ступица рабочего колеса диплом. Диплом. Пояснительная записка содержит 157 страниц, в том числе 20 рисунков, 34 таблицы, 23 источника, 5 приложений. Графическая часть выполнена на 10 листах формата А1

• Название: Пояснительная записка содержит 157 страниц, в том числе 20 рисунков, 34 таблицы, 23 источника, 5 приложений. Графическая часть выполнена на 10 листах формата А1
• Анкор: ступица рабочего колеса диплом
• Дата: 03.03.2022
• Размер: 6.95 Mb.
• Имя файла: Диплом.doc
• Тип: Пояснительная записка; #380949
• страница: 2 из 16

1.3 Выбор типа производства и оптимального размера партии

Тип производства и соответствующая ему форма организации определяют характер технологического процесса и его построение. Согласно ГОСТ 3.1108 -74 ЕСТД и ГОСТ 14.004 -74 ЕСТПП одной из основных характеристик производства, т.е. классификационной категории производства, является коэффициент закрепления операции - К_3.0.




(9)

где - суммарное число различных операций;

Р_я - явочное число рабочих подразделений, выполняющих различные операции;

Ф - месячный фонд рабочего при работе в одну смену, Ф= 176 час.;

К_в - коэффициент выполнения норм времени, К_в = 1,3 ;

- суммарная трудоемкость программы выпуска;
N_i - программа выпуска i-й порции номенклатуры;

t_i - трудоемкость i-й позиции;

Принимая во внимание то, что на данную деталь существует технологический процесс, рассчитанный применительно к крупносерийному производству можно, для предварительного расчета коэффициента закрепления операций, принять трудоемкость изготовления по базовому технологическому процессу.
₌₆

Ф= 176 час.

N_i=30 000 шт.

t_i= 24,3 мин.=0,41 час.
К_з.о. ==1,34
К_3.0. в соответствии с ГОСТом 3.11.0 - 74 принимают равным:

К_3.0. = 1 - для массового производства;

1 < К_3.0. <10 - для крупносерийного производства;

20< К_3.0.<40 - для мелкосерийного производства.

Следовательно, выбираем тип производства крупносерийный.

Формы организации технологических процессов в соответствии с ГОСТ 14.312-74 зависят от установленного порядка выполнения операций технологического процесса, расположения оборудования, количество изделий и направления их движения при изготовлении. Установлены две формы организации технологических процессов - групповая и поточная. Решение о целесообразности организации той или иной формы производства обычно принимается на основании сравнения заданного суточного выпуска изделий и расчетной суточной производительности поточной линии.

Заданный суточный выпуск изделий N_c и суточная производительность поточной линии Q определяются по формулам:
, (10)
где 254 - количество рабочих дней в году

N_c= = 118 шт.

, (11)
\где 254 - количество рабочих дней в г оду;

Ф_С - суточный действительный фонд времени работы оборудования (при двухсменном режиме работы равен 952 мин);

Т_ср - средняя трудоемкость основных операций, мин;

- коэффициент загрузки оборудования, который для массового и крупносерийного производства можно принять не ниже 0,65...0,75.

Средняя трудоемкость операции определяется по формуле:
, (12)
Т_ср =_{ }=4,67 мин.

где Т_шт - штучное время основной i-операции, мин.;

П_о - количество основных операций (без учета операций типа точения фасок и др.) для проектируемого техпроцесса планируем равным 4.
Q=_{ }0,65=132
Для условий крупносерийного производства принимаем решение организовать участок по изготовлению детали «Ступица» с целевой предметной специализацией.

2. 
   Технологический раздел
   

1. 
   Выбор и обоснование метода получения заготовки
   

В базовом варианте заготовка представляет из себя сборочный узел, изготовленный путем сварки двух деталей «Втулка» и «Фланец».
«Фланец» 84707С-3104015.2 «Втулка» 84707С-3104015.1

Рисунок 2 - Деталировка заготовки




Рисунок 3 - Заготовка детали (сварной вариант)
Достоинством этого метода получения заготовки является:

1. 
   возможность получения заготовки из сортового проката, и, как следствие быстрота запуска новой детали в производство;
   
2. 
   возможность размещения заказа на изготовление заготовки детали «Ступица» практически на любом предприятии, даже при отсутствии литейного или кузнечно-штампового оборудования.
   

Недостатками такого метода получения заготовки являются:

1. 
   высокая трудоемкость изготовления деталей «Втулка» и «Фланец» - требуется предварительная механическая обработка внутренних поверхностей;
   
2. 
   необходимость изготовления сборочно-сварочного приспособления;
   
3. 
   погрешности базирования детали «Фланец» относительно детали «Втулка» и, как следствие увеличение припусков на обработку;
   
4. 
   дополнительные операции сварки и термообработки.
   

Все это сказывается на увеличении себестоимости детали.

Считаем, что заготовку детали «Ступица» возможно получить и другими более производительными методами: например литьем или горячей штамповкой. Это должно снизить себестоимость заготовки, уменьшить припуски на механообработку, снизить трудоемкость, повысить работоспособность детали «Ступица».
В качестве проектного метода получения заготовки выберем штамповку в закрытом штампе на кривошипном горячештамповочном прессе.

2.1.1 Технико-экономическое обоснование лучшего варианта заготовки (по КИМ и стоимости)

Масса заготовки по базовому варианту складывается из масс заготовок деталей, входящих в сборочный узел «Ступица» и изготовленных из сортового проката, и массы сварочных швов.
М_зб= М_вт+ М_фл+ М_св, (13)
Деталь «Втулка» изготавливается из Трубы 152х25 ГОСТ 8732-78 l=132 мм.

Масса детали «Втулка»:

М_вт=5,65 кг

Деталь «Фланец» изготавливается из Круга ø250 ГОСТ 2590-88 l=30 мм.

Масса детали «Фланец»:

М_фл=11,52 кг

Сварочная про волока Св-08Г2С ОСТ 2246-70

Масса сварочных швов:

М_св=0,49+0,27=0,76 кг

Массы заготовок и сварочных швов высчитаны при помощи программы «Компас-3D V10»
М_зб=5,65+11,52+0,76=17,93 кг
Коэффициент использования материала по базовому варианту) составляет

КИМ= , (14)

где М_д – масса детали

М_д=9,67 кг;
КИМ_б= =0,54
Стоимость заготовки из проката ориентировочно может быть определена по формуле:

С=M_з·S-(M_з-М_д)·S_отх , руб (15)
где M_з и М_д – масса заготовки и готовой детали соответственно, кг;

S – цена 1 кг металлопроката

S_отх – цена за 1 кг отходов

Стоимость 1 тонны стандартного проката составляет 35 тысяч рублей.

Стоимость 1 тонны стальной стружки составляет 2500 руб.

Стоимость заготовки по базовому варианту составит:

С_б=17,93·35-(17,93-9,67)·2,5=606,9 рубля.

Приведенные затраты на предварительную механообработку заготовок можно принять 7% от стоимости заготовок, следовательно себестоимость сварного варианта заготовки Ступицы будет составлять:

С_бм=1,07С_б=1,07·606,9=649,38 руб.
Масса заготовки по проектному варианту (горячая штамповка) – 14,25 кг (Посчитан с помощью «Компас-3D V10»).

Коэффициент использования материала по проектному варианту (горячая штамповка)
КИМ_п= =0,68
Стоимость штампованной заготовки можно определить как:
С=S_з·М_з·К_с·(5000/N)^0,15·К_м·К_в, руб., (16)

где S_з – стоимость 1 кг штамповки;

К_с – коэффициент сложности (поковки, имеющие выступающие части и отверстия – 1.15…1.25);

N – годовой объе м производства заготовок, шт.;

К_м – коэффициент материала (сталь углеродистая 0.9…1.04);

К_в – коэффициент массы заготовки (до 60 кг – 0.9)

Стоимость 1 тонны штампованных поковок составляет 46 тысяч рублей.

Следовательно стоимость одной заготовки по второму варианту составит
С_ш=46·14,25·1,2(5000/30000)^0,15·1,0·0,9=541,1 рубля.
Себестоимость с учетом отходов будет составлять:
С_п=С_ш-(M_з-М_д)·S_отх , руб (17)
С_п=541,1-(14,25-9,67)·2,5=529,65 руб
Таблица 4 – Сравнительная характеристика заготовок двух вариантов

Наименование показателей	1 Вариант	2 Вариант
Вид заготовки	Сварная заготовка	Горячая штамповка
Степень точности	I класса по ОСТ23.2.429-80.	Т2 ГОСТ 7505-89
Группа сложности	II	C3 ГОСТ 7505-89
Масса заготовки	17,93	14,25
КИМ	0,54	0,68
Стоимость 1 тонны заготовок, руб	35000	46000
Стоимость 1 тонны стружки, руб	2500	2500
Себестоимость заготовки, руб	649,38	529,65

Сопоставляем два варианта получения заготовки по годовой экономии металла:

Э_м=(М_з1-М_з2)·N, кг (18)
где М_з1 и М_з2 – масса заготовок по первому (более металлоемкому) и второму варианту соответственно;

N – годовой объем выпуска (годовая программа).
Э_м=(17,93-14,25)·30000=110400 кг

Годовой экономический эффект изготовления заготовки:
Э=( С_з2-С_з1)·N , руб (19)
где С_з2 и С_з1 стоимость заготовки по первому (более дешевому) и второму варианту, соответственно.
Э=(649,38-529,65)·30000=3591900 руб.
Сравнивая два варианта получения заготовок выбираем проектный вариант - штамповка в закрытом штампе на кривошипном горячештамповочном прессе.

2.1.2 Расчет промежуточных припусков и размеров заготовки

Для проектного варианта получения заготовки – горячей штамповки, на поверхность ø125Р7_{ } припуски и допуски назначим аналитическим методом.

Устанавливаем последовательность обработки:

Заготовка;

Черновое растачивание;

Получистовое растачивание;

Чистовое растачивание.

1. 
   Нормативные значения R_z и h
   

Таблица 5 - Нормативные значения R_z и h

	Rz, мкм	h, мкм
Заготовка	200	250
Черновое растачивание	100	100
Получистовое растачивание	50	50
Чистовое растачивание	25	25

2. 
   Пространственные отклонения
   

, (20)

где Δ_см – отклонение от соосности элементов, штампуемых в разных половинках штампа;

Δ_см=1,0мм

Δ_кор – отклонение заготовки от прямолинейности.

Δ_кор=0,7мм

Величина остаточных отклонений после выполнения перехода:
, (21)

где К_у – коэффициент уточнения:

К_у1=0,06 – после чернового растачивания;

К_у2=0,05 – после получистового растачивания;

К_у3=0,04 – после чистового растачивания
Δ_Σост1=0,06х1220=73 мкм

Δ_Σост2=0,05х1220=61 мкм

Δ_Σост3=0,04х1220=49 мкм

3. 
   Определяем погрешность установки.
   

При черновом и получистовом растачивании деталь устанавливается в патроне:

, (22)

где Σ_ос=80 мкм,

Σ_рад=100 мкм

При чистовом растачивании деталь устанавливается в специальном приспособлении с пневматическим приводом:
Σ_уст=120 мкм

4. 
   Определяем минимальные припуски по всем переходам.
   

При обработке внутренних поверхностей (двусторонний припуск)
, (23)
Для чернового растачивания:

2Z_min=2[(200+250)+ ]=3353 мкм

Для получистового растачивания:

2Z_min=2[(100+100)+ ]=695 мкм

Для чистового растачивания:

2Z_min=2[(50+50)+ ]=469 мкм

5. 
   Расчетные размеры.
   

Чистовое растачивание:

D_р=125-0,028=124,972 мм

Получистовое растачивание:

D_р=124,972-0,469=124,503 мм

Черновое растачивание:

D_р=124,503-0,695=123,808 мм

Заготовка:

D_р=123,808-3,353=120,455 мм

6. 
   Наибольшие предельные размеры:
   

Заготовка 120,46 мм;

Черновое растачивание 123,8 мм;

Получистовое растачивание 124,5 мм;

Чистовое растачивание 124,972 мм

7. 
   Наименьшие предельные размеры:
   

Заготовка 120,46-4,5=115,96 мм;

Черновое растачивание 123,8-1,0=122,8 мм;

Получистовое растачивание 124,5-0,16=124,34 мм;

Чистовое растачивание 124,972-0,04=124,932 мм
Таблица 6 - Расчет припусков поверхности ø125Р7_{ }

Последовательность обработки	Поле допуска	Элементы припуска, мкм				Расчетные размеры, мм		Td, мм	Размеры по переходам, мм		Предельные припуски, мкм
		Rz	h	ΔΣ	Σ	Расчетный припуск	Расчетный размер		dmin	dmax	2Zmin	2Zmax
Заготовка		200	250	1220	0		120,455	4,5	115,96	120,46
Растачивание черновое	H14	100	100	73	128	3,353	123,808	1,0	122,8	123,8	3340	6870
Растачивание получистовое	H10	50	50	61	128	0,695	124,503	0,16	124,34	124,5	700	1540
Растачивание чистовое	P7	25	25	49	120	0,469	124,972	0.04	124,932	124,972	472	592
Итого:											4512	8972

8. 
   Предельные значения припусков по всем переходам
   

Для чистового растачивания:

2Z_max=124,932-124,34=0,592 мм

2Z_min=124,972-124,5=0,472 мм

Для получистового растачивания:

2Z_max=124,34-122,8=1,54 мм

2Z_min=124,5-1238=0,7 мм

Для чернового растачивания:

2Z_max=122,8-115,96=6,84 мм

2Z_min=123,8-120,46=3,34 мм

9. 
   Определяем общие припуски.
   

2Z_{о max}=592+1540+6840=8972 мм

2Z_{о min}=472+700+3340=4512 мм

10. 
    Определяем правильность произведенных расчетов
    

2Z_{о max}-2Z_{о min}=T_заг-T_дет

8972-4512=4500-40

4460=4460
Расчет выполнен верно.

Остальные припуски и допуски по второму варианту получения заготовки – горячей штамповкой определим табличным методом.
Таблица 7 - Припуски и допуски заготовки (штамповка)

Размер	Припуски, мм	Допуски, мм	Ном. размер заготовки, мм
1	2	3	4
ø110	0	+2,5 -1,5	Ø110
ø115	3,7	+2,5 -1,5	Ø107,6
ø120Р7	3,7	+3,0 -1,5	Ø112,6
ø172h10	3,8	+3,0 -1,5	Ø179,6
120	3,8	+3,0 -1,5	127,6
15	3,5	+2,4 -1,2	22
Продолжение таблицы 7
1	2	3	4
10	3,5	+2,4 -1,2	17
46h14	3,5	+2,4 -1,2	53
ø146	0	+3,0 -1,5	Ø146
ø250	0	+3,5 -1,5	Ø250