Курсовая работа: Размерный анализ технологического процесса изготовления вала ступенчатого
3) Рассчитаем площадь поковки в плане [1]:
Fпок.п =18861, мм2
4) Определяем толщину мостика для облоя [1]:
, мм
Коэффициент Со
принимаем равным 0,016.
5) По таблице
3.2.2 выбираем остальные размеры облойной канавки [1]:
а) Усилие
пресса – 16МН;
б) ho = 2,2 мм;
в) l = 5 мм;
г) h = 6 мм;
д) R1 = 20 мм.
6) Рассчитать объем заготовки [1]:
Vзаг.=Vп+Vу+Vо, мм3
где Vп –
объем поковки, рассчитываемый по номинальным горизонтальным
размерам
чертежа;
Vу –
объем угара, определяемый в зависимости от способа нагрева;
Vо –
объем облоя при штамповке.
а) Объем
поковки:
мм3
б) Объем
угара Vу принимаем равным 1% от Vп.
Vу=10530 мм2
в) Объем
облоя Vо:
Vо=ξ.FМ.(Рп + ξ. π.
l),
где ξ –
коэффициент, учитывающий изменение фактической площади сечения получаемого
облоя по сравнению с площадью сечения мостика; ξ=2.
Fм – площадь поперечного
сечения мостика;
Рп
– периметр поковки;
FM=l.ho= 5.2,2= 11 мм2
Рп=
724 мм.
Подставим
полученные данные в формулу:
Vо= 2.11×(724+2.3,14.5)
= 16618,8 мм3;
г) Объем
поковки:
Vзаг.=1,053·106+10530+16618,8=1080148,8 мм3.
Определим
параметры исходной заготовки для штамповки.
д) Диаметр
заготовки:
, мм
где m –
отношение ; 1,25<<2,5. Принимаю m=2.
мм.
По ГОСТ 2590–71
мм.
д) Длина
заготовки:
, мм
г) Площадь
поперечного сечения заготовки:
, мм2
7) Рассчитаем массу поковки:
=1080148,8.7814.10-9
=8,44 кг
8) Определим коэффициент использования материала:
9) Рассчитаем усилие штамповки:
, МН,
где Dпр – приведенный диаметр,
Fп – площадь проекции
поковки на плотность разъема штампа,
Bп.ср – средняя ширина поковки
в плане,
σв -
предел прочности штампуемого материала, σв=598 МПа [2]
Dпр=1,13, Fп=, Bп.ср=.
Dпр = мм
Fп=18861 мм2;
Bп.ср=18861/281=67 мм
, МН
По расчетному усилию штамповки выбираем пресс с
усилием 25 МН и примерной производительностью 180 шт./ч.
3.3
Технико-экономический
анализ
Для окончательного выбора метода получения
заготовки, следует провести сравнительный анализ по технологической
себестоимости.
Расчет технологической себестоимости заготовки
получаемую по первому или второму методу проведем по следующей формуле [1]:
Ст=Сзаг. М + Cмех. (М-m) – Сотх.
(M-m), руб.
где М – масса заготовки, кг;
m – масса детали, кг;
Сзаг – стоимость одного килограмма
заготовок, руб./кг;
Cмех. – стоимость механической
обработки, руб./кг;
Сотх – стоимость одного килограмма
отходов, руб./кг.
Стоимость заготовки, полученной такими методами,
как литье в песчаные формы и штамповка на кривошипных горячештамповочных
прессах, с достаточной для стадии проектирования точностью можно определить по
формуле [1]:
Сзаг=Сот. hT. hC. hB. hM. hП, руб./кг,
где Сот – базовая стоимость одного
килограмма заготовки, руб./кг;
hT – коэффициент,
учитывающий точность заготовки;
hC – коэффициент,
учитывающий сложность заготовки;
hB – коэффициент,
учитывающий массу заготовки;
hM – коэффициент,
учитывающий материал заготовки;
hП – коэффициент,
учитывающий группу серийности.
Для получения заготовки по методу литья
значения коэффициентов в формуле следующие [1]:
hT =1,03 – 2-ый
класс точности;
hC =0,7 – 1-ая
группа сложности получения заготовки;
hB =0,93 – так как масса
заготовки находится в пределах 3…10,0 кг;
hM =1,21 – так как сталь
углеродистая;
hП =0,77 – 2-ая
группа серийности;
Базовая стоимость одного килограмма отливок
составляет Сот = 0,29 руб.
Сзаг. = 0,29. 1,03. 0,7. 0,93. 1,21.
0,77 =0,181 руб./кг
Определяем стоимость механической обработки по
формуле:
Смех. = Сс + Ем.
Ск, руб./кг;
где Сс = 0,495 – текущие затраты на один
килограмм стружки, руб./кг [1];
Ск = 1,085 – капитальные затраты на
один килограмм стружки, руб./кг [1];
Ем = 0,1 – нормативный коэффициент
эффективности капитальных вложений выбираем из предела (0,1…0,2) [1].
Смех. = 0,495 + 0,1. 1,085 = 0,6035
руб./кг
Стоимость одного килограмма отходов принимаем
равной Сотх. = 0,0144 руб./кг.
Определим общую стоимость заготовки, получаемую
по методу литья:
Ст = 0,181. 9,47 + 0,6035.
(9,47–6,29) – 0,0144. (9,47–6,29) = 3,587 руб.
Для заготовки, получаемой методом штамповки на
кривошипных горячештамповочных прессах, значения коэффициентов в формуле (9)
следующие[1]:
Сзаг=Сшт. hT. hC. hB. hM. hП, руб./кг,
где
hT =1 – 2-ой
класс точности;
hC =0,75 – 1-ая
группа сложности получения заготовки;
hB =0,87 – так как масса
заготовки находится в пределах 4…10 кг;
hM =1 – так как сталь
углеродистая;
hП =1;
Базовая стоимость одного килограмма штамповок
составляет Сшт = 0,315 руб./кг
Сзаг. = 0,315. 1. 0,75.
0,87. 1. 1 = 0,21 руб./кг
Определяем общую стоимость заготовки, получаемую
штамповкой:
Ст = 0,21. 8,44 + 0,6035.
(8,44–6,29) –0,0144. (8,44–6,29) = 3,039 руб.
Таким образом, по технологической себестоимости
наиболее экономичным является вариант изготовления детали из заготовки,
полученной штамповкой.
Ожидаемая годовая экономия:
Эгод. = (СТ2 – СТ1).
N, руб.;
где N – годовая программа выпуска деталей, шт.;
Эгод. = (3,587 – 3,039). 1100 = 60,280
руб.
Вывод: на основании сопоставления технологических
себестоимостей по рассматриваемым вариантам делаем вывод о том, что для
дальнейшей разработки следует выбрать метод получения заготовки штамповкой. В
этом случае годовая экономия составит 60,280 рублей.
4. Разработка
технологического маршрута изготовления детали
4.1
Разработка технологического маршрута обработки поверхностей
№ пов. |
JT |
Ra, мкм |
Переходы |
1 |
h14/2 |
12,5 |
Обтачивание черновое (JT
12; Ra 10)
Закалка (JT 14; Ra 12,5)
|
2 |
h7 |
1,25 |
Обтачивание черновое (JT
12; Ra 12,5)
Обтачивание чистовое (JT
9; Ra 1,25)
Закалка (JT 10; Ra 2,5)
Шлифование предварит (JT
8; Ra 1,25)
|
3 |
h8 |
2,5 |
Обтачивание черновое (JT
12; Ra 12,5)
Обтачивание чистовое (JT
9; Ra 1,25)
Закалка (JT 10; Ra 2,5)
|
4 |
h14/2 |
12,5 |
Обтачивание черновое (JT
12; Ra 10)
Закалка (JT 14; Ra
12,5)
|
5 |
h7 |
1,25 |
Обтачивание черновое (JT
12; Ra 12,5)
Обтачивание чистовое (JT
9; Ra 1,25)
Закалка (JT 10; Ra 2,5)
Исправление центровых
фасок
Шлифование предварит (JT
8; Ra 1,25)
|
6 |
h8 |
2,5 |
Обтачивание черновое (JT
12; Ra 12,5)
Обтачивание чистовое (JT
9; Ra 1,25)
Закалка (JT 10; Ra 2,5)
|
7 |
h14/2 |
12,5 |
Обтачивание черновое (JT
12; Ra 10)
Закалка (JT 14; Ra 12,5)
|
8 |
k6 |
0,63 |
Обтачивание черновое (JT
12; Ra 12,5)
Обтачивание чистовое (JT
9; Ra 1,25)
Закалка (JT 10; Ra 2,5)
Исправление центровых
фасок
Шлифование предварит (JT
8; Ra 1,25)
Шлифование чистовое (JT
6; Ra 0,63)
|
9 |
n7 |
1,25 |
Обтачивание черновое (JT
12; Ra 12,5)
Обтачивание чистовое (JT
9; Ra 1,25)
Закалка (JT 10; Ra 2,5)
Исправление центровых
фасок
Шлифование предварит (JT
7; Ra 1,25)
|
10 |
h14/2 |
12,5 |
Обтачивание черновое (JT
12; Ra 12,5)
Закалка (JT 14; Ra
12,5)
|
11 |
h14/2 |
12,5 |
Обтачивание черновое (JT
12; Ra 12,5)
Закалка (JT 14; Ra
12,5)
|
12 |
k6 |
0,63 |
Обтачивание черновое (JT
12; Ra 12,5)
Обтачивание чистовое (JT
9; Ra 1,25)
Закалка (JT 10; Ra 2,5)
Исправление центровых
фасок
Шлифование предварит (JT
8; Ra 1,25)
Шлифование чистовое (JT
6; Ra 0,63)
|
13 |
n7 |
1,25 |
Обтачивание черновое (JT
12; Ra 12,5)
Обтачивание чистовое (JT
9; Ra 1,25)
Закалка (JT 10; Ra 2,5)
Исправление центровых
фасок
Шлифование предварит (JT
7; Ra 1,25)
|
14, 16 |
N9 |
3,2 |
Фрезерование черновое (JТ 8; Rа 2,5)
Закалка (JТ 9; Ra 3,2)
|
15, 17 |
h14/2 |
6,3 |
Фрезерование черновое (JТ 12; Rа 3,2)
Закалка (JТ 14; Ra 6,3)
|
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6
|