Выбор и обоснование способа получения заготовки

2.1.1 Выбор заготовки по коэффициенту использования материала [12]

Выбор заготовки по коэффициенту использования материала выполняю в следующей последовательности:

1. Определяю доступные методы получения заготовки. Заготовку для изготовления блока возможно получить ковкой, штамповкой или из круглого проката, т.к материал детали Сталь 40Х (см. раздел 1) выпускается сортовым прокатом, а также позволяет выполнять ковку.

2. Определяю наиболее подходящие методы с учетом крупносерийного производства. Блок цилиндров имеет наружную цилиндрическую форму, то есть возможно применить заготовку из круглого проката – 1й вариант. С учетом центрального отверстия в детали, целесообразно получение заготовки методом штамповки (2й вариант) на кривошипных горяче-штамповочных прессах (КГШП).

Окончательно устанавливаю способ получения заготовки по коэффициенту использования материала:

К_м = , (13)

где a – масса детали, кг;

q – масса заготовки, кг;

, (14)

где SV – объем заготовки;

r – плотность материала.

Масса детали по чертежу a = 5,16 кг.

1) Рассмотрим заготовку из проката. С учетом припуска на обработку наружных поверхностей 1,8 – 2,5 на сторону, то диаметр заготовки:

d = 130 + 2 × 2,5 = 135 мм;

высота H = 113 + 2 × 2,5 = 118 мм

ближайший нормальный круг – d = 140 мм.

Определяю массу заготовки по формуле 14:

кг

Коэффициент использования материала определяю по формуле 13:

К_м = ,

что допустимо для заготовки из проката.

2) 2й вариант. Эскиз заготовки-поковки, получаемой на КГШП представлен на рисунке 4. Масса поковки определена в п.2.5 и составляет q = 9,6 кг.

Коэффициент использования материала:

К_м = ,

что допустимо для заготовки-поковки.

По выполненным предварительным расчетам видно, что наиболее оптимальная заготовка-поковка, получаемая на КГШП. К недостаткам штамповки можно отнести высокую стоимость штампа, а также в следствие высокой сложности поковки ­ С3 необходимо 4 последовательных операции ковки. Достоинства ковки на КГШП – высокая точность получения заготовки, штамповка за один прием, автоматизация технологических линий, что необходимо при крупносерийном производстве.

Окончательно устанавливаю способ получения заготовки после экономического обоснования.

2.1.2 Экономическое обоснование выбора заготовки [1, 3]

Стоимость заготовки определяю по формуле

Ц = Q ´ С – (Q – q) (15)

где Q – масса заготовки, кг;

С – цена 1 кг материала заготовки, руб.;

q – масса готовой детали, кг;

S_отх. – цена 1т. отходов, руб.

Стоимость 1 кг материала заготовки рассчитывается по формуле:

С = (16)

К_т, К_с, К_в, К_м, К_п – коэффициенты, зависящие от точности группы сложности, массы, марки материала, программы выпуска заготовок.

Расчет технико-экономического обоснования, выбранных вариантов приведен в таблице 6.

Таблица 6 – Сравнительный анализ вариантов заготовок

Наименование показателей	Вариант
первый	второй
Вид заготовки	круглый прокат	штамповка в КГШП
Класс точности
Группа сложности
Масса заготовки Q, кг	14,2	9,6
Стоимость одной тонны заготовок, принятых за базу Cм.т., руб.
Коэффициент зависящий от точности, Кт	0,9	1,05
Коэффициент зависящий от сложности, Кс	0,9	1,15
Коэффициент зависящий от массы, Кв	1,1	0,9
Коэффициент зависящий от материала, Км	1,18	1,18
Коэффициент зависящий от программы выпуска, Кп	1,0	1,0
Переводной коэффициент
Масса готовой детали, q	5,16	5,16
Стоимость одной тонны стружки, Sотх.

1) 1й вариант.

Стоимость 1 кг материала заготовки рассчитываю по формуле 16:

С₁ =

Стоимость заготовки рассчитываю по формуле 15:

Ц₁ = 14,2 × 78,85 – (14,2 – 5,16) =1074,5 руб.

1) 2й вариант.

Стоимость 1 кг материала заготовки рассчитываю по формуле 16:

С₂ =

Стоимость заготовки рассчитываю по формуле 15:

Ц₂ = 9,6 × 96,2 – (9,6 – 5,16) =901,3 руб.

Штамповка на КГШП позволит получить экономию с годовой программы:

Вывод: Окончательно принимаю заготовку-поковку, получаемую штамповкой на кривошипном горяче-штамповочном прессе с годовой экономией в 2598 тыс. руб. При этом контур получаемой заготовки будет близок к исходной детали, что позволит снизить трудоемкость последующей механической обработки.

Дата добавления: 2015-07-11