В качестве метода получения заготовки на базовом предприятии используется штамповка на молотах в подкладных штампах. Предлагаю использовать литье в песчаные формы, что позволит повысить точность получения заготовки, приведет к уменьшению припусков, а следовательно повысит коэффициент использования материала что приведет к снижению себестоимости детали.
2.3. Выбор исходной заготовки
В настоящее время в машиностроении применяется довольно большое количество способов получения заготовок. Наибольшее применение для получения заготовки получили такие процессы как прокат, горячее объемное деформирование, холодное объемное деформирование, литье, прессование.
При выборе способа получения заготовки необходимо учитывать:
- служебное назначение детали;
- объем производства;
- конструкцию детали.
Исходя из конфигурации детали и материала сталь 40Х, из которого предусмотрено изготовление детали, возможны следующие способы получения заготовок: методом штамповки и литья.
На базовом предприятии в качестве заготовки используется
Штамповка сталь40Х
ОСТ 1.90073-85
Стоимость заготовок, получаемых таким методом, как горячая штамповка определим согласно методике [6] по формуле:
Sзаг = (Ci / 1000 * Q * kt* kc* kв * kм * kп) – (Q – q) * Sотх / 1000 (6)
где Ci – базовая стоимость 1 тонны заготовок, руб; 525000;
Q – масса заготовки, кг; 1,5;
kт – коэффициент точности, 1;
kс – коэффициент сложности, 0,9;
kм – коэффициент марки материала, 1,5;
kв - коэффициент массы, 1,3;
kп – коэффициент объема производства заготовок, 1,3;
Sотх – цена 1 тонны отходов, руб; 3467,50;
q – масса готовой детали, кг; 0,535.
Sзаг = (52500 / 1000 * 1,5 * 0,9 * 0,9 * 1,3 * 1,5 * 1,3) – (1,5 – 0,535) * 3467,5 / 1000 = 158,48
Для выбора способа изготовления заготовки методом литья воспользуемся методом весовых коэффициентов. Суть метода в следующем. Заготовка характеризуется рядом критериев, отражающих ее форму, массу, габаритные размеры, сложность и параметры качества. Каждый критерий выбора имеет несколько уровней значений. А каждому уровню критерия выбора и типу производства соответствует ряд весовых коэффициентов, значение которых зависит от способа изготовления заготовки. В таблице 6 приведены значения весовых коэффициентов для различных способов получения заготовок.
Таблица 6 - Весовые коэффициенты критериев выбора способа изготовления отливок
| Номер и наименование критерия выбора | Уровень, градация и значение критерия выбора | Способы изготовления литой заготовки | ||||||
| РФ | МФ | ЛОФ | ЛВМ | ЛК | ЛПД | ЦЛ | ||
| 1.Тип производства | 1.Мелкосерийное2.Серийное3.Крупносерийное | 2 1 0 | 0 1 2 | 0 1 2 | 0 1 2 | 0 1 1 | 0 1 2 | 0 1 1 |
| 2.Материал детали | 1. Сталь2. Чугун3.Цветные сплавы | 1 1 1 | 1 1 1 | 0 1 1 | 1 0 1 | 1 1 1 | 0 0 1 | 0 1 1 |
| 3. Масса детали, кг | 1. 50 … 602. 60 …1203. 120 …3204. 320 … 600 | 1 1 1 1 | 1 1 1 1 | 1 1 1 1 | 1 1 0 0 | 1 1 1 0 | 1 0 0 0 | 1 1 0 0 |
| 4.Группа сложности отливки | 1. 12. 23. 34. 45. 5 | 1 1 1 1 1 | 1 1 1 1 1 | 0 0 1 1 0 | 0 0 1 1 0 | 1 1 0 0 0 | 0 1 1 1 0 | 1 2 0 0 0 |
| 5.Параметр Rа поверхности заготовки | 1. 0,63 … 12. 1,6 …3,23. 6,3 … 124. 12,5 …20 | 0 0 0 2 | 0 0 1 2 | 0 0 2 1 | 0 2 1 0 | 0 0 2 1 | 2 1 0 0 | 0 0 1 1 |
| 6. Форма детали | 1.Тела вращения2.Корпусные3. Рычаги4. Фасонные | 1 1 1 1 | 1 1 1 1 | 1 1 1 1 | 1 0 1 1 | 1 1 1 0 | 1 1 1 1 | 1 0 0 1 |
| 7.Максимальные габаритные размеры, мм | 1. До 252. 25 … 503. 50 …1204. 120 …4005.400 …1600 | 0 0 1 1 1 | 0 1 1 1 1 | 0 1 1 1 0 | 1 1 1 0 0 | 0 0 1 1 0 | 1 1 1 1 0 | 1 1 1 1 0 |
| 8.Квалитет точности | 1. 11 … 132. 13 … 153. 15 … 174. 17 … 20 | 0 0 0 1 | 0 0 1 1 | 0 1 1 0 | 1 1 0 0 | 0 1 1 0 | 1 1 0 0 | 0 0 1 1 |
Примечание: ЛПФ – литье в песчаные формы; РФ – ручная формовка; МФ – машинная формовка; ЛОФ – литье в оболочковые формы; ЛВМ – литье по выплавляемым моделям; ЛК – литье в кокиль; ЛПД – литье под давлением; ЦЛ – центробежное литье.
Таблица 7 - Значения весовых коэффициентов для детали «Корпус»
| Номер выбора | Уровень критерия выбора | Способы литья | ||||||
| РФ | МФ | ЛОФ | ЛВМ | ЛК | ЛПД | ЦЛ | ||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 |
| 1 | 1 | 2 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 2 | 3 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 |
| 3 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 |
| 4 | 2 | 1 | 1 | 0 | 0 | 1 | 1 | 2 |
| 5 | 4 | 2 | 2 | 1 | 0 | 1 | 0 | 1 |
| 6 | 2 | 1 | 1 | 1 | 0 | 1 | 1 | 0 |
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 |
| 7 | 4 | 1 | 1 | 1 | 0 | 1 | 1 | 1 |
| 8 | 2 | 0 | 0 | 1 | 1 | 1 | 1 | 0 |
| Сумма: | 9 | 7 | 6 | 3 | 7 | 6 | 6 | |
Выбираем тот способ, сумма весовых коэффициентов которого наибольшая. В нашем случае это будет литье в песчаные формы ручной формовки. Стоимость заготовок, получаемых таким методом, как литье в песчаные формы определим по формуле:
Sзаг = (Ci / 1000 * Q * kt* kc* kв * kм * kп) – (Q – q) * Sотх / 1000 (7)
где Ci – базовая стоимость 1 тонны заготовок, руб.; 525000;
Q – масса заготовки, кг; 0,867;
kт – коэффициент точности, 1,05;
kс – коэффициент сложности, 0,89;
kм – коэффициент марки материала, 2,5;
kв - коэффициент массы, 1,05;
kп – коэффициент объема производства заготовок, 0,9;
Sотх – цена 1 тонны отходов, руб.; 3467,50;
q – масса готовой детали, кг; 0,535.
Sзаг = (52500 / 1000 * 0,867 * 1,05 * 2,5 * 0,89 * 1,05 * 0,9) – (0,867 – 0,535) * 3467,5 / 1000
Sзаг = 99,34
Согласно [5] экономический эффект рассчитаем по формуле:
Э = (Sзаг1 – Sзаг2) N, (8)
где Sзаг1 , Sзаг2 – стоимость сопоставляемых заготовок, руб;
N – годовой объем выпуска деталей, шт.