Разработать технологический процесс обработки детали "Вал" в условиях среднесерийного производства (стр. 2 из 12)
К недостаткам получения заготовки из прутка относится:
· большой расход металла;
· большие припуски на механическую обработку (примерно 15 – 25 % от массы заготовки превращается в стружку)
Расчет стоимости заготовки, прутка.
- затраты на материал заготовки, руб.; 
- технологическая себестоимость операции правки, калибрования прутков, разрезки их на штучные заготовки. 
- приведенные затраты на рабочем месте,коп/час; 
- штучное или штучно-калькуляционное время выполнения заготовительной операции(правки, калибрования прутков, разрезки их на штучные заготовки.) | Заготовительная операция. | Затраты на 1 час работы, коп/час. |
| Резка на отрезных станках работающих дисковыми пилами. | 121 |
| Правка на автоматах | 200…250 |
Затраты на материал определяются по массе проката, требующегося на изготовление детали, и массе сдаваемой стружки. При этом необходимо учитывать стандартную длину прутков и отходы в результате некратности длины заготовок стандартной длине прутков.
- масса заготовки, кг.; 
- цена 1 кг. материала заготовки, руб.; 
- масса готовой детали, кг.; 
- цена 1 тонны отходов в руб.;Стоимость некоторых металлов и заготовительные цены на стружку черных и цветных металлов приводятся в табл. 2.6 и 2.7. (смотреть в интернете http://metallopt.ru e-mail: pmk@metallopt.ru.Цены от 07.10.10)
табл.2.6.
| Сталь качественная круглая, квадратная и шестигранная. | ||
| Углеродистая. | 10, 20, 30, 40, 45, 50, 55 | 136…185 |
- стоимость сопоставляемых заготовок, руб. 
-годовая программа выпуска деталей, шт.В качестве метода получения заготовки я принял горячую объемную штамповку, так как этот метод является наиболее дешевым и универсальным. Деталь «Вал» имеет простую форму, поэтому я считаю, что использование заготовки в виде прутка является нецелесообразным и требует лишние затраты. А так же увеличивается время на обработку заготовки, увеличивается количество операций.
1.4.1 Определение припусков (по табличным данным)
Для расчета припусков применяю опытно-статистический метод по ГОСТ 7505-89.
Расчеты размеров штамповки.
Программа выпуска – 1200 штук в год; материал – сталь 45; масса детали 22,3 кг (согласно МЦХ модели Компаса-3DV9)
1.1. В результате анализа чертежа детали, исходя из формы детали, материала и годовой программы выпуска (тип производства – серийное) принято оборудование - кривошипный горячештамповочный пресс в закрытом штампе ([Косилова], стр.138).
1.2. Определение характеристик поковки:
а) по химическому составу материала (по массе) 0,36¸0,45 % С углерода; 0 ¸0,8 % Мn марганца; 0¸0,25 % Si кремния; до 12..14 % Cr хрома ([3], стр.101); суммарная средняя массовая доля легирующих элементов (Si, Mn, Cr, Ni, Mo, W, V) 0,12+0,40+13.0=13,5 % - группа стали М2 ([1], таб.1, стр.8);
б) расчетная масса поковки, определяемая по выражению ([1], таб.1, стр.8),
Мп.р=Мд×Кр, (1)
где Мп.р- расчетная масса поковки;
Мд- масса детали;
Кр- расчетный коэффициент, Кр=1,6 ([1], таб.20, стр.31)
Мп.р=Мд×Кр,=22,3×1,6=35,7кг;
в) степень сложности С1 ([1], стр.29) Размеры описывающей поковку геометрической фигуры (вала) диаметр 82×1,05=86 мм, длина(толщина) 685×1,05=719 мм (1,05 - коэффициент увеличения габаритных линейных размеров детали, определяющих положение ее обработанных поверхностей). Масса описывающей фигуры берется с 3D детали 26,6кг Отношение массы поковки к массе описывающей ее фигуры 22,3/26,6=0,84;
г) конфигурация поверхности разъема штампа П - плоская ([1], таб.1, стр.8).
г) Класс точности Т4 ([1],таб.19, стр.30)
д) исходный индекс 14 ([1], таб.2, стр.10)
3. Назначение припусков:
а) основные припуски на размеры (на одну сторону номинального размера поковки) назначены по таблицам ГОСТа ([1], таб.3, стр.12) и представлены в таблице 1 «Припуски на механическую обработку».
Таблица 1. Припуски на механическую обработку
| Поверхность | Размер мм | Шероховатость поверхности мкм | Припуск мм |
| Диаметр | 70h7 | 0,8 | 2,2 |
| То же | 82h9 | 6,3 | 1,7 |
| -||- | 70h7 | 0,8 | 2,2 |
| -||- | 60h9 | 6,3 | 1,7 |
| Длина | 685 | 6,3 | 2,6 |
| То же | 118 | 0,8 | 2,5 |
| -||- | 118 | 0,8 | 2,5 |
| -||- | 154 | 1,6 | 2,3 |
* При назначении величины припуска на поверхность, положение которой определяется двумя и более размерами поковки, устанавливается наибольшее значение припуска для данной поверхности ([1], п.4.5, стр.16)
б) дополнительные припуски учитывающие:
· смещение поковки по поверхности разъема штампа 0,3 мм ([1], таб.4, стр.14);
· отклонение от плоскостности 0,3 мм ([1], таб.5, стр.14);
· штамповочный уклон ([1], таб.18, стр.26); для наружной поверхности - не более 7°, принимается 3°; для внутренней - не более 7°, принимается 7°.
4. Размеры поковки после расчета (с учетом округления размеров поковки с точностью 0,5 мм) и предельные отклонения размеров ([1], таб.8, стр.17), представлены в таблице 2 «Размеры поковки и предельные отклонения размеров».
Таблица 2 «Размеры поковки и предельные отклонения размеров»
| Поверхность | Размер детали мм | Формула расчета | Размер заготовки мм | Предельные отклонения |
| Диаметр | 70h7 | 70+(2,2+0,2)∙2= 74,8 | 75 |  |
| То же | 82h9 | 82+(1,7+0,2)∙2=85,8 | 86 |  |
| -||- | 70h7 | 70+(2,2+0,2)×2=74,8 | 75 | |
| -||- | 60h9 | 60+(1,7+0,2)×2= 63,8 | 64 |  |
| Длина | 685 | 685+2,6×2=690,3 | 690 |  |
| То же | 118 | 118+2,5×2=123 | 123 |  |
| -||- | 118 | 118+2,5×2=123 | 123 | |
| -||- | 154 | 154+2,3×2=156,3 | 156 |  |
**Впадины и углубления в поковке, когда их оси параллельны направлению движения одной из подвижных частей штампа, а диаметр не менее 30 мм, выполняют глубиной до 0,8 их отверстий ([1], п.6.4, стр.27)
1.5 Технические требования к поковке на эскизе поковки
1.5.1 Класс точности-Т4, группа стали-М2, степень сложности,-С1, исходный индекс поковки-9.
1.5.2 а)Величина радиуса закругления внутренних углов 7мм.
б) Неуказанные предельные отклонения размеров - принимаются равными 1,5 допуска соответствующего размера поковки с равными допускаемыми отклонениями (по п.5.5)
в) Допускаемое отклонение от плоскостности – 0,8 мм (см. табл.13)
(1),Где Ки.м. – коэффициент использования материала
M
– масса деталиM
– масса заготовки 
Рисунок 2. 3D модель детали.
Рисунок 3. 3D модель заготовки, полученной штамповкой
Расчёт прутка.
Определяем диаметр прутка:
Номинальные значения диаметральных размеров заготовки, соответствующие стандартизованным размерам по сортаменту, определяются по формуле (1) с последующим округлением размера до стандартизованного:
D1 = D + 2Z, где (1)
D1 – наружный расчетный диаметр заготовки;
D – наружный диаметр детали по чертежу;
Z – припуск на обработку по наружной поверхности;