Технико-экономическое обоснование рационального технологического процесса механической обработки детали «крышка», страница 7

где Кn– коэффициент положения поверхности (поверхность расположена внизу отливки Кn = 1; сбоку Kn = 1,1 и сверху Kn = 1,3); КМ – коэффициент материала отливки (чугунное литье КМ = 0,8); Кл – класс точности отливок (1 – массовое производство, 2 – серийное производство, 3 – ручная формовка); D – размер, на который назначается припуск,; L – наибольшая габаритная длина детали.

Z140 = 1 · 0,8 · 20,5 · 1400,2 · 1820,05 = 4 мм;

Z127 = 1 · 0,8 · 20,5 · 1270,2 · 1820,05 = 3,9 мм;

Z10 = 1 · 0,8, · 20,5 · 100,2 · 1820,05 = 2,3 мм;

Z8 = 1 · 0,8 · 20,5 · 80,2 · 1820,05 = 2,2 мм;

Z66 = 1 · 0,8 · 20,5 · 660,2 · 1820,05 = 3,4 мм;

Z82 = 1 · 0,8 · 20,5 · 820,2 · 1820,05 = 3,5 мм;

Величина припуска для заготовок, получаемых из листового проката:

, [3, с.23]

где Zd - припуск на наибольший диаметр детали, мм; Zl - припуск на общую длину детали, мм; D - наибольший диаметр детали, мм; L - длина детали, мм; IT - квалитет размера на диаметр D (6. 7…10).

Тогда размеры припусков, рассчитанные по формуле (21) равны:

 мм;

 мм.

Приведем полученные результаты в таблицу №5.

Таблица №5

Расчет и назначение общих припусков

Размер детали

(длина или диаметр), мм

Величина рассчитанного припуска, мм

Размер заготовки, мм

Заготовка – литье

Æ140

4 ´ 2 = 8

Æ148

Æ127

3,9 ´ 2 = 7,8

Æ134,8

Æ66

3,4 ´ 2 = 6,8

Æ59,2

Æ82

3,5 ´ 2 = 7,0

Æ75

10

2,3 ´ 1 = 2,3

12,3

8

2,2 ´ 1 = 2,2

10,2

Заготовка – прокат

Æ182

2,83 ´ 2 = 5,66

Æ187,66

18

5,5 ´ 1 = 0,7

29

На рисунках 3 и 4 приведены виды заготовок при литье и прокате соответственно. Из них видно, что отличие только в размерах припусков. Экономическая эффективность применения того или иного способа получения крышки редуктора приведена в следующем подпункте.

Рис. 3. Заготовка при литье

Рис. 4. Заготовка при прокате

Из приведенных выше рисунков видно, что общие припуски на литую заготовку превышают размеры припусков при штамповке. Это говорит о том, что в первом случае материала будет расходоваться больше, что может оказать отрицательное влияние на экономические показатели данного метода.

2.3.   Расчет массы заготовки

Значения общих припусков позволяют определить массу заготовки и коэффициент использования материалов. Масса заготовки определяется через объем. Для вычисления объема заготовку представляют в виде совокупности элементарных фигур: цилиндров, параллелепипедов. Объемы этих фигур суммируют, если они представляют внешние поверхности, и вычитают, если они образуют внутренние полости.

При этом обязательно учитывают напуски, предназначенные для упрощения конфигурации заготовки и скрывающие мелкие элементы детали, которые не целесообразно получать на заготовке. Кроме того, учитывается технологическая возможность получения минимальных размеров конструктивных элементов (стенок, ребер, отверстий, канавок, уступов и т.д.).

Расчет массы заготовки при литье:

,

где V3 – объем заготовки, мм3; r - плотность материала, кг/мм3 (чугун - 7,0 ·10-6)

V3 = V1 + V2 - V3,

где Vi – объем i-го цилиндра в мм3, рассчитанный по формуле Vi = p ·R2·l

V1 = 3, 14 · 882 · (10 + 2, 3) = 299088, 8 мм3

V2 = 3, 14 · 742 · (8 + 2, 2) = 347331, 7 мм3

V3 = 3, 14 · 29, 62 · (18 + 2, 2) = 55573, 1 мм3

V3 = 299088, 8 + 347331, 7 – 55573, 1 = 590847, 4 мм3

Таким образом,  590847,4 · 7,0 · 10-6 = 4, 14 кг

Для определения рационального использования материала рассчитывают коэффициент использования материала по формуле:

Ким = Mg / M3 , [3, с.18]

где Mg – масса детали по чертежу, кг; M3 - масса заготовки.

Таким образом, Ким = 1,9 / 4,14 = 0,5

Из полученного коэффициента следует, что материал используется неэффективно, т.к. в норме этот показатель должен составлять не ниже 0,6 - 0,7.

Расчет массы заготовки при прокате: