Файл: 1. Исходная информация для проектирования 6 Базовая информация 6.docx

2.2. Анализ технологичности конструкции детали

Технологичность конструкции детали – это совокупность свойств изделия определяющих её приспособляемость к достижению оптимальных затрат, при производстве, эксплуатации и ремонте для заданных показателей качества, объема выпуска и условия выполнения работ (ГОСТ14.205-83)

Обработка конструкций на технологичность ведется по выполненным чертежам и должна предшествовать разработке технологических процессов и представляют собой часть работ по обеспечению технологичности на этапах разработки конструкций изделия и постановке её на производство.

2.2. Определение типа производства

Технология изготовления деталей в значительной степени зависит от типа производства. Следовательно, на начальной стадии проектирования необходимо установить тип производства данной детали, учитывая её массу и размер годового выпуска.

Тип производства представляет собой комплексную характеристику технических, организационных и экономических особенностей производства, обусловленных степенью специализации, сложностью и устойчивостью изготовляемой номенклатуры изделий, размером и повторяемостью выпуска продукции.

Основным показателем, характеризующим тип производства, является коэффициент закрепления операций, который определяется как отношение числа всех различных технологических операций, выполняемых или подлежащих выполнению в течение месяца, к числу рабочих мест.

Таблица 1 - Величина годовой программы выпуска

Масса детали (изделия), кг	Величина годовой программы выпуска, шт.
	Единичное	Мелко- серийное		Cредне-серийное	Крупно- серийное	Массовое
1,0	10		10 ―2000	1500 ― 100000	75000 ― 200000	200000
1,0 ― 2,5	10		10 ―1000	1000 ― 50000	50000 ― 100000	100000
2,5 ― 5,0	10		10 ― 500	500 ― 35000	35000 ― 75000	75000
5,0 - 10,0	10		10 ― 300	300 ― 25000	25000 ― 50000	50000
Свыше 10	10		10 ― 200	20 ― 10000	1000 ― 25000	25000

---

Для определения типа производства обычно пользуются соотношениями и рекомендациями, позволяющими устанавливать его в зависимости от габаритных размеров, массы и годового объема выпуска деталей, пользуясь данными таблице 3.

Серийное производство характеризуется выпуском партиями однородной продукции в течение установленного периода времени. Серийное производство характеризуется изготовлением ограниченного ассортимента продукции. Партии (1500 шт) изделий повторяются через определенные промежутки времени. В зависимости от размера серии различают мелкосерийное, среднесерийное и крупносерийное производства.

В серийном производстве удается специализировать отдельные рабочие места для выполнения подобных технологических операций. Уровень себестоимости продукции снижается за счет специализации рабочих мест, широкого применения труда рабочих средней квалификации, эффективного использования оборудования и производственных площадей, уменьшения, по сравнению с единичным производством, расходов на заработную плату.

Продукцией серийного производства является стандартная продукция, например машины установившегося типа, выпускаемые обычно в более значительных количествах (металлорежущие станки, насосы, компрессоры, оборудование химической и пищевой промышленности).

Отличительными чертами серийного производства являются:

• 
  производство сериями относительно ограниченной номенклатуры повторяющейся продукции;
  
• 
  относительно непродолжительная длительность производственного цикла;
  
• 
  типизация технологического процесса;
  
• 
  наличие специализированного оборудования и рабочих мест;
  
• 
  использование в процессе производства рабочих средней квалификации;
  
• 
  механизация контроля качества продукции.
  

Для пиноли оптимальный тип производства является средне-серийное производство.

---

2.4. Технико – экономическое обоснование выбора заготовки

2.4.1. Анализ способов получения заготовки и выбор оптимального

Заготовки деталей, обрабатываемые на автоматизированных линиях и участках, должны отвечать следующим основным требованиям:

• 
  минимальный припуск, достаточный для обеспечения заданной точности и шероховатости обрабатываемой поверхности;
  
• 
  распределение припуска должно быть равномерным по поверхности заготовки и стабильным для всей партии деталей;
  
• 
  постоянство физико-механических свойств по всей поверхности;
  
• 
  разброс припуска не должен превосходить допустимого значения, обеспечивающего эффективный зажим заготовки в заранее настроенную оснастку;
  
• 
  база должна иметь относительно высокую точность формы и расположения поверхностей и обеспечивать надежное крепление детали при обработке;
  
• 
  характер отвода стружки от режущих кромок инструментов должен быть свободным, исключающим заклинивание и поломку инструментов, особенно при обработке отверстий малого диаметра;
  
• 
  отклонение от неперпендикулярности торцов заготовки к образующей не более 0,5 мм для заготовок диаметром до 100 мм , и не более 1,0 мм для заготовок диаметром свыше 100 мм.
  

На выбор метода получения заготовки оказывают влияние: материал детали; её назначение и технические требования на изготовление; объём и серийность выпуска; форма поверхностей и размеры детали.

Оптимальный метод получения заготовки определяется на основании всестороннего анализа названных факторов и технико-экономического расчёта технологической себестоимости детали. Метод получения заготовки, обеспечивающий технологичность изготовления из неё детали при минимальной себестоимости последней, считается оптимальным.

Для данной детали можно использовать следующие методы получения заготовок: горячая объемная штамповка на молотах и прессах, горячая объемная штамповка на горизонтально-ковочных машинах, а также получение заготовки из проката.

---

Наиболее рациональными методами получения заготовки из вышеперечисленных для данной детали, с учетом материала, массы, конфигурации, габаритов детали и годовой программы выпуска, является получение заготовки из круглого проката - используется в серийном и массовом производствах для заготовок имеющих форму тел типа “вал” и производится со сторонами размеров от 6 до 200 миллиметров, выбираю метод получения заготовок из проката, так как он не требует изготовления штампов, пресс-форм и т.п.

В качестве исходной заготовки используют пруток круглого сечения. Отрезают заготовки: бруски нужной нам длины. Так прокатный стан из трех частей, то напуски малы или отсутствуют. К недостаткам прокатных станов относят их высокую стоимость, но подобные станы легко перенастраиваюстя на другие парметры, т.е. имеют высокую универсальность.

Устройство прокатного стана – агрегат, состоящий из трех основных частей:

• 
  рабочая машины;
  
• 
  передаточный механизм;
  
• 
  двигатель.
  

В состав рабочей машины входят одна или несколько рабочих клетей. В свою очередь, каждая рабочая клеть состоит из прокатных валков, вращающиеся в подшипниках, расположенных на двух вертикальных стойках станины. Изменение расстояния между валками осуществляется с помощью нажимного механизма. Конечно в крупных станах также есть уравновешивающий механизм, служащий для поддержки и подъема верхнего валка и прижатия подушки к торцу нажимного винта.

Устройство двухвалкового прокатного стана:

Прокатный стан приводится в движение от электродвигателя . Для передачи вращений от вала двигателя к рабочим валкам стана применяется шестеренная передача, образующая так называемую шестеренную клеть. Между шестеренной клетью и электродвигателем находится редуктор, состоящий в большинстве случаев из двух цилиндрических шестерен и служащий для снижения числа оборотов рабочих валков. Соединение шеек зубчатых колес с валками двигателя и стана осуществляется с помощью муфт и соединительных шпинделей с трефовым сечением. В мощных станах соединения осуществляется универсальными шпинделями с шарниром Гука. Современные прокатные станы оснащены вспомогательными механизмами, с помощью которых достигается полная механизация процесса прокатки.

2.4.2. Описание марки материала

---

Марка: 35 (заменители: 30, 40, 35Г). Класс: Сталь конструкционная углеродистая качественная. Вид поставки: сортовой прокат, в том числе фасонный: ГОСТ 1050-88, ГОСТ 2590-2006, ГОСТ 2591-2006, ГОСТ 2879-2006, ГОСТ 8509-93, ГОСТ 8510-86, ГОСТ 8240-97, ГОСТ 8239-89, ГОСТ 10702-78. Калиброванный пруток ГОСТ 7417-75, ГОСТ 8559-75, ГОСТ 8560-78, ГОСТ 10702-78. Шлифованный пруток и серебрянка ГОСТ 14955-77, ГОСТ 10702-78. Лист толстый ГОСТ 19903-74, ГОСТ 1577-93, ГОСТ 4041-71 . Лист тонкий  ГОСТ 16523-97. Лента ГОСТ 2284-79. Полоса ГОСТ 103-2006, ГОСТ 82-70, ГОСТ 1577-93. Проволока ГОСТ 17305-91, ГОСТ 5663-79. Поковки и кованые заготовки ГОСТ 8479-70, ГОСТ 1133-71. Трубы ГОСТ 8734-75, ГОСТ 8731-74, ГОСТ 8732-78, ГОСТ 8733-74.

Использование в промышленности: детали невысокой прочности, испытывающие небольшие напряжения: оси, цилиндры, коленчатые валы, шатуны, шпиндели, звездочки, тяги, ободы, траверсы, валы, бандажи, диски и другие детали.

Таблица 2 – Химический состав стали 35

Химический состав в % стали 35
C	0,32-0,4
Si	0,17-0,37
Mn	0,5 - 0,8
Cr	до 0,25
S	до 0,04
Cu	до 0,25
Ni	до 0,25
P	до 0,035

Таблица 3 – Механическийе свойства стали 35

Механическийе свойства стали
ГОСТ	Состояние поставки, режимы термообработки	Сечение, мм	σ0,2(МПа)	σв(МПа)	δ5 (%)	ψ %
ГОСТ 1050-2013	Пруток. Закалка 860 °С, масло. Отпуск 500 °С, вода или масло	25-200	600	760	20	45

Удельный вес: 7820 кг/м3 ;

Термообработка: Нормализация
Температура ковки, °С: начала 1280, конца 750. Заготовки сечением до 800 мм охлаждаются на воздухе.

Твердость материала: HB 10 -1 = 163 МПа

Температура критических точек: Ac1 = 730 , Ac3(Acm) = 810 , Ar3(Arcm) = 796 , Ar1 = 680 , Mn = 360

---