Влияние заготовки на технологический процесс изготовления детали в механическом цехе, страница 5

Оценка уровня технологичности может быть проведена по трудоемкости и себестоимости механической обработки заготовки, а также по использованию металла при производстве заготовки и при механической обработке:

; ; ; ; , (1.9)

где ТБИМ, СБИМ - трудоемкость и себестоимость механической обработки базовой заготовки; КВГБ, КВТБ, ККИМБ - коэффициент выхода годного, коэффициент весовой точности и коэффициент использования металла базовой заготовки.

Следует обратить внимание на то, что использовать уровни технологичности по трудоемкости и себестоимости можно только в случае, если сравниваемые варианты не изменяют основной эксплуатационный показатель изделия Р; также очевидно, что применение рассматриваемых показателей возможно при сравнении с аналогом нескольких вариантов. При рассмотрении заготовок и изготовляемых из них деталей, оказывающих влияние на основное свойство изделия Р, необходимо в качестве показателей технологичности использовать удельные показатели вида:

;               

Каждый рассчитанный показатель ТКИ, будет представлять собой параметр оптимизации, характеризующий заготовку с одной частной стороны, что определяет ряд вариантов окончательной оценки выполненной работы. В наиболее простом случае, когда удельные показатели (или уровни технологичности), например, по трудоемкости тТИи себестоимости тСИ, меньше соответствуют удельным показателям аналога, тБТИ < тТИ, тБСИ < тСИ (или УТБ > УТ), то заготовка технологична и работу можно признать успешной. В случае обратном - тБТИ > тТИ, тБСИ > тСИ (или УТБ < УТ) - следует признать изделие нетехнологичным, и работу нужно продолжить в направлении снижения трудоемкости, себестоимости и, если необходимо, повышения основного качества изделия Р (рост срока службы, повышение грузоподъемности, увеличение пробега автомобиля и т.д.).

Рассмотрим пример использования некоторых показателей технологичности конструкции изделия. Первоначально для подачи смазочного материала в зону контакта шатуна с коленчатым валом ограничивались одним отверстием в большой шатунной головке. Трудоемкость обработки отверстия составляла ТИ1, а технологическая себестоимость СИ1. Однако эксплуатация автомобиля показала, что смазочный материал, поступающий через отверстие, не покрывает всю поверхность контакта. В итоге вместо граничного трения, обеспечивающего низкий коэффициент трения и малый износ шейки коленчатого вала и поверхности отверстия шатуна, имело место полусухое трение с адгезионным видом изнашивания, приводившее к ускоренному износу рассматриваемого узла. Через Р1 километров пробега задолго до капитального ремонта автомобиля необходимо было выполнять ремонтные работы, трудоемкость и себестоимость которых соответственно равна ТР1, СР1.В целях повышения технологичности, связанной с увеличением срока службы узла, на внутренней поверхности большой головки шатуна предложено фрезеровать паз под углом к образующей, проходящей через отверстие, по которому поступал смазочный материал. При этом трудоемкость Т2 составила сумму штучных времен, связанных со сверлением отверстия, фрезерованием паза и удалением заусенцев по кромке паза, а технологическая себестоимость перечисленных работ СТ2. Наличие паза в головке шатуна позволило обеспечить работу узла в режиме граничного трения, что повысило срок службы до Р2. Для оценки технологичности конструкции исследуемой детали необходимо, исходя из задач, формулы 1.9, настоящего раздела, принять трудоемкость, себестоимость, применение высокопроизводительных технологических процессов при фрезеровании и удалении заусенцев, что необходимо для снижения трудоемкости и себестоимости, а также повышение срока службы детали.

В рассматриваемом случае, если использовать в качестве оценок технологичности абсолютные значения трудоемкости, себестоимости и срока службы, то будет невозможно объективно оценить рассматриваемые варианты, т.к. (ТИ1 + ТР1) < Т2, И1Р1) < СТ2 , Р1 < Р2. В связи с этим нужно использовать удельные показатели технологичности по трудоемкости и себестоимости изготовления по первому тТ1, тС1 и второму тТ2, тС2 вариантам.

; ; ;

В данном случае получены соотношения тТ1 > тТ2, тС1 > тС2, что говорит о технологичности предложенного решения.

2. ОСНОВНЫЕ СВЕДЕНИЯ О ГОРЯЧЕЙ ОБРАБОТКЕ МЕТАЛЛОВ ДАВЛЕНИЕМ

2.1. КОВКА И ШТАМПОВКА

Горячую обработку металлов давлением (ГОМД) ведут - методами ковки и объемной штамповки. Получаемое в результате ковки и объемной штамповки изделие называют поковкой.

При ковке мерная заготовка деформируется последовательно по частям, что обеспечивает постепенное формирование заданной формы поковки. Ковку осуществляют с использованием универсального инструмента, в качестве которого широко применяют плоские и вырезные бойки, верхний из которых совершает возвратно-поступательное движение. Использование универсального оборудования и инструмента дает, низкую производительность и точность заготовок, большие припуски и напуски на кованых поковках определяют применение ковки в единичном и мелкосерийном производствах.

При этом ручной ковкой с использованием кувалды, наковальни и подкладного инструмента производят поковки массой до 5...10 кг. Машинную ковку осуществляют на ковочных молотах, гидравлических и парогидравлических прессах, а также паро-воздушных молотах. Машинную ковку применяют для производства поковок в десятки и сотни тонн. В тяжелом машиностроении, где в большом количестве изготовляют крупногабаритные изделия, 90% поковок производят методами ковки.

Штамповка осуществляется с использованием штампов на разнообразном оборудовании, что существенно увеличивает производительность труда, повышает коэффициент КИМ. Этот процесс применяют в серийном и массовом производствах.

Так, в автотракторном машиностроении 98% поковок производят объемной штамповкой.