Файл: Курсовая работа (курсовой проект) по учебному курсу Технология машиностроения Вариант 1 (при наличии).docx

2. Выбор типа производства

Тип производства – это классификационная категория производства, выделяемая по признакам номенклатуры, регулярности, стабильности и объёма выпуска изделий.

Одной из основных характеристик типа производства является коэффициент закрепления операций, представляющий собой отношение числа всех различных технологических операций, выполненных или подлежащих выполнению в течение месяца, к числу рабочих мест.

В проектных условиях можно полагать, что коэффициент закрепления операций определяет число операций такой же трудоемкости, как и рассматриваемая, которое можно было бы закрепить за одним рабочим местом для полной его загрузки в течении месяца.

Тогда коэффициент закрепления операций:

, (1.1)

где :

t_в-такт выпуска, мин;

F-месячный фонд времени односменной работы рабочего места, ч;

m-принятое число смен;

К_от-коэффициент, учитывающий простои по организационно-техническим причинам;

N_мес-число изделий, запускаемых в производство, шт/мес;

t_шт-штучное время, мин.

Планируемый годовой объем выпуска данной детали – 5000 штук . Данный объем позволит выполнить все поступившие заказы и обеспечить потребителей необходимым количеством запасных частей.

На первом этапе проектирования тип производства может быть определен в зависимости от массы детали и объема выпуска по таблице (1.8, 7). При массе детали менее 20 кг (легкие детали) и годовом объеме выпуска от 501 до 5000 штук, тип производства – среднесерийный.

Объем партии:

, (1.2)

где F – объем выпуска, a – количество дней, на которые должен быть запас деталей (периодичность запуска в днях), a = 5 дней; N – количество рабочих дней в году, примем N ≈ 240 дней.

Отсюда находим:

штук

Тогда примем объем партии равным: детали.

3. Обоснование выбора и проектирование заготовки

На выбор заготовки влияют следующие показатели: назначение детали, материал, технические условия, объем выпуска и тип производства, тип и конструкция детали; размеры детали и оборудования; экономичность изготовления заготовки. Все эти показатели должны учитываться одновременно, так как они тесно связаны. Окончательно решение принимают на основании экономического расчета с учетом стоимости метода получения заготовки и механической обработки (таб.1.13 7). Здесь и далее для сравнительной оценки вариантов в качестве условной единицы используется рубль 1980 г. , что может дать лишь приближенную экономическую оценку.

---

В качестве метода получения заготовки предлагается горячая объемная штамповка в закрытом штампе. Преимущество данного метода перед штамповкой в открытом штампе – большая экономия материала (вследствие отсутствия значительного облоя), сокращение времени черновой механической обработки, а как недостаток можно выделить большую стоимость штампа, более жесткие требования по массе к заготовке перед штамповкой в открытом штампе.

В качестве альтернативного метода получения заготовки может использоваться резка заготовок из проката (круг Ø70 мм).

Литье как способ получения заготовки рассматривать нецелесообразно, так как в литой заготовке будет отсутствовать требуемая микроструктура материала (при обработке давлением происходит дополнительное упрочнение заготовки).

Упрощенное сравнение возможных вариантов получения заготовки предполагает два этапа:

1) Сравнение методов получения заготовки по коэффициенту использования материала:

, (1.3)

где q- масса готовой детали, кг;

Q- масса заготовки, кг.

2) Сравнение методов получения заготовки на основании расчета стоимости заготовки с учетом ее черновой обработки.

Рассмотрим два основных метода получения заготовки:

1. Отрезка прутка от круглого сортового проката (рис.1.2.1);

2. Горячая объемная штамповка заготовки на молоте (рис.1.2.2).

Наиболее простым способом получения заготовки является отрезка прутка от круглого проката мм длиной L:

, (1.4)

где -номинальный припуск на обработку;

=Rz+ h= 0.3+1.6=1.9 мм – точность и качество поверхности после отрезки сортового проката на отрубном прессе (табл. 3, стр. 180, [1]);

=IT17/2= 7,0/2=3,5 мм – нижнее отклонение размера L=577 мм после отрезки заготовки;

=IT14/2= 1,75/2=0.875 мм

---

– нижнее отклонение размера L=577 мм после фрезерования торцов заготовки на фрезерно-центровальной операции.

Таким образом, получаем из выражения (1.4):

мм;

мм.



Рис.3.1 Изготовление заготовки вала из круглого проката

Масса заготовки:

кг,

где Q- масса заготовки, кг;

D- диаметр заготовки, см;

L- длина заготовки, см;

p- плотность стали 18ХГТ, кг/см .( p=7.85 кг/см ).

Масса детали:



Коэффициент использования материала для заготовки из круглого сортового проката определяется по формуле (1.3):



Рассмотрим второй вариант изготовления заготовки – горячая объемная штамповка заготовки.



Рис.3.2 Изготовление заготовки методом горячей объемной штамповки

Масса заготовки:



Коэффициент использования материала для штампованной заготовки найдем по формуле (1.3):



Таким образом, по коэффициенту использования материала деталь, изготовленная штамповкой на молоте, выгоднее, чем заготовка из круглого сортового проката, так как .

На втором этапе производится сравнение методов получения заготовки на основании расчета стоимости заготовки .

Данные для расчета стоимости заготовки по вариантам сведем в таблицу 1.6:

Таблица 1.6

Сравнение методов получения заготовки

Наименование показателей	1-й вариант	2-й вариант
Вид заготовки	прокат	штамповка
Класс точности	-----	второй
Группа сложности	-----	вторая
Масса заготовки Q, , кг	17,8	13,1
Стоимость 1-ой тонны заготовок в условных единицах Сi	130	315
Стоимость 1-ой тонны стружки в условных единицах Sотх	29,8	29,8

---

Произведем расчет себестоимости заготовок по следующим зависимостям:

-Затраты на заготовку из проката:

(1.5)

-Стоимость заготовки, получаемой на штамповочном молоте:

, (1.6)

где k_т – коэффициент, зависящий от класса точности штамповки, для 2-го класса точности k_т = 1 (стр 39, [3]),

k_с - коэффициент, зависящий от группы сложности поковки, для 2-ой группы сложности k_с = 0.88 (табл 15, стр 40, [3]),

k_в - коэффициент, зависящий от массы заготовки, k_в = 0,89 (табл 15, стр 40, [3]),

k_м- коэффициент, зависящий от материала штамповки, k_м = 1.27 (стр 39, [3]),

k_п- коэффициент, зависящий от объема производства, k_п = 1 (табл 16, стр 40, [3]).

Таким образом, получаем из формулы (1.6):



Экономический эффект для сопоставления способов получения заготовок, при которых технологический процесс механической обработки не меняется, может быть рассчитан по формуле:

, (1.7)

где - стоимости сопоставляемых заготовок, у.е.;

N=1000 штук.- годовая программа выпуска деталей.

Отсюда находим:

у.е.

Анализ показывает, что получение заготовки из проката потребует намного большего расхода материала, чем при штамповке. Получение заготовки штамповкой является более производительным процессом, но требует специального оборудования и оснастки (штамп, молот, обрезной пресс и т. д.). Затраты на оборудование и оснастку могут окупиться при значительных партиях обработки деталей. Стоимость получения заготовки штамповкой оказывается в два раза большей стоимости заготовки из проката, но, учитывая количество деталей и продолжительность обработки для заготовки из проката (что влияет на износ режущего инструмента и затраты энергоресурсов), экономически целесообразно выбрать заготовку-штамповку на молоте.

Таким образом, окончательно принимаем в качестве заготовки – заготовку, получаемую штамповкой.

---

---