Анализ базового технологического процесса и предложения по его модернизации

         Руководствуясь принятым вариантом конструкции детали, проводим оценку технологичности конструкции детали по точности и шероховатости обрабатываемых поверхностей, данные сводим в таблицу 7.

         После оценки технологичности требуется провести расчет частных показателей технологичности.

         Уровень технологичности по точности обработки находим как отношение средней точности по базовому варианту к средней точности принятого варианта

Кт.то= Тср.б / Тср.пр. ,                                               (2)

Кт.то=13,3 /13,3=1

         Уровень технологичности по шероховатости поверхности определяется как отношение средней шероховатости по базовому варианту к средней шероховатости по принятому варианту

Кт.шр=Шср.б / Шср.пр ,                                              (3)

Кт.шр =10,4/19,67=0,5

         Качественная оценка технологичности конструкции детали проведена с учетом требований, приведенных в таблице 8.

Таблица 8 – Общая оценка технологичности конструкции детали

         5. Выбор заготовки и краткая характеристика способа её изготовления

         5.1. Сравнительный анализ способов получения заготовки

         При выборе метода и способа получения заготовки необходимо оценить все положительные и отрицательные стороны возможных технологических процессов получения заготовки методом сравнительного анализа.

  На выбор метода и способа получения заготовки оказывают влияние эксплуатационные требования, применяемый материал, технические требо­вания на изготовление, тип производства, конфигурация детали, возможно­сти имеющегося оборудования.

Основные факторы, которые необходимо при этом учитывать:

1. Для получения качественных заготовок в первую очередь необходимо учитывать технологические свойства сплава (жидкотекучесть, пластичность и др.).

2. При выборе способа необходимо учитывать технологичность конструкции детали применительно к каждому из рассматриваемых способов.

3. По возможности, всегда следует выбирать такой способ, который обеспечил бы в заготовке заданные точность и параметр шероховатости поверхности. Это дает возможность сохранить при механической обработке литейную корку, имеющую повышенные твердость и износостойкость, сохранить целостной «волокнистую» макроструктуру поковок, резко снизить себестоимость готовых деталей за счет экономии металла и снижения трудоемкости при механической обработке.

4. Специальные способы целесообразно применять при крупносерийном и массовом производствах, так как эти процессы экономически оправдывают себя только в том случае, если стоимость оборудования оснастки полностью окупается снижением расходов на механическую обработку.

        Базовый способ получения заготовки – прокат. На основе этого предложен альтернативный способ получения заготовки – Литье в оболочковые формы, при котором поверхности которые менее требовательны к обработке можно оставить в исходном варианте.

         Таким образом, выбраны 2 способа получения заготовки: прокат и литье в оболочковые формы. Вопрос о целесообразности определенного вида заготовки может быть решен лишь после расчета технологической себестоимости детали по сравниваемым вариантам. Предпочтение будет отдано той заготовке, которая обеспечивает меньшую технологическую себестоимость детали.

         5.2. Экономическое обоснование выбора заготовки

           Оптимальный выбор получения заготовки в каждом конкретном случае может быть определен только после расчета технологической себестоимости детали по сравниваемым вариантам.

           При выполнении курсового проекта для сравнения с базовым способом выбирается один-два способа, соответствующие требованиям, приведенным выше и обеспечивающие производство качественной детали.

           В качестве базового способа получения заготовки выступает прокат.

Себестоимость заготовки из проката

                      ,                                (6)

     где g – масса детали, кг;

     g1 – масса заготовки из проката;

     Cn – цена одного кг проката;

     Cотх – цена 1т отходов;

     Тшт-к – штучно-калькуляционное время на черновую обработку, час;

     В – часовая зарплата рабочего по черновой обработке заготовки, руб;

     q – накладные расходы цеха механической обработки, %

, руб

            Масса данной детали равна 2,5 кг, масса заготовки, в свою очередь, равна 7,2 кг. Цена одного кг проката равна 26,8 руб. (таблица 9, методические указания к курсовому проектированию). Штучно-калькуляционное время на черновую обработку равно 1,76 часа (данные тех.процесса детали). Часовая зарплата рабочего 3-го разряда по черновой обработке заготовки равна 16,265 руб. Накладные расходы взяты в размере 15%. Цена 1т стружки черных металлов равна 2700 руб. (таблица 10, методические указания к курсовому проектированию).

           В качестве проектного способа получения заготовки предлагается литьё в оболочковые формы, себестоимость которой рассчитывается по формуле .

                                                (7)

     где Сб – базовая стоимость 1 т заготовок, руб. (таблица 11, методические указания к курсовому проектированию);

     Кт, Кс, Кв, Км, Кп – коэффициенты, зависящие от класса точности, группы сложности, массы, марки материала и объема производства заготовок (таблицы 12-18, методические указания к курсовому проектированию).

  5.3 Определение экономической эффективности.

           Экономический эффект для сопоставления способов получения заготовок, при которых технологический процесс механической    обработки

не меняется, может быть рассчитан по формуле:

                                ,                                                     (8)

     где Сзаг1, Сзаг2 – стоимость сопоставляемых заготовок, руб.;

     N – готовая программа, шт.

руб.

           Результаты сопоставления и выбора варианта получения заготовки целесообразно свести в таблицу 8.

Таблица 8 – Сопоставление и выбор варианта получения заготовки.

   5.4. Краткая характеристика процесса изготовления заготовки

           Базовым способом получения заготовки является прокат горячекатаный. Ниже дана краткая характеристика альтернативного способа.

           Наиболее выгодным способом является литьё в оболочковые формы, так как к передовым технологическим способам литья, позволяющим изготовлять наиболее точные отливки с минимальной механической обработкой, с уменьшением расхода металла на стружку относится литьё в оболочковые формы.

           Для получения литья в оболочковые формы на нагретые металлические плиты с закреплёнными на них металлическими моделями и литниковой системой наносится слой песчанно-бакелитовой смеси. Нагретая до 150-200 С модельная оснастка расплавляет бакилит, который смачивает зёрна формовочного материала, прилипающего к модели. Избыток смеси, не прилипший к модели, удаляется, а модельная плита с коркой смеси, толщиной 7-10 мм помещается в печь, нагретую до 300-350 С, где быстро (1-3 минуты) происходит затвердевание корки на модели. Жёсткая корка, снятая с модели (полуформа), спаривается с соответствующей ей другой оболочковой полуформой и заливается металлом.

           Замена оболочкой сокращает расход формовочных смесей на 50-90 %, повышает точность размеров и чистоту поверхности отливки, увеличивает съём с квадратного метра производственной площади, снижает стоимость отливки.

6. Анализ базового технологического процесса и предложения по его

модернизации

         Базовый технологический процесс механической обработки детали «Шестерня» (таблица 9) соответствует требованиям ЕСТД и дает полное представление о маршруте изготовления детали. Во-первых, производится черновая обработка, наиболее точные поверхности обрабатываются на заключительном этапе после термообработки. Однако заво­дской технологический процесс разработан с учетом ряда ограничений уже существующего производства, поэтому в нем применяется то оборудования, которое имеется на предприятии.