2.1 Выбор и характеристика типа производства

Имея данные о годовом выпуске деталей и массе детали, определяем по таблице 3 тип производства.

Таблица 3

Масса детали кг	Тип производства
	единичное	мелкосе рийное	среднесерийн ое	круиносерийное	массовое
1, не более	10, не более	10-2000	1500-100000	75000-200000	200000,не менее
1,0-2,5		10-100	100-50000	50000-100000	100000,не менее
2,5,5,0		10=500	500,35000	30000,75000	75000,не менее
5,0-10,0		10-300	300-25000	25000-50000	50000,не менее
10,не менее		10-200	200-10000	10000-25000	25, не менее

Дать технологическую характеристику выбранному типу производства.

2.2 Выбор метода получения заготовки

Выбор заготовки зависит от типа производства, которые отображены в таблице 4.

Таблица 4.

Единое и мелкосерийное производство	Серийное и массовое производство	Крупносерийное и массовое производство
1. Прокат	1. Прокат	1. Периодический прокат
2. Отливки и земляные формы	2. Отливки в земляные и металлические формы	2. Отливки в металлические и оболочные формы
3. Поковки, полученные свободной ковкой	3. Поковки, полученные в ковочных (подкладочных) штампах	3. Прецизионное литье
-	-	4. Литье под давлением
-	-	5. Штамповки в закрытых штампах

Из предложенных вариантов таблицы 4, необходимо выбрать два возможных вида заготовок и провести их технико-экономический расчёт.

Рисунок 1 - Эскиз детали

Перед технико-экономическим расчётом необходимо определить массу детали.

Расчёт

Масса детали m_деm определяется по формуле

, (кг) (6)

где m_деm - масса детали (кг);

V_деm - объём детали (см³);

- удельная масса (сталь 45- =7,8 г/см³).

Для удобства расчёта деталь разбивают на геометрические элементы, определяют их объём и, суммируя результат, определяют общий объём детали.

V_деm=V₁+V₂+V₃ (7)

Далее по формуле определяют массу детали

(кг) (8)

кг

Расчёт изготовления заготовки:

- назначают припуски на обрабатываемые поверхности детали, согласно выбранному методу получения заготовки по нормативным таблицам по справочнику [2];

• определяют расчётные размеры на каждую поверхность заготовки;

• назначают предельные отклонения на размеры заготовки по нормативным таблицам, в зависимости от метода получения заготовки (смотри [2]);

• производят расчёт массы заготовки на сопоставляемые варианты;

• определяют коэффициент использования материала по каждому варианту;

• выполняют эскиз заготовки.

Пример:

Произвести технико-экономический расчёт двух вариантов изготовления заготовки: методом горячей объёмной штамповки и из проката. Годовой объём выпуска деталей - 180 000 шт. Рабочий чертёж детали — вал (смотри рисунок 1) Материал детали - сталь 45 ГОСТ 1050 - 88 Тип производства - крупносерийный Технико-экономический расчёт

Расчёт заготовки из проката

Согласно точности и шероховатости обрабатываемой детали определяем промежуточные припуски по таблице 10. За основу расчёта промежуточных припусков принимаем наружный диаметр детали 80f 7( ) мм (смотри рисунок 1)

Устанавливаем предварительный маршрутный технологический процесс обработки поверхности детали 08Of 7.

Обработка поверхности 08Of 7 производится в центрах на многорезцовом токарном полуавтомате; окончательную обработку поверхности детали выполняют на круглошлифовальном станке.

Технологический маршрут обработки данной поверхности. Операция:

• 005 - токарная;

• 010 - токарная;

• 015 - термическая обработка 41-45 HRC;

• 020 - шлифовальная.

Припуски на подрезание торцовых поверхностей определяются по таблице 10.

Припуск на обработку составляет:

- при черном точении – 4,5 мм;

- при чистовом – 2 мм;

- при шлифовальном – 0,5 мм.

Определим промежуточные размеры обрабатываемой поверхности согласно маршрутному технологическому процессу по формулам

На токарную операцию 010

_, мм, (9)

На токарную операцию 005

_, мм (10)

Расчетный размер заготовки

, мм (11)

где D_РЗ – расчетный размер заготовки, мм;

D_Н – нормированный диаметр обрабатываемой поверхности детали, мм;

2Z – общий припуск при обработке поверхностей тел вращения, мм.

По расчетным данным заготовки по таблице выбираем необходимый размер горячекатаного проката обычной точности по ГОСТ 2590 – 71 (смотри таблицу 11).

Например, диаметр проката 90 мм записывается следующим образом

Отклонения для диаметра 90 мм (смотри таблицу 11):

- верхнее отклонение – плюс 0,5 мм;

- нижнее отклонение – минус 1,3 мм.

Припуски на подрезание торцовых поверхностей заготовки выбираются по таблице 12. Припуск на обработку торца проката равен 3 м.

Общая длина заготовки L_З определяется по формуле:

, мм (12)

где L_д – номинальная длина по чертежу, мм;

2z_подр – припуск торцовых поверхностей заготовки.

Предельные отклонения на длину заготовки устанавливаем по таблице 13

Исходя из предельных отклонений, общую длину заготовки определяем до целых единиц. Принимаем длину заготовки 307 мм.

Объем заготовки V_зпр определяем по плюсовым отклонениям по формуле (13)

(13)

Массу заготовки m_зпр определяем по формуле (8)

Определим коэффициент использования материала, КИМ заготовки из проката по формуле (14).

(14)

Рисунок 2 – Эскиз заготовки из проката

Расчет заготовки из штамповки

заготовка изготовлена методом горячей объемной штамповки на горизонтально-ковочной машине (ГКМ).

Степень сложности СП. Точность изготовления поковки – класс II. Группа стали – М1.

Припуски на номинальные размеры назначают по справочнику (2) таблица 49, стр. 248.

Припуски на обработку заготовок, изготавливаемых горячей объемно штамповкой зависит от массы, класса точности, группы стали, степени сложности и шероховатости заготовки.

Рисунок 3 – Эскиз заготовки из штамповки

Рисунок 4 – Элементы заготовки для определения объема.

На основании принятых припусков на размеры детали определим расчетные размеры заготовки по формулам (9) – (12)

Предельные отклонения на размеры заготовки определим по нормативам (2), таблицы 47, стр. 247.

Допуски на размеры штампованно заготовки по справочнику (6).

Ø84 ; Ø75,4 ; Ø254 ; Ø202,2 ; Ø51,2 .

Объем штамповочной заготовки определяем по формуле (13), суммируя объем отдельных простых элементов, проставив на них размеры с учетом плюсовых отклонений (смотри рисунок 4)

V_общ=V₁+V₂+V₃

V_общ=224.5+1182.073+244.5 = 1651.073 см³

Массу заготовки m определяем по формуле (8)

Определяем коэффициент использования материл по формуле (14)

Вывод:

технико-экономические расчеты показывают, что заготовка, полученная методом горячее объемной штамповки, боле экономична по использованию материала, чем полученная из проката.

Выбор технологических баз

Обоснование чистовых черновых баз производится с учетом указанных правил:

- черновая база поверхность должна обеспечивать устойчивое положение детали в приспособлении;

- черновая базовая поверхность должна занимать четкое положение относительно других поверхностей;

- у тех деталей, у которых все поверхности подлежат обработке, за черновые базы принимают поверхности с минимальными припусками;

- черновые базы должны быть ровными и чистыми;

- после первой операции черновая база должна заменена на чистовую.

При выборе чистовых базовых поверхностей – следует руководствоваться следующими правилами:

- за чистовые базы принимаются основные поверхности, от которых заданы основные размеры до других обрабатываемых поверхностей;

- следует по возможности использовать принцип совмещения баз, т.е. в в качестве установочной базы брать поверхность, которая является измерительной базой;

- следует по возможности соблюдать принцип постоянства баз, т.е. в ходе обработки на всех основных технологических операциях использовать в качестве установочных баз одни и те же поверхности;

- чистовая база должна быть выбрана так, чтобы в процессе механической обработки детали на было недопустимых деформаций от сил резания и зажима.