Выбор способа получения заготовки для изготовления корпуса ЦФ8.036.689

7  Выбор способа получения заготовки

      Рационально выбранный способ получения заготовки обуславливает величину себестоимости детали.
      Для мелкосерийного производства и для получения хороших экономических показателей необходим вид получения заготовки, обеспечивающий высокую производительность и минимальные припуски на обработку.

      От величин припусков зависит масса, а значит и величины коэффициентов использования заготовки и металла.

      Для выбранного типа производства можно использовать отливки, поковки кованные и штампованные на молотах.

      Применение отливок исключено ввиду того, что применяемый материал не является литейным.

       Припуски меньше у штампованных заготовок, однако, для их применения необходимо создавать специальную оснастку.

      Сделаю технико-экономический расчет выбора заготовки на примере поковок штампованной и кованной и заводской заготовки по методике описанной в [1 стр.29].

            Определяю стоимость заводской заготовки по формуле:

            Sзаг_пр. =М+ΣC_0.3     [1. Стр.29]                                                             (7.1)
где

            М - затраты на материал заготовки

            М=QS - (Q-q) ^Sотх,  где                                                                          (7.2)

                                    ¹⁰⁰⁰

            Q - масса заготовки, кг

               ( по заводским данным  Q = 216кг)

            S - цена 1 кг материала заготовки

               (по [ 1, стр.29]   S = 150 ^грн/_т = 0,15 ^грн/_кг)

            q - масса готовой детали, кг

                (q = 74,3)

            Sотх - цена 1т отходов, грн

                (Sотх = 23 ^грн/_т    по [  1 ,стр. 30])

            М = 216×0,15-(216-74,3)×^{_ 23}     = 29,12 грн. = Sзаг _пр.

                                                                                      ¹⁰⁰⁰

                  ( так как Σ С_0,3 за неимением не учитываю)

            Расчет стоимости кованной и штампованной поковок нахожу по формуле:

            Sзаг = (^Сi  Q K_т  К_с  К_в  К_м К_п))-(Q-q) ^Sотх , где                                 (7.3)

                        ^{1000                                                                     1000}

( Присваиваю индексы 1 и 2 соответственно данным для заготовок кованной и штампованной)

            С_i - базовая стоимость 1 т заготовок

                С_i1 = 221 грн.

                С_i2 =  973 грн.         [1,  стр.30]

            К_т - коэффициент точности

                 К_т1 = 1

                 К_т2  = 1,05              [1,  стр.30]

            К_с - коэффициент сложности

                     К_с1 = 0,87

                  К_с2 = 0,87              [1,  стр.30]

            К_м - коэффициент группы материалов

                  К_м1 = К_м2 = 1,13    [1,  стр.31]

            К_п -  коэффициент объема производства

                  К_п1  = К_п2 = 1,0       [1, стр. 31]

            К_в - коэффициент зависящий от массы

                  К_в1 = К_в2 = 0,74

            Q  - масса заготовки

                   Q₁  =191 кг  (расчет см. ниже)

                   Q_{2 (укрупненное)} = 191^.0,7 = 133,9 кг.

  Расчитываю  Sзаг₁,  Sзаг₂

                  Sзаг₁ = (²²¹/₁₀₀₀ ^.191^.0,87 ^. 1,13 ^. 1,0 ^. 0,74) - ( 191 - 74,3) ²³/₁₀₀₀ = 24,03 грн.

            Sзаг₂  = (⁹⁷³/₁₀₀₀ ^.133,9^.1,05^. 0,87^. 1,13 ^.1,0 ^. 0,74) - (133,9-74,3) ²³/₁₀₀₀ = 98,14 грн.

          Как видно из результатов расчетов штампованная заготовка изначально невыгодна.

          Это значит, что для использования принимаю поковку кованную.

     Определяю экономический эффект от применения данной заготовки:

            Э=(Sзаг_пр.-Sзаг₁) =29,11-24,03=5,08 грн.

          Проектирование заготовки произвожу по ГОСТ 7829-70 « Поковки из углеродистой и легированной сталей, изготавливаемые свободной ковкой на молотах»   [5]

          По табл.1 стр.5 определяю форму и соотношение размеров поковки - втулки с уступами и отверстиями, изготавливаемые в подкладных кольцах или подкладных штампах (более подходят для данной детали и ее габаритов подкладные кольца).

          Размеры поковки определяю с использованием черт. 12 и табл.12 стр.23:

n для Ø565 и высоты детали 86 припуск 18+7 мм

n для Ø406 и высоты детали 16 припуск  16+7 мм (уступ)

n для Ø88  и высоты детали 86 припуск  14+7 мм (меньшее отверстие)

n для Ø130 и высоты детали 86 припуск 14+7 мм (большее отверстие)

n для  Н=86 припуск 13+4 мм

n для  h=65 припуск 13+4 мм.

Определяю массу заготовки по формуле

Мпок = ρ ^. V , где                                                                                  (7.4)

            ρ = 7,8 ^г/_см³   - плотность железа          

            V - объем заготовки, он состоит из объема двух колец

( индексы в формуле см. рис. 7.1)

            V = ^π/₄ (D₁²·l₅ + D₂²·(l₆ - l₅) - d₃²·30 - d₄²·(l₆ -30)) =                    (7.5)

            = ^3,14/ ₄ (60,12^.7,8+43,8 ^{2 .} 3,4-6,0 ^{2 .} 3,0-10,2 ^{2 .} 7,0)=26381 см³

отсюда

            Мпок = 7,8 ^. 26,381 = 191 кг

            Определяю  Ким и Киз по новой массе, используя формулы (5.1, 5.2)

            Ким = ^74,3/₁₉₁ = 0,38 > 0.34(коэффициент повысился, но незначительно)

            Киз = ^74,3/ _{191+ ( 191-74,3)} = 0,24 >0,21( также несколько повысился).

На рисунке 7.1 показан общий вид заготовки

      Рисунок 7.1-Общий вид заготовки-поковки.

 По рекомендациям [5] разрабатываю технические требования к заготовке:

1.  Поковка кованная ГОСТ 7829-70 .

2.  Неуказанные кованые радиусы R = 15мм

3.  Неуказанные уклоны 2-3⁰.

4.  В отверстиях поковки сверх припусков допускается уклон не более 1:20.

5.  Неуказанные предельные отклонения размеров + 2 мм.

6.  Очистку отливки произвести в дробеструйной камере.

7.  На торцах отверстий допускаются заусенцы высотой до 2мм, выходящие при механической обработке.