Курсовой проект. Курсач(v0.05). 1. 2 Анализ технических требований к конструкции детали и её технологичности(чертеж детали). 10

• Название: 1. 2 Анализ технических требований к конструкции детали и её технологичности(чертеж детали). 10
• Анкор: Курсовой проект
• Дата: 25.09.2022
• Размер: 3.57 Mb.
• Имя файла: Курсач(v0.05).docx
• Тип: Реферат; #694717
• страница: 3 из 6

3. ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ВЫБОРА МЕТОДА ПОЛУЧЕНИЯ ЗАГОТОВКИ

Основными видами заготовок в зависимости от назначения, являются: отливки из черных и цветных металлов, заготовки из металлокерамики , кованные и штампованные из листового металла , из проката ,сварные заготовки , заготовки из неметаллических материалов.

Способ получения заготовки должен быть наиболее экономичным при заданном объеме выпуска детали. При выборе методов получения заготовки следует стремиться к тому ,чтобы форма и размеры заготовки приближались к форме и размерам готовой детали.

Обоснование выбора заготовок в промышленности производят по общей себестоимости и металлоёмкости для двух или нескольких выбранных вариантов.

В курсовом проекте рассмотрим два варианта метода получения заготовки:

• 
  Горячекатанный прокат;
  
• 
  Штамповка.
  

Основные данные: материал –сталь 07Х16Н6, годовой выпуск детали Ne=5000 шт, масса детали m=0,61 кг, форма детали цилиндр с глухим основанием, тип производства- среднесерийный.

Вариант 1.

Заготовка из проката. Согласно точности и шероховатости поверхностей обрабатываемой детали определяем промежуточные припуски по таблицам[3].

Материалоемкость изготавливаемой детали определяется по коэффициенту использования металла:
(11)
где: -коэффициент использования материала;

G_з.п- расход материала на заготовку, кг;

G_д- масса изделия, кг;

Для определения массы заготовки необходимо определить её объем, тогда по известной удельной ёмкости определяем её объем, тогда по известной удельной плотности определяем:
G₃= ρ*V₃ (12)

Объем заготовки определяется путем назначения припусков на её обработку.

Прежде чем назначать припуски выберем маршрут обработки.

Для обработки заготовки с учётом технических требований чертежа выбираем следующий маршрутный технический процесс :

• 
  Черновая обработка;
  
• 
  Чистовая обработка;
  

За основу расчёта промежуточных припусков принимаем наружный диаметр 44 мм. В общем случае расчётные размеры заготовки определяются по следующей формуле[2]:

D₃=D_н+2Z_0чист. +2Z_0черн , (13)

где: D_н-номинальный диаметр детали (по чертежу), мм

D₃-расчетный размер заготовки, мм

Z_0черн - припуск на сторону на черновую обработку, мм;

Z_0чист – припуск на сторону на чистовую обработку, мм;

Определим промежуточные припуски на сторону соответственно для чернового точения равным 2 мм, а для чистового 0,75 мм.[3]

Тогда расчетный размер заготовки будет:
D₃=44+2*2+2*0,75=49,5 мм (14)
По расчётным данным D_з выбираем ближайший по размеру горячекатаный прокат повышенной точности по ГОСТ 2590-2006. Отклонения для .

Припуск на подрезку 2-х торцевых поверхностей заготовки с учетом отрезаемой технологической бобышки длинной равной L=10 мм выбираем равным 1,4 мм.

Тогда общую длину заготовки рассчитываем по формуле:
_{з д подр} (15)
где : L_З-длина заготовки ,мм;

L_д - номинальная длина детали по рабочему чертежу , мм;

L_б – длина бобышки, мм;

Так как заготовка по форме является цилиндром её объем определяем по формуле:
_* L₃₌ *8,94=179,60 см³, (16)
где : L₃-длина стержня (заготовки), мм;

D₃-диаметр заготовки с учетом плюсового допуска, мм.

По известному объему заготовки и удельной плотности материала рассчитаем массу заготовки по формуле:
G₃= ρ*V₃=7,83* 179,60=1406,26=1,41 кг (17)
где: ρ-удельная плотность материала, равная 7,83 г/см ³;

Выбираем оптимальную длину проката для изготовления, заготовки .

Потери на зажим заготовки , принимаем 80 мм

Длину торцового обрезка проката рассчитывается по формуле (0,3 -0,5)*D₃:
L_от=0,3*D₃=0,3*50=15 мм , (18)

где : D₃- диаметр выбранной заготовки , мм .

Число заготовок, исходя из принятой L проката по стандартам ,определяется по формуле .

Из проката длиною равной 1 м:

X₁ = = =9,92 шт. (19)

где: L_пр-длина выбранного проката
L_о.т-длина торцового обрезка проката
L_заж.-минимальная длина опорного (зажимного) конца

L_з-длина заготовки, мм

L_р- ширина резца, мм

Получаем 9 заготовок из данной длины проката.

Из проката длиною 2 м.

X₂= = =20,88 шт. (20)

Получаем 20 заготовок из данной длины проката.

Остаток длины (некратность) определяется в зависимости от принятой длины проката :

Из проката 1 м

=1000- 15-80- (90*9)= 95 мм (21)
где:L_н.к.1. –некратность длины, мм;

L_з.- длина заготовки, мм

X₁-длина проката , мм.

Рассчитываем потери материала на некратность в % соотношении. Расчёты производятся по формуле ниже для длины равной 1 метр.
П_{н.к 1}= = (22)
где: П_н.к 1-потери материала на некратность в % при L=1 м.

Остаток длины (некратность) из проката равный 2 м:
=2000- 15-80- (90*20)= 105 мм (23)
Расчёты производятся по формуле ниже для длины равной 2 метра:
П_{н.к 2}= = (24)
Из расчётов на некратность следует, что прокат длиною 2 м для изготовления заготовок экономичнее, чем прокат длиною 1 м.

Потери материала на зажим при отрезке по отношению к длине проката составят:
= =4 % (25)
где: П_заж.-потери материала на зажим

Необходимо рассчитать потери материала на длину торцевого обрезка проката в процентом отношений к длине проката составят .

Потери материала на длину торцевого обрезка рассчитывается по формуле ниже:
= (26)
где: - потери на торцевую обрезку проката,

L_о.т.-длина торцевого обрезка проката ;

Далее необходимо произвести расчёты на общие потери (%) к длине выбранного проката:
_. (5,25+0,75+4)= 10 % (27)
Расход материала на одну деталь с учетом всех технологических неизбежных потерь определяем по формуле (3.17):
= =1,5 кг (28)
G_з.п- расход материала на заготовку, кг;

G_3.-масса заготовки, кг;

Определяем коэффициент использования материала по формуле ниже:
= 0,41 (29)
где: -коэффициент использования материала

G_з.п- расход материала на заготовку, кг;

G_д- масса изделия, кг;

Рассчитываем стоимость заготовки из проката по формуле ниже:
С_з.п=С_м*G_з.п-( G_з.п-G_д.)*(_. )= 420*1,5-(1,5-0,61)*( )=629 руб. (30)

где,

С_м – стоимость 1 кг материала, руб[1]

С_отх – стоимость 1 т отходов, руб[1]
Вариант 2.

Заготовка изготовлена методом горячей объёмной штамповки.

Степень сложности С₂,точность изготовления класс 1,группа стали –М₁.

За основу расчёта промежуточных припусков принимаем наружный диаметр 44 мм. В общем случае расчётные размеры заготовки определяются по следующей формуле[2]:

D₃=D_н+2Z_0чист. +2Z_0черн , (31)

где: D_н-номинальный диаметр детали (по чертежу), мм

D₃-расчетный размер заготовки, мм

Z_0черн - припуск на сторону на черновую обработку, мм;

Z_0чист – припуск на сторону на чистовую обработку, мм;

Определим промежуточные припуски на сторону соответственно для чернового точения равным 1,5 мм, а для чистового 0,5 мм.

Тогда расчетный размер заготовки будет:
D₁=44+2*1.5+2*0,5=48 мм (32)
Припуск на подрезку 2-х торцевых поверхностей заготовки с учетом отрезаемой технологической бобышки длинной равной L=10 мм выбираем равным 1,4 мм.

Тогда общую длину заготовки рассчитываем по формуле:
_{1 д подр} (33)
где : L_З-длина заготовки ,мм;

L_д - номинальная длина детали по рабочему чертежу , мм;

L_б – длина бобышки, мм;
Разрабатываем эскиз на штампованную заготовку по второму варианту

Для определения объема штампованной заготовки разобьем фигуру заготовки на отдельные простые элементы и проставить на них размеры на рисунке 3.

Тогда расчетный размер внутреннего объема будет:
D₂=20-2*1.5-2*0,5=16 мм (32)
Припуск на расточку заготовки с учетом рассверливания на глубину L=10 мм выбираем равным 1,4 мм.

Тогда общую длину заготовки рассчитываем по формуле:
_{2 д подр} (33)
где :

L_д - номинальная длина детали по рабочему чертежу, мм;

Lр – глубина рассверливания, мм;

Отсюда V₃ будет равно:

V₃=V₁-V₂ (34)
где: V₁- суммарный объем заготовки, см³;

V₂- вычитаемый объем , см³.


Рисунок 3-Элементы заготовки

*L= *89.4=161692 мм³= 161,69 см³ (35)
где: - элемент объема заготовки, мм;

-внутренний диаметр, мм;

Далее рассчитываем V₂ по формуле:
*L= *53.6=10771 мм³=10,77 см³ (36)
где: V₂-элемент заготовки

Рассчитываем V₃ для нахождения объема:
= =150,92 см³ (37)
где : V₁-объем заготовки

Определяем массу штампованной заготовки:
= 1,18 кг (38)
где: Gз.ш. - масса штампованной заготовки.

Принимаем неизбежные технологические потери (угар, облой и т.д.) при горячей объемной штамповке равным 10%, определим расход материала на одну деталь:
= =1,29 кг (39)
где: -потери штамповки

Коэффициент использования материала на штампованную заготовку рассчитываем по формуле ниже:
= =0,47 (40)
где: коэффициент использования материала на штампованную заготовку

G_д- масса изделия по чертежу

Далее необходимо произвести расчёты стоимости штампованной заготовки:
= = 541 руб. (41)
С_з.ш- стоимость штампованной заготовки, руб;

С_м-цена 1 кг материала заготовки, руб;[1]

С_отх.-цена 1 кг отходов материала, руб;[1]

Годовая экономия материала от выбранного варианта изготовления заготовки рассчитывается по формуле:
Э_м=(G_э.п-G_з.ш)*N=(1,5-1,29)*5000=1050 кг (41)
Э_м- годовая экономия материала, кг

G_э.п- расход материала на деталь при первом методе получения, кг

G_з.ш- расход материала на деталь при втором методе получения, кг
Экономический эффект (выбранного вида) варианта изготовления заготовки:
Э=(С_з.п- С_з.ш)*N=(629-541)*5000=440000 руб. (42)

где: Э- экономический эффект изготовления заготовки, руб

С_з.ш-стоимость заготовки полученная при первом методе, руб

С_з.п- стоимость заготовки полученная при втором методе, руб

Технико-экономические расчёты показывают, что заготовка, полученная методом горячей объемной штамповки более экономична, как по использованию материала, так и по стоимости чем заготовка из проката.