Планирование выпуска новой продукции (стр. 7 из 20)
Назначение детали.
Предложен чертеж детали крышка. Марка материала крышки: сталь 45ФЛ ГОСТ 977-7 и допускается замена на стали: стали: 40Л, 45Л.
Детали №403-21—299(298) применяются в опорных катках тракторов, детали №25.01-21-360(361) – в поддерживающих катках. Рассмотрим сборочный узел опорного катка , в котором расположена крышка рисунок 1.
Крышка 1 поджимает уплотнения в виде притертых металлических колец 11 с микроконусом, которые, в свою очередь уплотнены резиновыми кольцами 10. Штифт 2, расположенный в глухом отверстии крышки Ø12Н8 удерживает ось 5 от проворота. Крышки 1 зафиксированы на оси стопорными кольцами 4, осевые усилия , действующие на каток, передаются на ось через фланцы 8, закрепленные болтами на торцах ступицы катка. Чертёж комплексной детали представлен в (приложении 7 )
Конструкция детали
Детали имеют ассиметричную форму, представляющую собой совокупность тела вращения и плоской поверхности, их габаритные размеры составляют:
1. №1- 403-21-299 Ø167х120
2. №2- 403-21-298 Ø167х120
3. №3- 25.01-21-360 Ø130х103
4. №4- 25.01-21-361 Ø130х103.
Анализ поверхностей деталей сведен в таблице 1.1.
Крышки имеют сходную конфигурацию и типоразмеры, что предполагает однотипный вариант механической обработки.
Рисунок 1. Опорный каток.
Таблица 19 Анализ конструкции детали
| Поверхность | Требования , предъявляемые к поверхности |
| Ø167, Ø130,120,103-левые торцы, внешняя поверхность деталей | Не подвергаются обработке, шероховатость литейная, точность –по 14 квалитету |
| 120,103-правые торцы, | Rа-6,3, точность по 12 квалитету, |
| плоские выступы 185х76,160х77 | Rа-20,50 точность по 12 квалитету, требования параллельности выступов 0,2мм относительно базового отверстия |
| 2 отверстия Ø29,5и Ø27 | Rа-1,6 предназначены для стяжки болтового соединения; имеется требования к симметричности расположения центров отверстий с зависимым допуском в диаметральном выражении, по новому варианту являются технологической базой |
| Для деталей №1,№4: Ø12Н8 | Rа-1,6 ; имеется требование к непересечению осей 0,4мм относительно указанной базы, допуск зависимый |
| 1)Ø80Н9, Ø65Н9 2) Ø95Н9, Ø75Н9 | Rа-6,3 ;3,2 соответственно, поверхности выполнены точно ввиду того , что они сопряжены в сборке с осью , имеется требование по соосности отверстий |
| 1)Ø100 , Ø85 | Rа-50 выполнены по 12 квалитету , торцевая поверхность доведена до Rа-6,3 –она сопряжена со стопорным кольцом |
| Внутренний контур с конусной поверхностью 10 º ±30' и канавки Ø101- Ø124 , Ø79- Ø95 | Предназначены для уплотнений , конусная поверхность имеет требования по радиальному биению 0,08 мм относительно базового отверстия |
Изготовление такого типа деталей целесообразнее производить групповым методом. Поэтому я предлагаю применить в дипломном проекте групповой технологический процесс для обработки группы деталей аналогичного типа. Из этих четырех деталей выберем деталь- представитель, комплексную деталь.
Анализ технологичности детали «крышка»
Деталь можно считать технологичной, так как:
1. обрабатываемые поверхности в основном открыты и доступны для прохода режущих инструментов;
2. материал 45ФЛ имеет хорошую жидкотекучесть, среднюю линейную усадку, склонность к трещинообразованию-это позволяет применять рациональные методы получения заготовки с размерами и формами наиболее близкими к готовой детали, следовательно возрастает коэффициент использования металла и снижается трудоемкость механической обработки детали;
3. она прочная и жесткая, что позволяет обрабатывать ее с наиболее производительными режимами резания;
4. имеется возможность производить финишную обработку от одной базы всех поверхностей, которые связаны между собой условиями соосности, симметричности, параллельности
Количественная оценка технологичности
Количественная оценка технологичности определяется по ГОСТ 14201-84Е.
Таблица 20 Точность обработки детали
| Квалитеты | 14 | 12 | 10 | 9 | 8 | Всего поверхностей |
| Количество поверхностей | 6 | 19 | 2 | 2 | 3 | 32 |
Таблица 21 Точность поверхностей детали
| Шероховатость, Ra | 80 | 50 | 25 | 20 | 12,5 | 6,3 | 3,2 | 1,6 | Всего поверхностей |
| Количество поверхностей | 6 | 2 | 2 | 10 | 8 | 3 | 3 | 3 | 32 |
Таблица 22 Показатели технологичности конструкции крышки
| Показатели | Норма | Значение | |
| Коэффициент точности обработки | Ктн | 0,91 > 0,8. | 0,91 |
| Коэффициент шероховатости | Кш | 0,96£ 1,6. | 0,96 |
| Коэффициент унификации | Ку.э | 0,78 | |
| Коэффициент использования материала | Ки.м | 0,78 | |
| Коэффициент обрабатываемости стали | Км | 0,95 | |
| Квалитета обработки | JT12. |
Выбор типа производства
Коэффициент закрепления операций определяется по формуле 1.7:
, (1.7)где Р- число рабочих мест,
О- количество операций ,выполняемых на рабочем месте за месяц, определяется по формуле 1.8;
, (1.8)где ηзн-нормативный коэффициент загрузки оборудования
ηзф-фактический коэффициент загрузки рабочего места, определяется по формуле 1.9:
, (1.9)где mр- расчетное количество станков, определяется по формуле 1.10:
, (1.10)где N-годовая программа выпуска (14000 шт.)
Тшт- штучное время , мин.
Fд- действительный годовой фонд времени ,ч определяется по формуле 1.11:
, (1.11)где Fн- номинальный фонд времени работы оборудования ,мин, определяется по формуле 1.12 :
, (1.12)где Ккд, Кпд – календарные и праздничные дни соответственно,
S- количество смен , 2,
d – продолжительность смены 8 ч.
Fн=250*2*8=4000
ηзн=0,75…0,85.
Примем ηзн=0,85 ,все полученные данные сводим в таблицу 23.
Таблица 23 Коэффициент закрепления операций
| Операция | Тштк | mp | P | ηзф | О |
| 005 | 20,4 | 1,79 | 2 | 0,89 | 0,95 |
| 010 | 7,2 | 0,53 | 1 | 0,53 | 1,6 |
| 015 | 3,73 | - | - | - | - |
| 020 | 1,91 | 0,071 | 1 | 0,071 | 10,6 |
| Итого | 4 | 2,99 | |||
Если 10≥Кзо>1- крупносерийное,
20≥Кзо>10- производство среднесерийное,
40≥Кзо>20-производство мелкосерийное
Кзо=2,99-следовательно, производство крупносерийное.
ВЫБОР ИСХОДНОЙ ЗАГОТОВКИ
Заготовка является сложной геометрической фигурой, то для нахождения объема заготовки необходимо разбить заготовку на элементарные геометрические фигуры. Тогда объем заготовки будет складываться из объема элементарных геометрических фигур, см3 :
Для стали 45ФЛ g=7,81г/см3
Масса заготовки, г:
.Для отливки
S=(360/1000* 10,87*1,05*1*0,87*0,5)-(10,87-8,5)25/1000=1,72 руб.
Для штамповки
S=(373/1000*11,2*1*1*0,8*1*1)-(11,2-8,5)25/1000=3,27 руб,
Коэффициент использования материала:
для отливки
Ки.м.=8,5/10,87=0,78
для штамповки
Ки.м.=8,5/11,2=0,75
Значит штамповка по сравнению с отливкой дорога, а также менее экономична по использованию материала.
Ввиду того, что крышка не является телом вращения и имеет сложную конфигурацию, заготовку для нее можно получить из отливки.
Чертеж заготовки представлен в (приложении 8 )
Материал детали - литейная сталь 45ФЛ, которая хорошо обрабатывается всеми видами лезвийного инструмента, применяется для изготовления станин , корпусов , муфт , тормозных дисков, вилок ,звездочек и других деталей , работающих при температуре до 400ºС . Некоторые механические свойства стали 45ФЛ рассмотрены в таблице 24 .
Таблица 24 Механические свойства стали 45ФЛ
| Диаметр сечения, 1мм | т, Мпа | B, МПа | 5, % | , % | HB |
| До400 | 320 | 550 | 14 | 25 | 167-207 |
Таблица 25 Массовая доля элементов и легированных добавок в стали 45ФЛ ГОСТ 977-75
| Марка материала | C,% | V,% | Si,% | Mn,% | Cr,% | S,% | P,% | Cu,% | Ni,% |
| 45ФЛ ГОСТ 977-75 | 0,37-0,45 | 0,06-0,15 | 0,2-0,52 | 0,4-0,9 | 0,3 | 0,045 | 0,04 | 0,3 | 0,3 |
Для заготовки данной массы и конфигурации целесообразно предварительно принять литые отливки, особенно если учесть, что материал детали – литейная сталь.