Вал из стали 40Х Гост 4543-71. Анализ исходных данных. Анализ технологичности конструкции детали. Выбор заготовки и обоснование метода ее получения

Точность взаимного расположения задается величиной радиального биения, которая не должна превышать 0.02 мм на поверхности с диаметром 18 мм и 0.012 мм на поверхности с диаметром 23 мм . Допуск на отклонение профиля в продольном сечении 0.008 на поверхности с диаметром 18 мм.

1.4 Анализ качества поверхности

Шероховатость опорной шейки вала не превышает 0.2 мкм. Остальные поверхности выполнить в пределах допуска на шероховатость, остаточная шероховатость не более 12.5 мкм.

1.5 Анализ технологичности конструкции детали

Чертеж детали располагает всей необходимой информацией для ее изготовления, содержит необходимые размеры с допусками, требования к точности формы и взаимного расположения поверхностей. Конструкция детали состоит из стандартных, унифицированных элементов и может быть изготовлена из заготовок, также являющихся стандартными и унифицированными. Размеры и поверхности детали имеют оптимальную точность и шероховатость. Конструкция детали обеспечивает возможность применения типовых технологических процессов. Каждая поверхность доступна для ее обработки.

2. Выбор заготовки и обоснование метода ее получения

Данная деталь изготавливается из малолегированной стали 40Х. Заготовку можно получить из проката или штамповкой на горизонтально ковочных машинах.

Исходные данные: материал - сталь 40Х Гост 4543-71

2.1 Расчет массы детали:

m=p*V

V=3,14*(

q=

Годовой объем выпуска - 1000 шт\год - среднесерийный тип производства.

2.2 Определение массы заготовки при прокате

Заготовки из проката используют чаще всего для получения деталей на станках токарной группы , токарных автоматах, токарно-револьверных, токарно-винторезных и других станках.

Применяется в тех случаях, когда профиль материала приближается к профилю металла: круглые прутки и трубы — для деталей имеющих форму тел вращения (валов, втулок и др.), для деталей, которые обрабатываются на автоматах — применяются комбинированные прутки 9-11 квалитеты точности. Заготовки из проката нашли самое широкое применение благодаря своей простоте и дешевизне.

Определим массу и объем заготовки при применении данного метода:

Vп=6,9*3,14*

qп==0,22492 кг

Определим коэффициент использования материала заготовки по формуле:

Кп=q/qп

Kп=0,1348/0,22492=0,599

2.3 Определение массы заготовки при штамповке.

Штамповки применяются для изготовления деталей из пластических металлов более сложной, чем у отливок, конфигурации. При штамповке возможно получение отверстий любой формы и конфигурации. Заготовка-штамповка отличается малой шероховатостью поверхности, высокой точностью, малыми значениями припусков на обработку и самой высокой стоимостью. Заготовки-штамповки применяют в тех случаях, когда имеются поверхности, которые невозможно обработать механически, но требуется их высокое качество.

Определим массу и объем заготовки при применении данного метода:

Vш=

qш=

Определим коэффициент использования материала :

Kш=0,1348/0,2422=,557

Сравним полученный коэффициент с аналогичным для проката:

Кп=0.599>0.557=Кш

Следовательно, метод проката является менее материалоемким, чем метод штамповки.

2.4 Расчет стоимости заготовки с учетом ее черновой обработки.

Определим стоимость заготовки по формуле:

Где

 - средняя часовая заработная плата основных рабочих по тарифу, руб.\чел.-ч;

 - цена 1 кг отходов, руб. ;

- оптовая цена на материал в зависимости от метода получения заготовки;

- масса отходов материала, кг;

 - время черновой обработки заготовки, ч;

 -  цеховые накладные расходы (для механического цеха могут быть приняты равными 60-80%)

2.4.1. Расчет стоимости заготовки при прокате

Рассчитаем основное время Т

Т=

 = 0,438 руб.\чел.-ч;

 = 0,0298 руб. ;

 = 300 р/кг;

=(0,22492-0,1348)*0,75=0,06759кг;

 = ч;

 =75%;

.

Стоимость заготовки при прокате:

2.4.2. Расчет стоимости заготовки при штамповке

Рассчитаем основное время Т

Т=

 = 0,438 руб.\чел.-ч;

 = 0,0298 руб. ;

 = 655 р/кг;

=(0,2422-0,1348)*0,75=0,08055кг;

 = ч;

 =75%;

Стоимость заготовки при штамповке:

Вывод:

С учетом коэффициента использования материала, среднесерийного типа производства и стоимости заготовки выбираем метод проката как наиболее экономически оптимальный.

3. Выбор технологических баз

При разработке технологического процесса изготовления вала возникает задача - выбрать из нескольких вариантов обработки детали один, обеспечивающий наиболее экономичное решение. Поэтому с целью экономии труда и времени технологической подготовки производства необходимо использовать типовые процессы обработки деталей и типовых поверхностей деталей.

Базирование - это придание заготовке определенного положения