Комбайн очисний ГШ200Б

 

Визначаємо партію деталей  для серійного типу виробництва 

за формулою

 шт  (2.1)

 

де N-річна програма випуску, шт.

t-кількість днів на  яку потрібно мати запас деталей  на складах, днів

Ф - кількість робочих  днів на рік, дні.

2. Аналіз існуючого технологічного процесу

Існуючий технологічний  процес виготовлення деталі ГШ200Б.04.02.012 ВАЛ на машинобудівному підприємстві виглядає так:

№ оп.   Назва операції

000  Заготівельна

005  Фрезерно-центрувальна

010  Токарна

015  Токарна

020  Токарна

025   Токарна

030   Радіально-свердлувальна

035   Шліцефрезерна

040   Шліцефрезерна

045  Слюсарна

050   Мийна

055   Маркувальна

060  Контрольна

065  Термічна

070   Центрошліфувальна

075  Круглошліфувальна

080  Круглошліфувальна

085  Шліцешліфувальна

090  Шліцешліфувальна

095  Мийна

100  Контрольна

105  Консервація

Одиничне виробництво  характеризується широким асортиментом продукції і малим обсягом  випуску однакових виробів, що часто не повторюються. Особливості цього типу виробництва полягають в тому, що робочі місця не мають глибокої спеціалізації, застосовуються універсальне устаткування і технологічне оснащення, велика частина робітників має високу кваліфікацію, значний об'єм ручних складальних операцій, тут висока трудомісткість виробів і тривалий виробничий цикл їх виготовлення, значний обсяг незавершеного виробництва.

З даного ТП робимо висновок, що він підходить для одиничного типу виробництва, а не для крупносерійного, та він не дуже досконалий, виходячи з того, що зараз можна використовувати більш досконале обладнання на токарних операціях, яке буде більш ефективним, та буде сприяти зниженню собівартості одиниці продукції.

 

2.3 Вибір і обґрунтування методу  отримання заготівлі. Розрахунок розмірів заготівлі

Одним із основних принципів вибору методу отримання заготівлі є забезпечення максимального наближення її форми, розмірів і якості поверхні до аналогічних характеристик отримуваної деталі . В цьому випадку істотно скорочується витрата металу, об'єм механічної обробки і виробничий цикл виготовлення деталі. Проте при цьому в заготівельному виробництві збільшуються витрати на технологічне устаткування і оснащення, їх ремонт і обслуговування.

Вибір методу отримання заготівлі  повинен здійснюватися на основі технічного і економічного принципів. Відповідно до технічного принципу вибраний технологічний процес повинен повністю забезпечувати виконання усіх вимог  на виготовлення виробу. Відповідно до економічного принципу виготовлення заготівлі  слід вести з мінімальними виробничими  витратами. З декількох можливих методів отримання виробу за інших  рівних умов вибирають найбільш економічний, а при рівній економічності - найбільш продуктивний.

Основними  видами  заготівель  для деталей, що виготовляються з  металів і їх сплавів, являються:

а) сортовий матеріал, що виготовляється прокатом, волочінням і тому подібне  з чорних металів  і  кольорових  сплавів (прутки круглого, квадратного  і шестигранного перерізу,  труби,  плоский прокат - листи, смуги, стрічки).

б) відливання (литі заготівлі);

в) поковки і штампування.

З приведеного переліку вибираємо  метод отримання заготівлі – штампування та сортовий матеріал

Розраховуємо показники  для сортового матеріалу.

Для розрахунку обираємо прокат з діаметром перерізу 45 мм, виготовленого  зі сталі 40ХН ГОСТ 4543-71 за ГОСТом 2590-2006.

Так, як найбільший діаметр  деталі 42 мм, а з припусками по 5мм з кожної сторони він дорівнює 52 мм, то згідно з ГОСТом 2590-2006 беремо прокат діаметром 52. З цього ГОСТу бачимо, що маса профілю на 1м дорівнює 16,67 кг

Найбільшим лінійним розміром є 441 мм, з припусками 451 мм, і згідно з ГОСТом 2590-2006 беремо лінійний розмір збільшений у більшу сторону і кратний п'яти, тобто 455 мм.

Розрахуємо масу заготівлі

 

(2.2)

 

де Мпрок. – вага прокату на 1м довжини, кг;

l – довжина деталі в м.

 

 кг.

 

Тепер ми можемо розрахувати  коефіцієнт використання металу, у  разі того, коли використовується прокат.

 

(2.3)

 

де Мд – маса деталі, кг;

Мз – маса заготівлі, кг

В даному випадку використовується 58% металу заготівлі, що рентабельно  тільки для одиничного та малосерійному виробництві.

Розрахуємо показники  при використанні штампувальне устаткування

(Розрахунки виконуються  згідно з ГОСТ 7505-89)

Кривошипний горячештампувальний прес, закрите штампування

1. Початкові дані по  деталі

1.1. Матеріал - сталь 40ХН (за ГОСТом 4543-71)

1.2. Маса деталі – 4,45 кг

1.3 Кривошипний горячештампувальний прес, закрите штампування

2. Початкові дані для  розрахунку

2.1. Маса поковки (розрахункова) – 5,785 кг;

 

 

де  – розрахункова маса поковки, кг;

 – маса деталі, кг;

 – розрахунковий коефіцієнт, що встановлюється відповідно до додатка (табл. 20). Розрахунковий коефіцієнт K_р = 1,3

2.2. Клас точності – Т3 (додаток 1)

2.3. Група стали – М2  (табл. 1)

Середня масова доля вуглецю  в сталі 40ХН: 0,36-0,44 % С; сумарна масова доля легуючих елементів – 3,39 % (0,8 % Mn; 0,17 % Si; 0,45 % Cr; 0,3 % Cu, 1,4 Ni; 0.035% S; 0.035% P).

2.4. Міра складності – С1

Розміри фігури (циліндр), що описує поковку, мм:

D = діаметр – 44,94 (42 × 1,07);

H = довжина - 471,87 (441 × 1,07); (де 1,07 - коефіцієнт).

Маса фігури (розрахункова), що описує, - 5,51 кг;

 

Мп.р. : Мф = 5,785 : 5,853 = 0,98

¹⁰

2.5. Конфігурація поверхні  роз’ємну штампу - П (табл. 1).

2.6. Початковий індекс - 14 (табл. 12).

3. Припуски і ковальський напуск

3.1. Основні припуски на розміри (табл. 3), мм:

3.2. Додаткові припуски, що  враховують, :

- зміщення по поверхні роз'єму штампу 0,3 мм (табл. 4);

- вигнутість, відхилення від площинної і від прямолінійності 0,6 (табл. 5)

4. Розміри поковки і  їх відхилення, що допускаються, див. таблицю 2.3

4.1. Розміри поковки, мм: таблиця 2.3

4.2. Радіус закруглення зовнішніх кутів 2,0 мм (табл. 7).

4.3. Штампувальний ухил - 7° (табл. 18)

4.4. Відхилення розмірів (табл. 8), що допускаються, мм: див. таблицю 2.3

4.5. Допуск довжини стержня  6,0 мм - по п. 5.6.

4.6. Невказані граничні відхилення розмірів - по п. 5.5

4.7. Невказані допуски радіусів закруглення - по п. 5.23

4.8. Висота задирки, що  допускається, в площині роз’єму матриць 2,4 мм

4.9. Допускається висота  торцевої задирки 7,0 мм - по п. 5.11

4.10. Відхилення, що допускаються :

від площинної і від  прямолінійності 1,0 мм - по п. 5.16;

від вигнутості 0,6 мм (табл. 13)

4.11. Величина зміщення  по поверхні роз'єму штампу 0,8 мм (табл. 9)

4.12. Відхилення, що допускаються, штамп. ухилів - по п. 5.24 - (7 ± 1,7)°.

 

 

 

 

 

Таблиця 2.3. – Розміри заготівлі

Оброблювані розміри деталей	Шорсткість поверхонь	Основні припуски	Розрахункові розміри  поковки	Допуск відхилення розмірів	Розміри пакування
	Rz40	1.8		+1,6 -0,9
	Ra2.5	2.0		+1,6 -0,9
	Rz40	2.0		+1,8 -1,0
	Rz40	1.8		+1,6 -0,9
	Rz20	2.0		+1,8 -1,0
	Rz40	2.0		+1,8 -1,0
	Rz40	2.7		+2,7 -1,3
	Rz40	3.0		+3,0 -1,5

 

Коефіцієнт використання метала 

 

(2.3)

 

В даному випадку використовується 76,9% метала із заготівлі, що знаходитися в межах необхідного для деталей важких машин.

 

 

 

 

 

 

 

Оцінка вартості заготівлі

Собівартість заготівлі  при штамповці

 

××

 

де – базова вартість однієї тонни заготівель, грн;

 – відповідно маса заготівлі і деталі, кг;

– ціна 1 т відходів; грн.

 

××

 

 

Собівартість заготівлі при штамповці

 

,     (2.5)

 

де - базова вартість однієї тонни заготівель, грн;

 – коефіцієнти, залежні відповідно від класу точності, групи складності, маси, марки матеріалу і обсягу виробництва

 – маса відповідно заготівлі і деталі, кг;

– ціна 1 т відходів; грн.

Для цього виду визначаємо коефіцієнти:

К_т = 1;  

К_с = 0,75;  

К_в = 0,73;  

К_м = 1;  

К_п = 1,15;

C_i = 13 385 грн;

S_від. = 2500 грн.

 

Щоб визначити величину коефіцієнта  Кп, залежного від обсягу виробництва заготівель, необхідно спочатку встановити групу серійності відливань. По таблиці. 3.15 [1] при обсязі випуску заготівель 5000 шт., і масі штампування 5,785 кг, визначаємо групу серійності - 2. Тоді  К_п = 1,15. Підставляючи отримані дані у формулу отри маємо:

Підставляючи чисельні дані у формулу (2.5) отримаємо:

 

×

 

Економічний ефект при  зіставленні способів отримання  заготівель розраховується по формулі:

 

 грн.

 

Таким чином, з розрахунків  виходить, що економічний ефект при  використанні штамповки буде складати 241 тисячу 350 грн. тільки за перший рік, чого вистачить на те щоб покрити витрати на придбання необхідного обладнання для використання даного виду отримання заготівлі. 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.4. Розробка технологічного маршруту обробки деталі

Після аналізу існуючого  технологічного процесу, я дійшов висновку що він не економічний. У зв'язку з цим розробляємо новий технологічний  процес обробки деталі.

№ оп.   Назва операції

000  Заготівельна

005  Фрезерно-центрувальна

010  Токарна з ЧПК

015  Токарна з ЧПК

020  Токарна з ЧПК

025   Токарна з ЧПК

030   Різьбофрезерна

035   Шліцефрезерна

040   Шліцефрезерна

045  Слюсарна

050   Мийна

055   Маркувальна

060  Контрольна

065  Термічна

070   Центрошліфувальна

075  Круглошліфувальна

080  Круглошліфувальна

085  Шліцешліфувальна

090  Шліцешліфувальна

095  Мийна

100  Контрольна

105  Консервація

 

Новий розроблений технологічний  маршрут обробки деталі відповідайте крупносерійному типу виробництва, та у ньому впроваджене більш новітнє обладнання.

 

2.5 Вибір технологічних  баз

При розробці технологічних операцій потрібно особливу увагу приділити вибору баз для забезпечення точності обробки деталей і виконання технічних вимог креслення.

Бази повинні забезпечити  відсутність неприпустимих деформацій деталі, а також простоту конструкції  верстатного пристосування із зручною  установкою, кріпленням і зняттям  оброблюваної деталі.

У звідній таблиці приведемо  класифікацію технологічних баз  на усіх етапах виготовлення деталі

Рисунок 1. Технологічні базові поверхні деталі ГШ200Б.04.02.012 ВАЛ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблиця  2.5.1 – Вибір  технологічних баз

 

№ операції	Найменування операції	Базові поверхні
005	Фрезерно-центрувальна
010	Токарна з ЧПК
015	Токарна з ЧПК
020	Токарна з ЧПК
025	Токарна з ЧПК
030	Різьбофрезерна
035	Шліцефрезерна
040	Шліцефрезерна
070	Центрошліфувальна
075	Круглошліфувальна
080	Круглошліфувальна
085	Шліцешліфувальна
090	Шліцешліфувальна

 

 

 

 

 

¹ СВЧ – струм високої частоти

² Sв - Межа короткочасної міцності, [МПа]

³ s_T - Межа пропорційності (межа плинності для залишкової деформації), [МПа]