Выбор способа получения заготовки

Проектирование технологического процесса изготовления детали

1.1 Технологический процесс изготовления детали

Служебное назначение и технические характеристики детали.

Червячные передачи применяют для передачи движения между двумя скрещивающимися валами. Движение в червячной передаче осуществляется по принципу винтовой пары, где винтом является червяк с трапецеидальной нарезкой, который входит в зацепление с колесом с косым зубом особой формы.

Технические характеристики:

- материал изготавливаемой детали сталь 40Х ГОСТ 4543-71,

- твердость 28…32 HRCэ,

- предел текучести σ_т = 80÷95 кгс/мм ,

- предел прочности σ_в =60÷75 кгс/мм ,

- относительное удлинение d ≥ 10%.

С точки зрения механической обработки деталь является технологичной конструкцией, так как возможен свободный подход инструмента к любой поверхности детали. В процессе изготовления деталь подвергается термообработке: закалке в масле с высоким отпуском. Применение термообработки позволяет улучшить механические свойства материала, то есть повысить твердость детали, а следовательно её прочность и износостойкость. Допуски на неуказанные размеры назначаем по 14 квалитету, так как изготовление этих размеров не требует высокой точности.

 

Определение типа производства и размера партии детали

 

Определим годовую программу изготовления деталей в штуках с учетом запасных частей и возможных потерь по формуле:

П = П₁ * m *(1 +(β/100) ), шт.  (1.2.1)

 

где П - годовая программа изготовления деталей, шт.,

П₁ – годовая программа выпуска изделий, шт.,

β – количество дополнительно изготовляемых деталей для запасных частей и для восполнения возможных потерь, %.Примем β = 5%.

m - количество деталей данного наименования,

 

П = 2000 * 1 * (1 + (5/100)) = 2100 (шт.)

 

Размер производственной программы в натуральном количественном выражении определяет тип производства и имеет решающее влияние на характер построения технологического процесса, на выбор оборудования и оснастки, на организацию производства.

Характерная особенность производства заключается в том, что обработка деталей производится партиями. Количество деталей в партии для одновременного запуска определяем по следующей формуле

 

                                    П * α

                             n =             , шт.,      (1.2.2).

                                        F

 

где n – количество деталей в партии,

П - годовая программа изготовления деталей, шт.,

α – число дней, на которые необходимо иметь запас деталей на складе, для обеспечения сборки принимаем α = 10,

F – число рабочих дней в году, принимаем F = 240.

                                                     2100 * 10

                                              n =                 = 88 (шт.).

                                                            240

 

Принимаем среднесерийный тип производства при количестве изделий (партия от 25 до 200 шт.).

Допуски на неуказанные размеры назначаем по 14 квалитету, так как изготовление этих размеров не требует высокой точности.

Выбор способа получения заготовки

 

Для выбора экономически выгодного способа получения заготовки рассматриваем 2 варианта:

1) получение заготовки прокатом

2) получение заготовки штамповкой.

Сравним варианты по минимальной величине приведенных затрат на изготовление детали.

    Расчет величины приведенных затрат выполняется по формуле:

 

С_дет. = С_заг. – С_отх. + С_{мех.обр.} , (1.3.1)

 

где С_заг. – стоимость заготовки, руб.

С_отх.– стоимость отходов, руб.

С_{мех.обр.}  – стоимость механической обработки, руб.

Найдем стоимость заготовки по формуле:

 

                     С_опт.

          С_заг. =           * М_заг. ;              (1.3.2)

                      1000

 

где С_опт. – оптовая цена материала за 1 тонну, руб.,

М_заг. – вес заготовки, кг.,

М_заг.1 = 0,68 кг., М_заг.2= 0,25 кг.,

 

                                                 308

                                 С_заг.1 =          *0,68 = 0,21 руб.

                                                 1000

 

                                                   433

                                  С_заг.2 =          *0,25 = 0,11 руб.

                                                  1000

 

Найдем стоимость отходов по формуле

                                             

                         С_опт.

          С_отх. =           * М_отх. ,             (1.3.3)

                     1000

 

где С_опт. – оптовая цена отходов за 1 тонну, руб.,

М_отх. – вес отходов, кг.,

М_отх.1 = 0,45 кг., М_отх.2= 0, 087 кг.,

 

             13,2

С_отх.1 =          *0,45 =0,0059руб.,

             1000

 

             13,2

 С_заг.2 =          *0,087 = 0,0011руб.,

           1000

 

Найдем стоимость механической обработки по формуле:

 

                      С_м.о.

    С_{мех.обр.} =           * м_отх. ; (1.3.4)

                       1000

 

где С_м.о. – стоимость механической обработки за 1 тонну, руб.,

М_отх. – вес отходов, кг.,

М_отх.1 = 0,45 кг., М_отх.2= 0,087 кг.,

 

            2100

 С_м.о.1 =          *0,45 = 0,945 руб.,

             1000

 

             2100

 С_м.о.2 =          *0,087 = 0,128 руб.,

             1000

 

Подставляем результаты в исходную формулу (1.3.1). Найдем затраты по сравниваемым вариантам.

 

С_дет1. = 0,21 - 0,0059+0,945 = 1,15 руб.,

С_дет2. = 0,11 - 0,0011 + 0,128 = 0,23 руб.,

 

Из полученных результатов видно, что экономически выгодным является вариант получения заготовки штамповкой.

Изготовление заготовки методом штамповки на различных видах оборудования является прогрессивным методом, так как значительно уменьшает припуски под механическую обработку в сравнении с получением прокатом, а также характеризуется более высокой степенью точности и более высокой производительностью. В процессе штамповки также уплотняется материал и создается направленность волокна материала по контуру детали.