Разработка технологического процесса изготовления матрицы (стр. 2 из 15)

2z₁₀ = 5,2 мм– припуск на размер на операции 10 [3, с.51, табл. 2.6].

D_р.з=125+5,2=130,2 мм.

По расчетным данным выбираем размер горячекатаного проката обычной точности – полоса по ГОСТ 4405-75

Полоса

В данном случае максимальный размер и является длиной заготовки.

Объем заготовки:

, мм3

(3.2.)

где, L_з= D_р.з =130,2мм – длина заготовки;

Н_з, В_з – высота и ширина заготовки, мм.

мм³.

Масса заготовки:

mз=r.Vз , кг

(3.3.)

где, r = 7,86 кг/м³ – удельная плотность стали;

m_з=7,86^.0,91=7,1 кг.

Коэффициент полезного использования материала:

(3.4)

где

- масса детали;

- масса заготовки;

Заготовку в проектном варианте предложено выполнить отливкой.

Вид заготовки

Выбираем заготовку – отливку, полученную литьём в песчано-глинистые сырые формы из низковлажных (до 2,8%) высокопрочных (более 160 кПа) смесей с высоким и однородным уплотнением до твердости не менее 90 единиц.

Класс размерной точности

Выбираем по [4, прил.1, табл. 9]. Исходя из способа получения заготовки и наибольшего габаритного размера отливки класс размерной точности 8-13т. Принимаем 10 класс размерной точности.

Степень коробления элементов

Выбираем по [4, прил. 2, табл. 10], исходя из отношения В/L » 0,31. Степень коробления 4-7. Принимаем 6 степень коробления.

Степень точности поверхностей

Выбираем по [4, прил. 3, табл. 11] –11 –18. Принимаем степень точности поверхностей 14, что соответствует шероховатости R_а = 40 мкм [4, прил. 4, табл. 12].

Класс точности массы

Определяем по [4, прил. 5, табл. 13], исходя из номинальной массы отливки (m = 1…10кг) и способа получения отливки, степень точности массы отливки 7т-14. Принимаем 10.

Ряд припусков на обработку

Согласно [4, прил.6, табл. 14] 14 степени точности поверхности соответствуют 5-8 ряды припусков на обработку. Принимаем 7 ряд припусков.

Допуск размеров, формы и расположения элементов отливки

Допуски размеров [4, с.2, табл. 1], формы и расположения элементов отливки [4, с. 5, табл. 2] назначаем на каждую поверхность отливки отдельно и сводим в табл. 3.1.

Таблица 3.1.

Допуски на размеры отливки

Размер детали, мм	Допуск на размер, мм	Допуски формы и расположения поверхностей, мм
Ø23,77+0,021	2,0	0,4
40-0,016	2,2	0,4
120	3,2	0,5
125	3,2	0,5
55±0,095	2,2	0,4

Допуск неровностей поверхности отливки не должен превышать 1,0 мм.

[4, с. 6, табл. 3].

Общие допуски

Общие допуски элементов отливки, учитывающие совместное влияние допуска размера и допусков формы и расположения поверхностей выбираем по [4, прил. 8, табл. 16] и сводим в табл. 3.2.

Таблица 3.2.

Общие допуски

Размер детали, мм	Общий допуск, мм
Ø23,77+0,021	2,4
40-0,016	3,2
120	4,0
125	4,0
55±0,095	3,0

Припуски на обработку, размеры отливки

Припуски на обработку определяем по [4, с. 10, табл. 6].

Таблица 3.3.

Припуски и размеры отливки

Размер детали, мм	Припуск на размер, мм	Размер отливки, мм
Ø23,77+0,021	7,6	Ø16,17±1,2
40-0,016	7,0	47±1,6
120	6,4	126,4±2,0
125	6,4	131,4±2,0
55±0,095	3,5	58,5±1,5

Масса отливки

= 7,86 ^. 0,26 = 2,07 кг

Коэффициент использования материала

= 0,68

Технико-экономическое сравнение методов получения заготовки

Себестоимость детали:

Сдет=Сз + Смо - Сотх , руб

(3.5.)

где, С_з – стоимость заготовки, руб;

С_мо – стоимость механической обработки, руб;

С_отх – стоимость отходов, руб.

Для заготовки полученной из проката:

Сзпр = Сб. mз , руб

(3.6.)

Для заготовки, полученной отливкой:

Сз = Сб. mз. Кт. Ксл. Кв. Км. Кп , руб

(3.7.)

где, С_б – базовая стоимость кг заготовки;

m_з – масса заготовки, кг;

К_т – коэффициент точности;

К_сл – коэффициент сложности;

К_в – коэффициент массы;

К_м – коэффициент марки материала;

К_п – коэффициент объема производства.

Для заготовки полученной из проката:

С_б^пр = 0,36 руб/кг [5, с.35]

m_з = 7,1 кг

С_з^пр =0,36 ^. 7,1 = 2,56 руб/шт

Для заготовки полученной литьём в песчаную форму:

С_б^шт = 0,29 руб/кг [5, с.40]

К_т = 1,0 [5, с.38]

К_сл = 1,0 [5, с.38, табл. 4.6]

К_в = 0,82 [5, с.38, табл. 4.7]

К_м = 2,5 [5, с.38]

К_п = 0,77 [5, с.38, табл. 4.8]

С_з^от = 0,29 ^. 2,07 ^. 1,0 ^. 1,0 ^. 0,82 ^. 2,5 ^. 0,77 = 0,95 руб/шт.

Определим затраты на механическую обработку:

Смо = Суд. (mз-mд) , руб

(3.8.)

где, С_уд – удельные затраты на снятие 1 кг стружки, руб.

Суд = Сс +Ен. Ск , руб

(3.9.)

где, С_с = 0,356 руб/кг – текущие затраты [5, с.34 , табл. 4.2];

С_к = 1,035 руб/кг – капитальные затраты [5, с.34 , табл. 4.2];

Е_н = 0,2 - нормативный коэф. эффективности капитальных вложений.

[5, с.34 ]

С_мо^пр = (0,356 + 0,2 ^. 1,035) ^. (7,1- 1,4) = 3,21 руб/кг.

С_мо^от = (0,356 + 0,2 ^. 1,035) ^. (2,07- 1,4) = 0,38 руб/кг.

Сотх = Суд отх. (mз-mд) , руб

(3.10.)

где, С_{уд отх} – удельная себестоимость 1 кг отходов, руб

Суд отх = 0,1 .Сб , руб/кг

(3.11.)

С_{уд отх}^пр = 0,1 ^. 0,36 = 0,036 руб/кг.

С_{уд отх}^от = 0,1 ^. 0,29 = 0,029 руб/кг.

С _отх^пр = 0,036 ^. (7,1-1,4) = 0,21 руб.

С _отх^от = 0,029 ^. (2,07-1,4) = 0,02 руб.

С_дет^пр = 2,56 + 3,21 – 0,21=5,56 руб.

С_дет^от = 0,95 + 0,38 – 0,02 = 1,31 руб.

Экономический эффект:

Э = Сдетб– Сдет м, руб/шт

(3.12.)

Э = 5,56 – 1,31 = 4,25 руб./шт.

Проведенные расчеты показывают, что экономически целесообразно в качестве заготовки для детали – матрица использовать заготовки полученные литьем в земляные формы.

4. Выбор технологических баз. План обработки

Выбор методов обработки поверхностей матрицы

Выбор методов обработки поверхностей детали резанием выполним по типовым таблицам обработки [6] и результаты выбора сведем в таблицу 4.1 проекта. Номера поверхностей взяты с эскиза матрицы (рис.1.1).

Таблица 4.1

Методы обработки поверхностей матрицы

№ пов.	Точность (квал.)	Шер-ть, Ra(мкм)	Методы обработки
1,3	6	1,6	Фрезерование(черновое, получистовое), шлифование
2,32,33	9	1,6	Фрезерование (черновое, получистовое, чистовое)
4,6,8,10,14-20,21-29	8,9	0,8	Фрезерование (черновое, получистовое, чистовое), полирование
5,7,9,11,12,13,39-45	12	12,5	Фрезерование
30	7	0,8	Растачивание (черновое, получистовое, чистовое), полирование
31,35,38	7	0,8	Сверление, зенкерование, развертывание.
34	12	12,5	Растачивание
36,37,46	11	12,5	Сверление

Данные методы реализованы при разработке технологического маршрута изготовления матрицы.

Разработка технологического маршрута изготовления матрицы

При разработке маршрута в среднесерийном производстве придерживались следующих правил:

1.Технологические операции разрабатывали по принципу концентрации технологических переходов, т.е. как можно больше поверхностей обрабатывать с одного установа заготовки.

2.Отдавали предпочтение многопозиционным станкам, станкам с ЧПУ.

3.Старались шире применять режущий инструмент со сменными многогранными пластинами (СМП). Для цельного инструмента (сверл и др.) рекомендуем быстрорежущую сталь Р6М5.

4. Шире применять станочные приспособления со сменными установочными элементами и механизированными зажимными устройствами.

5. В первую очередь обрабатываются поверхности, которые в дальнейшем будут являться технологическими базами.