1 Назначение и конструкция детали

Назначение детали типа Корпус неизвестно, поскольку нет данных о том, где эта деталь применяется, с какими деталями соединяется и какую функцию выполняет.

Алюминиевый сплав Д16Т относится к термически упрочняемым алюминиевым сплавам. Это означает, что его можно закалить. Сплав содержит 3,8-4,9% меди и 1,2-1,8% магния.

Деталь типа Корпус изготавливается из Сплава Д16Т, её химический состав приведен в таблице 1.

Таблица 1.1 – Химический состав Стали Д16Т

Химический элемент	%
Железо (Fe)	до 0.5
Кремний (Si)	до 0.5
Магний (Mn)	0.3 - 0.9
Хром (Cr)	до 0.1
Титан (Ti)	до 0.15
Алюминий (Al)	90.9 - 94.7
Медь (Cu)	3.8 - 4.9
Магний (Mg)	1.2 - 1.8
Цинк (Zn)	до 0.25

Применяется для силовых элементов конструкций самолетов, кузовов автомобилей, труб и т.д.; для деталей, работающих при температурах до -230 градусов.

2 Анализ конструкции детали на технологичность

Цель анализа – выявление недостатков конструкции по сведениям, содержащимся на чертежах и технических требованиях, а также возможное улучшение технологичности рассматриваемой конструкции.

Технологический анализ конструкции обеспечивает улучшение технико-экономических показателей разрабатываемого технологического процесса. Поэтому технологический анализ один из важнейших этапов технологической обработки.

Конструкцию детали принято называть технологичной, если она позволяет в полной мере использовать для изготовления наиболее экономичный технологический процесс, обеспечивающий её качество при надлежащем количественном выпуске. Являясь одним из свойств конструкции, технологичность дает возможность снизить трудоемкость изготовления изделия и его себестоимость. Опыт машиностроения показывает, что путем повышения технологичности конструкции машины можно получить дополнительно сокращение трудоемкости её изготовления на 15 – 25% и снижения себестоимости на 5 – 6%.

Каждая деталь должна изготавливаться с минимальными трудовыми и материальными затратами. Эти затраты можно сократить в значительной степени за счет правильного выбора варианта технологического процесса, его оснащения, механизации и автоматизации, применения оптимальных режимов обработки и правильной подготовки производства. На трудоемкость изготовления детали оказывает влияние её конструкция и технические требования на изготовление.

Требования к технологичности конструкции детали и сферы проявления эффекта при их выполнении следующие:

• конструкция детали должна состоять из стандартных и унифицированных конструктивных элементов или быть стандартной в целом;

• детали должны изготовляться из стандартных и унифицированных заготовок или из заготовок, полученных рациональным способом;

• размеры и поверхности детали должны иметь соответственно оптимальные степень точности и шероховатость;

• физико-химические и механические свойства материала, жесткость детали, её форма и размеры должны соответствовать требованиям технологии изготовления;

• показатели базовой поверхности (точность, шероховатость) детали должны обеспечивать точность установки, обработки и контроля;

• конструкция детали должна обеспечивать возможность применения типовых и стандартных технологических процессов её изготовления.

При механической обработке детали следует учесть то, что деталь тонкостенная, что влечет назначение соответствующих режимов обработки, применение соответствующей оснастки.

Технологичность конструкции взаимосвязанной детали должна удовлетворять требованиям, предъявляемым к изделию, в состав которого она входит, и частным требованиям, связанным непосредственно с её технологичностью.

Деталь типа Корпус изготавливается из Стали 12Х18Н10Т ГОСТ 5632-72. Так как допуски на большинство размеров достаточно большие, то размеры детали имеют оптимальные степени точности. Шероховатости, заданные для всех поверхностей, имеют значения, не требующие дополнительной обработки. Это хорошо с точки зрения технологичности обработки. Все поверхности имеют шероховатость Rz 40 которая не является особо точной, однако технологичности будет трудно выполнять вырез на внешнем диаметре детали и отверстие мм т.к. оно очень маленького диаметра.

Для определения технологичности детали рассчитываем коэффициент унификации детали. Он рассчитывается по формуле:

где К_у. – коэффициент унификации;

Q_у.э. – число унифицированных элементов детали, шт;

Q_э. – число конструктивных элементов детали, шт.

По формуле (2.1) определяем коэффициент унификации детали:

К_у.=

Следовательно, деталь технологична, так как

К_у.>0,6 – деталь технологична,

К_у.<0,6 – деталь не технологична.

Данная деталь средней сложности в изготовлении.

Исходя из этого, можно сделать вывод, что деталь средне технологична

3 Определение типа производства

Единичное производство характеризуется широкой номенклатурой изготовляемых изделий и малым объемом их выпуска. Единичное производство универсально, т.е. охватывает разнообразные типы изделий, поэтому оно должно быть гибким, с применением универсального оборудования, а также стандартного режущего и измерительного инструмента.

Технологический процесс изготовления детали при этом типе производства имеет уплотненный характер, т.е. на одном станке выполняется несколько операций или полная обработка всей детали. Применение специальных приспособлений в единичном производстве экономически нецелесообразно, их используют только в исключительных случаях. Себестоимость выпускаемого изделия при единичном производстве сравнительно высокая.

Серийное производство характеризуется ограниченной номенклатурой изделий, изготовляемых периодически повторяющимися партиями, и сравнительно большим объемом выпуска, чем в единичном типе производства. При серийном производстве используются универсальные станки, оснащенные как специальными, так и универсальными и универсально-сборными приспособлениями, что позволяет снизить трудоемкость и себестоимость изготовления изделия. В серийном производстве технологический процесс изготовления изделия преимущественно дифференцирован, т.е. расчленен на отдельные самостоятельные операции, выполняемые на определенных станках.

При серийном производстве обычно применяют универсальные, специализированные, агрегатные и другие металлорежущие станки. При выборе технологического оборудования специального или специализированного, дорогостоящего приспособления или вспомогательного приспособления и инструмента необходимо производить расчеты затрат и сроков окупаемости, а также ожидаемый экономический эффект от использования оборудования и технологического оснащения.

Массовое производство характеризуется узкой номенклатурой и большим объемом выпуска изделий, непрерывно изготавливаемых в течение продолжительного периода времени. При массовом производстве технологические процессы разрабатываются подробно и хорошо оснащаются, что позволяет обеспечить высокую точность и взаимозаменяемость деталей, малую трудоемкость, а следовательно, и более низкую, чем при серийном производстве, себестоимость изделий.

При массовом производстве, возможно, более широко применять механизацию и автоматизацию производственных процессов, использовать дифференцирование технологического процесса на элементарные операции, применять быстродействующие специальные приспособления, режущий и измерительный инструмент.

, (3.1)

где n – количество деталей в партии (шт.);

t – необходимый запас деталей на складе (t=20 дней для средних деталей);

Ф=251 – число рабочих дней в году;

N=2500 шт. – годовая программа выпуска изделий.

Шт.

Принимаем количество деталей в партии n=80 шт.

Тип производства характеризуется коэффициентом закрепления операции К_зо. В нашем случае К_зо=20...40.

При среднесерийном производстве используются универсальное оборудование, специализированная высокопроизводительная оснастка, станки с ЧПУ, что позволяет снизить трудоёмкость и себестоимость изготовления изделий.