4. Выбор метода получения исходной заготовки. Выбор метода получения исходной заготовки

• Название: Выбор метода получения исходной заготовки
• Дата: 02.10.2022
• Размер: 219.85 Kb.
• Имя файла: 4. Выбор метода получения исходной заготовки.docx
• Тип: Документы; #710192

ПОЯСНЕНИЕ

В разделе “Выбор метода полученияисходной заготовки” необходимо сравнить между собой несколько разных наиболее подходящих на ваш взгляд способов получения заготовки на операциях заготовительного производства по методике, представленной в примере.
ПРИМЕР

4. Выбор метода получения исходной заготовки

Выбор метода заготовки исходной заготовки определяется в зависимости от назначения и конструкции детали, материала, технических требований, типа производства, а также экономичности изготовления. Вид заготовки оказывает значительное влияние на характер технологического процесса, трудоемкость и технологичность обработки.

В машиностроении применяются следующие методы получения заготовок, такие как: литье, сварка, прокат, ковка на молотах и горячая штамповка.

Для детали используется сталь 12X1МФ [1].

Цифра 12 перед буквенным обозначением указывает среднюю массовую долю углерода в стали в сотых долях процента, т.е. среднее содержание углерода в стали 12Х1МФ приблизительно составляет 0,12%.

Буква Х означает содержание в стали хрома, а цифра 1 после буквы указывает среднюю массовую долю хрома в целых единица, т.е. хрома в стали 12Х1МФ приблизительно 1%.

Буква М означает присутствие в стали молибдена, а буква Ф присутствие в стали ванадия. Отсутствие цифр после букв М и Ф, говорит о том, что молибден и ванадий присутствуют в стали в малом количестве.

Вид поставки [1]:

1. 
   Сортовой прокат: ГОСТ 20072-74.
   
2. 
   Лист: ГОСТ 5520-79.
   
3. 
   Калиброванный пруток: ГОСТ 7417-75, ГОСТ 8559-75, ГОСТ 8560-78.
   
4. 
   Поковка и кованая заготовка: ГОСТ 1133—71.
   

Для определения наиболее рационального и экономически выгодного метода получения заготовки произведем расчет некоторых технико-экономических показателей. В качестве вариантов для сравнения (с учетом того, что в нашем случае тип производства выше определен как среднесерийное и вид поставки данной марки стали представлен в 5-ти вариантах), выберем прокат и штамповку на прессе [2, с. 24].

1. Произведем расчёт стоимости заготовки, полученной штамповкой на прессе.

Стоимость исходной заготовки в данном случае можно определить по формуле 1 [2, с. 32]:

(1)

где С₁ - базовая стоимость 1 тонны заготовок, руб.; - коэффициенты, зависящие от класса точности, группы сложности, массы, марки материала и объёма производства заготовок; Q – масса заготовки, кг; q – масса готовой детали, кг; S_отх – цена 1 тонны отходов, руб.

За базу принимаем стоимость одной тонны штамповок С₁ = 99 600 руб. (штамповки из конструкционной углеро­дистой стали, массой 2,5...4 кг, 2-го класса точности по ГОСТ 7505-89, 3-й группы сложности и 2-й группы серийности) [2, с. 39].

Ориентировочно массу заготовки поковки можно определить по формуле [3, с. 6]:

Q = q·К_р, кг(2)

К_р - расчетный коэффициент, устанавливаемый в соответствии с приложением 3 (табл. 20) [3]. К_р = 1,7.

Q=7,23·1,7 =12,3 кг.

Определим значения коэффициентов используя данные источников [2, 3].

В нашем случае заготовка согласно ГОСТ 7505-89 относится 4-5 классу точности (для определенности возьмем 4 класс, т.е. Т4), 1-й группы сложности (С1) и 2-й группы серийности. Группа стали М1, исходный индекс 18.

Тогда: ; ; ; ; .

Цена 1 тонны отходов (стружки) применительно к нашей марке стали составит: руб. [2, с. 31].

Определим стоимость исходной заготовки:



На основе данных ГОСТ 7505-89 определим штамповочные припуски и допуски на них и начертим чертеж заготовки. (см. рис. 1).
ВНИМАНИЕ!

Примем во внимание тот факт, что при назначении припуска на все наружные поверхности этот припуск на обработку необходимо прибавить к размеру, указанному на чертеже. На все внутренние поверхности припуск надо наоборот отнять от размера чертежа детали и допуск на этот припуск необходимо принять с обратным знаком.



Рис. 1. Заготовка, полученная штамповкой на прессе

2. Произведем расчёт стоимости заготовки, полученной методом проката.

Определим стоимости заготовки [2, с. 28]:

S_заг2 = M + ƩC₀, руб. (3)

где: М - затраты на материал заготовки, руб.; ƩC₀ - себестоимость операций правки, калибровки прут­ков и резки их на мерные заготовки, приходящаяся на одну заготовку.

Затраты на материал определяются по массе проката, требу­ющегося на изготовление детали, и массе сдаваемой стружки:

(4)

где: Q - масса заготовки, кг; S - цена 1 кг материала заготовки, руб.; q - масса готовой детали, кг; S_отх - цена 1 тонны отходов, руб.

Определим значения величин, используя данные источников [2, 4].

Вариант поставки – пруток, диаметром 230 мм и длиной, например, 2 м [4]. Необходимо от него отрезать цилиндр размерами Ø230х120 мм (см. рис. 2), исходя из размеров детали, заданных чертежом.



Рис. 2. Заготовка из проката
Масса такой стальной фигуры будет равна:



где: Q– масса, кг; V– объём цилиндра, мм³, ρ = 7,85·10^-6 – плотность стали, кг/мм³.

S= 95000 руб/тонну или 95 руб/кг [2, с. 29]. Выбираем примерно среднее значение цены.

q = 7,23 кг.

Цена 1 тонны отходов (стружки) применительно к нашей марке стали составит: руб. [2, с. 31].

Произведем расчет затрат на отрезную операцию C₀ (см. рис. 2).

С_о = С₃ ·(ε·k·у + Н/100), (5)

где: С_о - себестоимость выполнения операции обработки еди­ницы продукции, руб.; С₃ - основная зарплата станочника-сдельщика за вы­полнение операции обработки одного изделия; ε – коэффициент, учитывающий дополнительную зарплату и страховые сборы; k - коэффициент, учитывающий зарплату наладчика; у - коэффициент, учитывающий оплату рабочего при многостаночном обслуживании; Н – накладные расходы.

С_з=С_т.ф.·Т_шк/60, (6)

где: С_т.ф. = 38,18 - часовая тарифная ставка станочника-сдельщика 2-го разряда, руб/час [2, с. 42]. С учетом увеличения размера МРОТ (в таблице 20 приведены цифры на 2011 год) с целью получения адекватных приемлемых значений размера тарифной ставки умножим табличное значение на коэффициент 4,0. Тогда С_т.ф. = 38,18·4 = 152,72 руб; Т_шк - штучно-калькуляционное время выполнения опе­рации обработки одного изделия, мин; ε - коэффициент, учитывающий дополнительную з/п и страховые сборы.

Определим штучно-калькуляционное время на отрезную операцию [5, с. 146]:

Т_шк = φ_к·Т₀ (7)

φ_к = 1,75 – коэффициент, учитывающий тип производства и станочную группу (поскольку в нашем случае тип производства определен как среднесерийное, то возьмем среднее значение этого коэффициента для станков, например токарной группы).

Т₀ - основное технологическое время (отрезная операция).

Т₀ = 0,19·d² ·10^-3= 0,19·230² ·10^-3 ≈ 10 мин.

Тогда: Т_шк = 1,75·10 = 17,5 мин.

С_з=152,72 ·17,5/60 = 44,54 руб.

ε = k_д· k_с = 1,17·1,34 = 1,57;

k = 1,0; у = 1,0; Н = 400%.

С_о = 44,54·(1,57·1,0·1,0 + 400/100) = 248,1 руб.



Предпочтение следует отдать той заготовке, которая обеспечивает наименьшую технологическую себестоимость детали.



Таким образом, штамповка обеспечивает меньшую стоимость заготовки.

Литература:

1. Марочник сталей и сплавов: [справочник] / ред. А. С. Зубченко ; сост. А. С. Зубченко [и др.]. - 3-е изд., стер. - М. : Машиностроение, 2011. - 782 с.

2. Курсовое проектирование по технологии машиностроения : Учебное пособие / Кудряшов Е. А., Скрипаль А. И., Яцун Е. И. [и др.] 1– Старый Оскол : ТНТ, 2020. – 128 с. - ISBN 978-5-94178-520-9 . Текст : электронный // ЭБС ТНТ [сайт]. – URL: http://www.tnt-ebook.ru/library/book/301.

3. ГОСТ 7505-89. Поковки стальные штампованные. Допуски, припуски и кузнечные напуски.

4. ГОСТ 2590-88. Прокат стальной горячекатаный круглый.

5. Горбацевич А.Ф., Шкред В.А. Курсовое проектирование по технологии машиностроения: учеб. пособие для вузов. М.: ООО ИД «Альянс», 2007. 256 с.