Технологический процесс изготовления калибра-пробки непроходной (стр. 2 из 12)
конструктивных особенностей заготовки и равны не менее 1,5-2º. Согласно рекомендации, для упрощения изготовления литейной модели принимаем их одинаковыми и величиной 3°.
3) Литейные радиусы закруглений наружных углов принимаем равными не менее 5 мм. R=5 мм.
Литейные радиусы закруглений внутренних углов определяем по формуле R=0,4∙h.
R1= R2= R3=0,4∙10 мм=4 мм
4) Определяем коэффициент использования материала Км, по формуле:
где m – масса детали, кг;
M – масса заготовки, кг.
Рассчитаем массу заготовки:
, кггде: γ – плотность материала, кг/м3. Для стали: γ=7814 кг/м3;
Vз – объем заготовки, мм3 .
Объем заготовки определяем как алгебраическую сумму объемов простейших тел составляющих заготовку:
мм35) Рассчитаем массу литой заготовки:
=15,12·106.7814.10-9 = 110,1 кгОпределим коэффициент использования материала:
.В данном случае материал используется нерационально, так как 43% уходит в стружку.
2.2 Получение заготовки штамповкой на кривошипных горячештамповочных прессах
1) По таблице 3.1 [1] ГОСТ 7505-89 «Ковка объёмная штамповка» выбираем:
а) Оборудование – пресс с выталкивателем;
б) Штамповочные уклоны: 5°;
в) Радиусы закруглений наружных углов, при глубине полости ручья:
10…25 мм - r = 2,5мм,
25…50 мм - r = 3мм;
Радиусы закруглений внутренних углов, больше наружных углов в 3…4 раза.
2) По таблице 3.4 [1] назначаем допуски и припуски на обработку на сторону и сводим их в таблицу 2.
Таблица № 2
| Размеры,мм | Допуски,мм | Припуски,мм | Расчет размеров заготовки, мм | Окончательн. размеры, мм |
| Ø 68,263 | +2,4-1,2 | 3,2 | Ø68,263+(2.3,2) = Ø75,663 | Ø 76,0  |
| Ø 69,85 | +2,4-1,2 | 3,4 | Ø69,85+(2.3,4) = Ø76,1 | Ø 76,0 |
| Ø 88,0 | +2,4-1,2 | 4,3 | Ø88,0+(2.4,3) = Ø96,6 | Ø 97,0 |
| Ø 76,2 | +2,4-1,2 | 3,4 | Ø76,2+(2.3,4) = Ø83,8 | Ø 84,0 |
| Ø 57,15 | +2,2-1,0 | 3,2 | 57,15+(2·3,2) = 65,2 | Ø 66,0  |
| Ø 39,9 | +2,2-1,0 | 3,0 | 39,9+(2·3,0) = 47,9 | Ø 48,0 |
| Ø 34,0 | +2,2-1,0 | 2,6 | 34,0+(2·2,6) = 39,2 | Ø 48,0 |
| 1594 | +10,0-2,5 | 6,0 | 1594+(2.6,0) = 1606 | 1606  |
| 897 | +5,0-2,0 | 6,0 | 897+(2.6,0) = 1606 | 902  |
| 248 | +3,0-1,5 | 6,0 | 248+(6,0)-(6,0) = 248 | 248  |
| 330 | +3,5-1,5 | 6,0 | 330+(6,0)-(6,0) = 330 | 330  |
| 119 | +2,4-1,2 | 6,0 | 119+(6,0)-(6,0) = 119 | 119 |
| 83 | +2,2-1,0 | 6,0 | 83+(6,0)-(6,0) = 83 | 83 |
3) Рассчитаем площадь поковки в плане [1]:
Fпок.п =39392 мм2
4) Определяем толщину мостика для облоя [1]:
, ммКоэффициент Со принимаем равным 0,016.
5)По таблице 3.2.2 выбираем остальные размеры облойной канавки [1]:
а) Усилие пресса – 10МН;
б) ho = 2,0 мм;
в) l = 4 мм;
г) h = 6 мм;
д) R1 = 15 мм.
6) Рассчитать объем заготовки [1]: Vзаг.=Vп+Vу+Vо , мм3
где Vп – объем поковки, рассчитываемый по номинальным горизонтальным
размерам чертежа;
Vу – объем угара, определяемый в зависимости от способа нагрева;
Vо – объем облоя при штамповке.
а) Объем поковки:
мм3б) Объем угара Vу принимаем равным 1% от Vп.
Vу=0,098.106 мм3
в) Объем облоя Vо: Vо=ξ.FМ.(Рп + ξ . π .l),
где ξ – коэффициент, учитывающий изменение фактической площади сечения
получаемого облоя по сравнению с площадью сечения мостика; ξ=2.
Fм - площадь поперечного сечения мостика;
Рп – периметр поковки;
FM=l.ho= 4.2,0= 8 мм2
Рп= 1177 мм.
Подставим полученные данные в формулу:
Vо= 2.8×(1177+2.3,14.4) = 19233,92 мм3;
г) Объем поковки:
Vзаг.=9,893·106+0,098·106+19233,92=10,02·106 мм3.
Определим параметры исходной заготовки для штамповки.
6) Рассчитаем массу поковки:
=10,02·106.7814.10-9 = 78,29 кг7) Определим коэффициент использования материала:
В данном случае материал используется рационально, так как только 20% уходит в стружку.
Данный метод получения заготовки удовлетворяет задаче получения заготовки с контуром приближающемся к контуру детали; т.е. с коэффициентом использования Км близким к 1.
2.3 Технико-экономический анализ
Для окончательного выбора метода получения заготовки, следует провести сравнительный анализ по технологической себестоимости.
Расчет технологической себестоимости заготовки получаемую по первому или второму методу проведем по следующей формуле [1]:
Ст=Сзаг.. М + Cмех.. (М-m)-Сотх.. (M-m), руб.
где М – масса заготовки, кг;
m – масса детали, кг;
Сзаг – стоимость одного килограмма заготовок, руб./кг;
Cмех. – стоимость механической обработки, руб/кг;
Сотх – стоимость одного килограмма отходов, руб/кг.
Стоимость заготовки, полученной такими методами, как литье в землю и штамповка на кривошипных горячештамповочных прессах, с достаточной для стадии проектирования точностью можно определить по формуле [1]:
Сзаг=Сот.hT.hC.hB.hM.hП , руб/кг,
где Сот – базовая стоимость одного килограмма заготовки, руб./кг;
hT – коэффициент, учитывающий точность заготовки;
hC – коэффициент, учитывающий сложность заготовки;
hB – коэффициент, учитывающий массу заготовки;
hM – коэффициент, учитывающий материал заготовки;
hП - коэффициент, учитывающий группу серийности.
Для получения заготовки по методу литья значения коэффициентов в формуле следующие [1]:
hT =1,06 – 1-ый класс точности;
hC =0,7 – 1-ая группа сложности получения заготовки;
hB =0,93 – так как масса заготовки находится в пределах 3…10,0 кг;
hM =1,21 – так как сталь углеродистая;
hП =1 – 3-ая группа серийности;
Базовая стоимость одного килограмма отливок составляет Сот = 4,00 руб.
Сзаг. = 4,00 . 1,06 . 0,7 . 0,93 . 1,21 . 1 = 3,34 руб./кг
Определяем стоимость механической обработки по формуле:
Смех. = Сс + Ем. Ск, руб./кг;
где Сс = 0,495 – текущие затраты на один килограмм стружки, руб./кг [1];
Ск = 1,085 – капитальные затраты на один килограмм стружки, руб/кг [1];
Ем = 0,1 – нормативный коэффициент эффективности капитальных вложений выбираем из предела (0,1…0,2) [1].
Смех. = 0,495 + 0,1 . 1,085 = 0,6035 руб./кг
Стоимость одного килограмма отходов принимаем равной Сотх. = 0,0144 руб./кг.
Определим общую стоимость заготовки, получаемую по методу литья:
Ст = 3,34. 110,1+ 0,6035 . (110,1-62,5) – 0,0144. (110,1-62,5) = 400 руб.
Для заготовки, получаемой методом штамповкой на кривошипных горячештамповочных прессах, значения коэффициентов в формуле (9) следующие[1]: Сзаг=Сшт.hT.hC.hB.hM.hП , руб/кг,
где hT =1,05 – 1-ой класс точности;
hC =0,75 – 1-ая группа сложности получения заготовки;
hB =0,87– так как масса заготовки находится в пределах 4…10 кг;
hM =1 –так как сталь углеродистая;
hП =1;
Базовая стоимость одного килограмма штамповок составляет Сшт = 5,30 руб./кг