем оптовую цену за 1 тонну металла (табл.2.6, стр. 31[1]). В нашем случае 1 тонна стоит 160000 руб.

Масса детали подробно рассчитана в разделе «Расчет припусков»: Мдет=15,25кг.

Определяем по таблице заготовочную цену на стальную стружку (табл.2.7, стр. 32 [1]):

Sотх=28000 руб (за 1 тонну);

Определим стоимость получения заготовки из проката по выражению:

(5.1)

где S – оптовая цена 1т металла, руб.;

Q – масса заготовки (Мф), кг;

q – масса детали (Мдет), кг;

Sотх – заготовительная цена на стальную стружку, руб.

руб.

Определяем стоимость получения заготовки полученной на ГКМ:

(5.2)

где

Ci-базовая стоимость 1 тонны заготовки (штамповки), Сi=373000 руб.;

Кт – коэффициент, зависящий от класса точности (в нашем случае класс точности – 1), поэтому Кт=1;

Кс – коэффициент, зависящий от степени сложности по таблице (табл.2.12, стр.38 [1]) Кс=0,87;

Кв – коэффициент, зависящий от массы по таблице (табл.2.12, стр.38 [1]) Кв=1,14;

Км – коэффициент, зависящий от марки материала. В нашем случае заготовка стальная, поэтому Км=1,18;

Кп – коэффициент, зависящий от объема производства Кп=1,0

Q – масса заготовки, кг;

q – масса детали, кг;

Sотх – стоимость отходов;

руб.

Исходя из полученных расчетов видно, что заготовка полученная прокатом дешевле чем заготовка полученная на ГКМ.

Определяем годовой экономический эффект одного способа получения заготовки по сравнению с другим по выражению:

руб. (5.3)

где Э – годовой экономический эффект, руб.;

N – годовой объем выпуска деталей, шт.

Таким образом, при использовании заготовок полученных прокатом экономия составит 167 млн. рублей в год по сравнению с заготовкой, полученной на ГКМ.

Однако, исходя из производственного опыта и технико-экономических расчетов, следует, что при объеме выпуска 35000 деталей в год целесообразно применять ГКМ. Более того, если учесть стоимость механической обработки, то очевидным становится то, что применение ГКМ более рационально и экономически выгодней чем прокат. Поэтому для нашего случая выбираем метод получения заготовки на ГКМ (ковка на горизонтально-ковочной машине) (См. п. 9).