Методические указания к выполнению курсового проекта по дисциплине «Технология машиностроения» для студентов специальности 151001 «Технология машиностроения», очной, вечерней и заочной формы обучения (стр. 5 из 25)
Таблица 2 - Основные правила выбора вида заготовки
| Признак | Правило |
| Форма детали | Если форма детали сложная, то выбранный вид заготовки должен обеспечить максимальное приближение последней к форме готовой детали |
| Заготовительные свойства детали | Приоритетное заготовительное свойство делает приоритетным соответствующий вид заготовки. При равноприоритетности свойств предпочтение отдается наиболее экономичному виду |
| Особые требования к материалу детали | Наличие особых требований к материалу детали делает приоритетным вид заготовки, обеспечивающий выполнение этих требований |
| Удельная стоимость материала | Чем выше удельная стоимость материала, тем более приоритетен вид заготовки, максимально приближающий ее форму к форме готовой детали |
| Ответственность детали | Ответственность детали делает приоритетным технический принцип принятия технологических решений |
| Тип производства | Чем больше объемы выпуска деталей (заготовок), тем более технически сложнореализуемые виды заготовок становятся экономически оправданными |
Выбранный вид обладает максимальным приоритетом из рассматриваемых и находится на пересечении указанных подмножеств. Если они не пересекаются, принимается необходимый компромисс.
2.1.1 Обоснование метода изготовления заготовок
На первом этапе выбора заготовки осуществляют предварительную оценку вариантов. Она позволяет отбирать наиболее приемлемые из них. Показатели предварительной оценки следующие: коэффициент использования материала, трудоемкость изготовления детали для нового варианта, снижение материалоемкости, себестоимость изготовления детали.
1) Коэффициент использования материала Ки.м. находят из зависимости
Ки.м. = Gд / Gз , ( 1 )
где Gд и Gз – масса детали и масса заготовки, кг.
Чем выше значение коэффициента использования материала (Ки.м. ≤1), тем технологичнее конструкция заготовки и ниже ее себестоимость.
2) Трудоемкость изготовления tн детали для нового варианта определяют из соотношения
, мин, ( 2 )где tб – трудоемкость изготовления детали по базовому варианту,
Gзн , Gзб – масса заготовок, кг, при новом и базовом вариантах.
3) Снижение материалоемкости, кг, рассчитанную на годовую программу выпуска деталей,
ΔG = (Gзб – Gзн) Nг, ( 3 )
где Nг – годовая программа выпуска деталей
4) Себестоимость С изготовления деталей.
В структуре себестоимости затраты Мо на основные материалы и заработную плату Зо основных рабочих составляют в машиностроении 80% [1], поэтому сравнение вариантов можно производить по этим двум статьям:
С = Мо +Зо ( 4 )
Стоимость основных материалов
Мо = GзСмКт.з. – gо Со. 10-3 , ( 5 )
где См – стоимость единицы массы заготовки, руб/кг; Кт.з. – коэффициент, учитывающий транспортно-заготовительные расходы (Кт.з.=1,04…1,08 для черных металлов и Кт.з.=1,0…1,02 для других материалов); gо – масса отходов на одну деталь, кг;
gо = Gз – Gд ( 6 )
Со – стоимость отходов, руб/т
Заработная плата основных рабочих
Зо = Кв.н Кпр 1,25
, руб ( 7 )где Кв.н – коэффициент, учитывающий средний процент выполнения норм
(Кв.н =1,18);
Кпр – коэффициент, учитывающий премии и другие доплаты, принимается в размере 1,2 – 1,4;
1,25 – коэффициент, учитывающий дополнительную зарплату и отчисления по социальному страхованию;
tшi штучное время на выполнение i-й операции;
Стi – часовая тарифная ставка работы, выполняемой на i-й операции, руб/час (таблица 3).
Таблица 3 - Тарифные ставки рабочих –сдельщиков машиностроения
| работы | Условия работы | Часовые тарифные ставки по разрядам, руб | |||||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | ||
| станочные | Нормальные | 35-13,6 | 37-88,5 | 39-53,5 | 44-41,7 | 48-98,5 | 56-36,3 | 61-49,8 | 68-77,3 |
| Тяжелые и вредные | 39-35,3 | 42-42,9 | 44-27,8 | 49-74,6 | 54-86,4 | 63-12,4 | 68-87,6 | 77-02,7 | |
| Все остальные | Нормальные | 31-37,8 | 33-82,5 | 35-29,9 | 39-65,6 | 43-74,0 | 50-32,6 | 54-91,2 | 61-40,2 |
| Тяжелые и вредные | 35-13,6 | 37-88,5 | 39-53,5 | 44-41,7 | 48-98,5 | 56-36,3 | 61-49,8 | 68-77,3 | |
Окончательный вывод о целесообразности того или другого варианта делают после сравнения суммарных приведенных затрат, рассчитанных по уравнению
Wпр = Сr + ЕнК, ( 8 )
где Сr - себестоимость изготовления годового объема выпуска деталей;
Ен – нормативный коэффициент эффективности, равный 0,15;
К – годовые капитальные вложения, руб.
Вариант с наименьшей суммой затрат считается наиболее оптимальным. При отсутствии дополнительных капитальных вложений определяют экономию по себестоимости
ΔС = (Сб – Сн) Νг , руб ( 9 )
где Сб , Сн – себестоимости изготовления деталей из различных заготовок сравниваемых вариантов.
2.1.2 Выбор технологических баз и схем установки заготовок
При выборе технологических баз и схем установки заготовок руководствуются основными принципами базирования, изложенными в [2, 5]
2.1.3 Определение методов и маршрутов обработки отдельных поверхностей и комплектов поверхностей, которые следует обрабатывать с одного установа.
Маршруты обработки отдельных поверхностей определяют исходя из точности и качества поверхности детали и выбранной заготовки. По заданной точности и шероховатости поверхности с учетом размеров, конфигурации детали и типа производства выбирают первый, завершающий и промежуточный методы обработки. Конкретные методы выбирают с помощью таблиц экономической точности [2, 5].
2.2 Обоснование метода получения заготовок
Горячая объемная штамповка – широко распространенный способ получения качественных поковок. Более 65% массы всех поковок и до 20% массы отечественных деталей автомобилей, тракторов, сельскохозяйственных машин, железнодорожных вагонов, самолетов, швейных машин изготавливаются из заготовок, полученных горячей штамповкой.
В отличие от ковки, которая обеспечивает при изготовлении поковки фиксированные размеры вдоль одной или двух осей, объемная штамповка обеспечивает заданные размеры по трем осям. Формоизменение заготовки происходит в штампе. Штамп представляет собой специальный инструмент с полостью, которая называется ручьем (рис..1). В полость нижней части штампа 5 устанавливают нагретую заготовку, которая деформируется при движении верхнего штампа 1 вниз. Течение металла заготовки встречает сопротивление стенок 2 и сил трения, и металл заполняет объем ручья. Часть металла может вытекать в разъем между штампами (заусенчатую канавку 3), образуя облой. Отштампованная заготовка 4, называемая штампованной поковкой представляет собой копию ручья штампа.
Рис.1 Схема штампов открытой (а) и закрытой (б) штамповки.
В зависимости от оборудования горячую штамповку подразделяют на следующие виды: 1) на молотах; 2) на кривошипных горячештамповочных прессах (КГШП); 3) на винтовых прессах; 4) на гидравлических прессах; 5) на горизонтально-ковочных машинах (ГКМ); 6) на специальных машинах.
В зависимости от типа штампа штамповку подразделяют на следующие виды: 1) в открытых штампах; 2) в закрытых штампах; 3) в штампах для выдавливания.
В зависимости от числа ручьев в штампе различают штамповку в одноручьевых и в многоручьевых штампах.
В зависимости от установки заготовки в штампе штамповку под разделяют на следующие виды: 1) с направлением деформирующего усилия перпендикулярно оси заготовки (штамповка плашмя); 2) осадкой в торец (или высадкой).
2.2.1 Классификация штамповочных поковок
Штампованные поковки подразделяют в зависимости:
– от конструктивных характеристик по ковки по точности изготовления, по группам стали, по степени сложности, по конфигурации поверхности разъема штампа;
– от способа производства: молотовые, штампуемые на прессах, штампуемые на ГКМ, получаемые специализированными методами штамповки;