Разработка технологического процесса детали типа вал-червяк (стр. 2 из 9)

- число поверхностей необоснованной шероховатости,

- общее число поверхностей подлежащие обработке.

Коэффициент использования материала

%, где

- масса детали, кг,

- масса заготовки, кг.

Вывод по результатам анализа технологичности: количественная оценка технологичности показала, что сложность изготовления детали средняя, т. к. К_т=0,78%; коэффициент унификации входит в допустимые пределы 0,4-0,6; при выборе метода изготовления детали

% - высокий показатель использования материала. Деталь относим к технологичным.

6. Определение типа производства

В зависимости от широты номенклатуры, регулярности, стабильности и объема выпуска изделий современное производство подразделяется на следующие типы: единичное, серийное и массовое. От типа производства во многом зависит характер технологического процесса и его построение. Тип производства зависит от 2 факторов: заданной программы и трудоемкости изготовления изделия.

- коэффициент серийности [1, стр.16], где

- такт выпуска изделия,

- средняя трудоемкость по операциям. По существующему базовому техпроцессу завода мин.

[1, стр.17], где

- действительный годовой фонд времени оборудования,

шт., - годовая программа выпуска.

[1, стр.17], где

- номинальный фонд работы оборудования при двухсменном режиме, час.

% - коэффициент, учитывающий потери номинального времени на ремонт оборудования.

- рабочих дней в году.

час – продолжительность рабочей смены.

- количество рабочих смен в день.

час

При

производство принимается среднесерийное.

Определим оптимальное количество детали в партии для одновременного запуска на изготовление:

, [1, стр.12], где

- рекомендуемый запас деталей на цеховом складе (для крупных деталей 2-3 дня, для средних-4-6, для мелких- 7-10 дней);

дет.

Так как партия детали представляет их количество, которое изготавливается на рабочем месте с однократной затратой подготовительно-заключительного времени, то ее размер оказывает существенное влияние на технико-экономические показатели и организацию производства.

На основании расчетов принимаем производство среднесерийным, оптимальное количество деталей в партии для запуска – 30 штук.

7. Выбор заготовки

На выбор метода получения заготовки оказывают влияние следующие факторы: материал детали, ее назначение и технические требования на изготовление, объем и серийность выпуска, форма поверхностей и размеры детали, программой выпуска.

Рассмотрим два варианта получения заготовки – прокат и горячую штамповку.

Метод штамповки обычно применяют в серийном и массовом производстве. В этих условиях штамп длительное время находится в эксплуатации и затраты на его изготовление окупаются. Форма и размеры штамповки максимально приближены к размерам и форме детали, что снижает расход материала на изделие, сокращает трудоемкость последующей мехобработки и расход режущего инструмента, а также повышает механические свойства изделия. Но по мере усложнения конструкции заготовки, уменьшению припусков, повышение точности размеров и параметров расположения поверхностей усложняется и удорожается технологическая оснастка заготовительного цеха и возрастает себестоимость заготовки.

Т.к. материал детали сталь 40Х, то способом получения заготовки может быть горячая штамповка или прутки из проката.

7.1. Расчет первого варианта получения заготовки - горячей штамповки.

Определяем массу заготовки

, где

- Объем ступеней цилиндра,

=7,85 г/см³- плотность стали

кг

Расчет общей стоимости изготовления детали

С_дет=С_заг+С_осн+С_обр-С_отх , где

С_заг- затраты на материал и изготовление заготовки

С_осн- затраты на оснастку на одну заготовку

С_обр- затраты на механическую обработку заготовки

С_отх- стоимость отходов при механической обработке

С_обр= ( М_заг-М_дет)∙0,55= (4,3-3,2)∙0,55= 0,6 ден. ед.

М_заг- масса заготовки, кг

М_дет- масса детали, кг

0,55- стоимость механической обработки 1 кг металла, ед

С_отх= ( М_заг-М_дет)∙С_отх∙10= (4,3-3,2)∙99∙10^-3∙10=1,1 ден.ед.

С_отх- заготовительная цена одной тонны стружки

С_отх=99∙10^-3 ден.ед за 1 кг стружки

С_осн=С_{осн.опт}∙10/n=2∙10³∙10/1500=13,33 ден.ед

С_{осн.опт.}=2∙10³ ден.ед стоимость среднего штампа

n=1500 шт. количество деталей в партии

С_заг= М_заг∙С_сп∙10= 4,3∙410∙10^-3∙10= 17,63 ден. ед.

С_сп- оптовая стоимость заготовки

С_сп- 410∙10^-3 ден.ед за 1 тонну

С_дет=17,63+13,33+0,6-1,1=30,46 ден. ед.

7.2. Расчет второго варианта получения заготовки -из проката

Для получения необходимой детали выбираем заготовку –прокат, диаметром 65 мм, длиной 285 мм.

Определяем массу заготовки

подставим размеры в формулу в сантиметрах.

кг

Расчет общей стоимости изготовления детали

С_дет=С_заг+С_обр-С_отх

С_обр= ( М_заг-М_дет)∙0,55= (7,4-3,2)∙0,55= 2,31 ден. ед.

С_отх= ( М_заг-М_дет)∙С_отх∙10= (7,4-3,2)∙99∙10^-3∙10=4,16 ден.ед.

С_заг= М_заг∙С_сп∙10= 7,4∙410∙10^-3∙10= 30,34 ден. ед.

С_дет=С_заг+С_обр-С_отх=30,34+2,31-4,16=28,49 ден. ед.

На основании условий работы детали, конструктивных особенностей редуктора, технических требований на изготовление нет необходимости упрощать конструкцию детали и заменять материал.

Деталь изготавливается из конструкционной низколегированной стали 40Х ГОСТ4543-71, которая обладает достаточно высокими прочностными свойствами, хорошо обрабатывается режущими инструментами, принимает закалку в широком диапазоне твердости при охлаждении в воде или масле.

Таблица 2 - Химический состав стали 40Х в %

Марка	Основные компоненты, %
стали	C	Mn	Cr	Si	N	Ni	Cu	S	P
40X	0,36-0,44	0,5-0,8	0,8-1,1	0,17-0,37	£0,008	£0,3	£0,3	£0,035	£0,035

Таблица 3 - Механические свойства и условия термической обработки

Марка	Термообработка				Механические свойства
стали	нормализация		отпуск		,	,	,	,
t, оС	среда	t, оС	среда	МПа	МПа	%	%
40Х	850-870	воздух	450-550	вода, масло	785	980	10	45

Сталь 40Х применяется для изготовления осей, вал-шестерней, коленчатых валов, оправок, реек, шпинделей, червяков, плунжеров, кулачковых муфт и других деталей повышенной прочности.

Из экономических расчетов делаем вывод, что наиболее экономически целесообразным является заготовка из прутка.