Для детали данного типа, средней сложности, среднесерийного производства в качестве метода получения заготовки целесообразно принять штамповку или прокат. Для окончательного выбора метода получения заготовки выполним сравнительный экономический анализ. В основу анализа положим сравнение стоимостей заготовок, полученных штамповкой и прокатом (Ст1 и Ст2 соответственно), а также сравнение коэффициентов использования материала (КМ1 и КМ2 соответственно для штамповки и проката). Рассмотрим получение заготовки штамповкой на кривошипных горячештамповочных прессах.
1) По таблице 3.1 3 [8] выбираем:
а) Оборудование - пресс с выталкивателем;
б) Штамповочные уклоны: 7°;
в) Радиусы закруглений r = 3мм.
2) По таблице 3.4 [8] назначаем допуски и припуски на обработку на сторону и сводим их в таблицу 3.1
Таблица 3.1
Допуски и припуски на механическую обработку
Размеры, мм | Допуски, мм | Припуски, мм | Расчет размеров заготовки, мм | Окончательные размеры, мм |
151 | +2,4 1,2 | 2,5 | 151+ (2.2,5) =156 | |
55 | +2,1 1,1 | 2,4 | 55+ (2.2,4) =59,8 | |
102 | +2,1 1,1 | 2,4 | 102+ (2.2,4) =106,8 | |
37 | +1,9 1,0 | 2,3 | 37+2,3+2,4=41,7 | |
Продолжение табл.3.1 | ||||
Размеры, мм | Допуски, мм | Припуски, мм | Расчет размеров заготовки, мм | Окончательные размеры, мм |
44 | +1,9 1,0 | 2,3 | 44+2,3+2,4=48,7 | |
84 | +2,1 1,1 | 2,4 | 84+2,4+2,4=88,8 | |
Æ130 | +2,4 1,2 | 2,5 | Æ130+ (2.2,5) = Æ135 | Æ |
3) Рассчитаем площадь поковки в плане [8]:
, мм2
4) Определяем толщину мостика для облоя [8]:
, мм
Коэффициент Со принимаем равным 0,016.
5) По таблице 3.2.2 выбираем остальные размеры облойной канавки [1]:
а) Усилие пресса - 10МН;
б) ho = 1,6 мм;
в) l = 4 мм;
г) h = 6 мм;
д) R1 = 15 мм.
6) Рассчитать объем заготовки [1]:
Vзаг. = Vп + Vу + Vо, мм3 (3.1)
где
а) объем поковки:
, мм3
б) объем угара Vу принимаем равным 0,7% от Vп;
в) объем облоя:
Vо = ξ. FМ. (Рп + ξ. π. l), мм3 (3.2)
где ξ=2 - коэффициент, учитывающий изменение фактической площади сечения получаемого облоя по сравнению с площадью сечения мостика;
FM = l. ho= 4.1,6 = 6,4 мм2 - площадь поперечного сечения мостика;
Рп = 41,7 + 36,5 + 20,2 +3 2 + 56,6 + 15,4 + 30 + 106,8 + 81,8 + 11,1 + 11,4 + + 11,1 + 62,8 = 517,4 мм - периметр поковки;
Vо= 2.6,4× (517,4+2.3,14.4) = 6944,26мм3;
г) объем поковки:
Vзаг. =577907,2 ×1,007+6944,26=588896,81мм3;
7) Рассчитаем массу поковки:
=588896,81.7,85.10-6 = 4,6 кг
где γ - плотность материала, г/см3. Для стали: γ=7,85 г/см3;
Vз - объем заготовки, мм3.
8) Определим коэффициент использования материала:
где m - масса детали, кг; M - масса заготовки, кг.
Рассмотрим получение заготовки прокатом.
Заготовка, полученная прокатом, представляет собой пруток.
1) Назначаем допуски и припуски на обработку на сторону и сводим их в таблицу 3.2
Таблица 3.2. Допуски и припуски на механическую обработку
Размеры, мм | Допуски, мм | Припуски, мм | Расчет размеров заготовки, мм | Окончательные размеры, мм |
151 | +2,4 1,2 | 2,5 | 151+ (2.2,5) =156 | |
102 | +2,1 1,1 | 2,4 | 102+ (2.2,4) =106,8 | Æ |
2) Объем заготовки.
мм3,
где D - диаметр заготовки, полученной прокатом, мм;
l - длина заготовки, полученной прокатом, мм.
3) Рассчитаем массу заготовки.
кг
4) Определим коэффициент использования материала:
Для окончательного выбора метода получения заготовки, следует провести сравнительный анализ по технологической себестоимости.
Расчет технологической себестоимости заготовки получаемую по первому или второму методу проведем по следующей формуле [1]:
Ст=Сзаг. М + Cмех. (М-m) - Сотх. (M-m), руб. (3.3)
где М - масса заготовки, кг;
m - масса детали, кг;
Сзаг - стоимость одного килограмма заготовок, руб. /кг;
Cмех. - стоимость механической обработки, руб. /кг;
Сотх - стоимость одного килограмма отходов, руб. /кг.
Стоимость заготовки, полученной таким методом, как штамповка на кривошипных горячештамповочных прессах, с достаточной для стадии проектирования точностью можно определить по формуле [1]:
Сзаг=Сшт. hT. hC. hB. hM. hП, руб. /кг, (3.4)
где Сшт - базовая стоимость одного килограмма штампованных заготовок, руб. /кг;
hT - коэффициент, учитывающий точность заготовки;
hC - коэффициент, учитывающий сложность заготовки;
hB - коэффициент, учитывающий массу заготовки;
hM - коэффициент, учитывающий материал заготовки;
hП - коэффициент, учитывающий группу серийности.
Таким образом:
hT =1,05 - 1-ый класс точности;
hC =0,88 - 2-ая группа сложности получения заготовки;
hB =0,89- так как масса заготовки находится в пределах 4,0…10,0 кг;
hM =1,27;
hП =1;
Базовая стоимость одного килограмма штамповок составляет:
Сшт = 0,315 руб. /кг
Сзаг. = 0,315.1,05.0,88.0,89.1,27.1 = 0,329 руб. /кг
Определяем стоимость механической обработки по формуле:
Смех. = Сс + Ен. Ск, руб. /кг (3.5)
где Сс = 0,356 - текущие затраты на один килограмм стружки, руб. /кг [1] ; Ск = 1,035- капитальные затраты на один килограмм стружки, руб. /кг [1];Ен = 0,15 - нормативный коэффициент эффективности капитальных вложений выбираем из предела (0,1…0,2) [1].
Смех. = 0,356 + 0,15.1,035 = 0,511 руб. /кг
Стоимость одного килограмма отходов принимаем равной Сотх. = 0,0298 руб. /кг.
Определяем общую стоимость заготовки, получаемую штамповкой:
Ст = 0,329.4,6 + 0,511. (4,6-2,7) -0,0298. (4,6-2,7) = 2,43 руб.
Стоимость заготовки, полученной прокатом, определим по следующей формуле [1]:
, (3.6)
где Спр - цена одного кг материала заготовки, руб.; hФ - коэффициент, учитывающий форму заказа металлопроката. Т.о.: hФ=1,0 - для проката нормальной длины; Спр=0,255 руб. /кг
руб. /кг
Определяем общую стоимость заготовки, получаемую прокатом:
Ст = 0,255.10,61 + 0,511. (10,61-2,7) -0,0298. (10,61-2,7) = 6,51 руб.
Таким образом, по технологической себестоимости наиболее экономичным является вариант изготовления детали из заготовки, полученной штамповкой. Ожидаемая годовая экономия:
Эгод. = (СТ2 - СТ1). N, руб. (3.7)
где N - годовая программа выпуска деталей, шт.;
Эгод. = (6,51- 2,43).5000 = 20400 руб.
На основании сопоставления технологических себестоимостей по рассматриваемым вариантам делаем вывод о том, что для дальнейшей разработки следует выбрать метод получения заготовки штамповкой. В этом случае годовая экономия составит 20400 рублей.
Дата: 2019-07-24, просмотров: 230.