Технологический процесс изготовления корпуса цилиндра типа Г29-3 (стр. 3 из 14)

По таблице 13 приложение 5 ГОСТ 26645-85 при выбранном методе литья и наибольшем габаритном размере отливки в диапазоне от 100 до 250 определяем класс точности массы отливки в диапазоне 7т-14. Учитывая, что данная отливка относится к отливкам средней сложности и условиям механизированного серийного производства, принимаем 10 класс точности массы отливки. По таблице 14 приложение 6 ГОСТ 26645-85 в зависимости от степени точности поверхности отливки определяем ряд припусков на обработку отливки в диапазоне 5-8, окончательно принимаем 5 ряд припусков на обработку отливки. По таблице 6 ГОСТ 26645-85 в зависимости от вида окончательной обработки поверхности, общего допуска элемента поверхности и ряда припуска отливок назначаем припуск на сторону для каждой из обрабатываемых поверхностей отливки. Допуски размеров отливок назначаем по таблице 1 ГОСТ 26645-85 в зависимости от класса точности отливки. Далее произведем расчет размеров заготовки и сведем его результаты в таблицу 2.1

Таблица 2.1

Допуски и припуски на размеры отливки

Размердетали, мм	Поверхн-ти,на которые назначается припуск	Допускна размеротливки, мм	Припуск,мм	Расчет размера от - ливки	Окончатель-ныйразмер
Æ150	12	3,2	4,6	Æ150- (2× 4,6)	Æ140,8±1,6
Æ40	13	2,2	3,4	Æ40- (2× 3,4)	Æ33,2±1,1
30	5,6	2,2	3,2	30+3,2+2,4	35,6±1,1
6	1	1,6	2,4	6+2,4	8,4±0,8
15	4	1,8	2,7	15+2,7	17,7±0,9
Æ108	7	3,2	-	-	Æ108±1,6
Æ162	8	3,6	-	-	Æ162±1,8
Æ120	14	3,2	-	-	Æ120±1,6
Æ110	15	3,2	-	-	Æ110±1,6
Æ50	16	2,4	-	-	Æ50±1,2
Æ180	9	3,6	-	-	Æ180±1,6
18	2	1,8	-	18+2,4	20,4±0,9
95	1,4	2,8	-	95+2,4+2,7	100,1±1,4
Остальные требования по ГОСТ 26645-85

Литейные радиусы закруглений принимаем 2 мм, уклоны 2º по ГОСТ 26645-85. Точность отливки получаемой литьем в земляные формы 10-5-12-10.

Для проведения в дальнейшем технико-экономического обоснования выбора заготовки необходимо определить коэффициент использования материала для данного метода литья.

Коэффициент использования материала определим по формуле:

К_и1=q/Q (2.2)

где q- масса детали, q= 9,8 кг (см. п.2.1 1);

Q - масса заготовки

Объем заготовки определяем как алгебраическую сумму объемов тел за вычетом полых цилиндрических составляющих и сегментов, входящих в конфигурацию заготовки:

Зная объем детали и плотность материала, определяем массу заготовки:

Подставив полученные значения масс детали и заготовки в формулу 2.2., получим коэффициент использования материала для литья в земляные формы: К_и1=12,8/9,8=0,76.

Сварная конструкция.

Схема комбинированной сварной конструкции заготовки, представленная на рис.2.1., является не чем иным как совокупностью нескольких отдельных заготовок, полученных различными методами и соединенных между собой по средством сварки. Сварная конструкция состоит из: фланца 1 (литье), трубы 2 (прокат), фланца 3.

Схема комбинированной сварной конструкции

Рис.2.1

Коэффициент использования материала для сварно-литых конструкций К_и2 составляет 0,85 (согласно рекомендаций [6]). Отсюда по формуле (2.2) определяем массу сварно-литой заготовки: Q =q/ К_и2=9.8/0.85=11.53 кг.

Таким образом, коэффициент использования материала у сварно-литой заготовки несколько выше, чем отливки полученной литьем в земляные формы. Однако, для окончательного решения по выбору метода получения заготовки, следует провести сравнительный экономический анализ по технологической себестоимости.

2.3.2 Экономическое обоснование выбора метода получения заготовки

Оценку эффективности различных вариантов получения заготовок чаще всего проводят по двум показателям [6]:

а) коэффициенту использования материала заготовки (см. формулу 2.2)

б) технологической себестоимости изготовления детали. Сюда включаются только те статьи затрат, величины которых изменяются при переходе одного варианта к другому.

На стадии проектирования технологических процессов оптимальный вариант заготовки, если известны массы заготовки и детали, можно определить путем сравнения технологической себестоимости изготовления детали, рассчитанной по формуле:

С_т = С_заг·Q + С_мех (Q-q) - С_отх (Q-q) (2.3)

где С_заг -стоимость одного кг. заготовки, руб/кг;

С_мех - стоимость механической обработки, отнесенная к одному кг. срезаемой стружки, руб/кг;

С_отх - цена 1 кг. отходов, руб/кг, С_отх = 0,0144 руб/кг;

С_мех = С_с + Е_н·С_к (2.4)

где С_с - текущие затраты на 1 кг. стружки, руб/кг;

С_к - капитальные затраты на 1 кг. стружки, руб/кг;

По табл.3.2 [3] для автомобильного и сельскохозяйственного машиностроения С_с = 0,188 руб/кг, С_к = 0,566 руб/кг.

Е_н - нормативный коэффициент эффективности капитальных вложений, Е_н = 0,15.

С_мех = 0,188 + 0,15·0,566 = 0,273 руб/кг.

Это значение принимаем для литья в земляные формы.

Стоимость заготовки, полученной такими методом, как литье в земляные формы, с достаточной для стадии проектирования точностью можно определить по формуле:

С_заг = С_от×k_т×k_c×k_в×k_м×k_п, (2.5)

где С_{от -} базовая стоимость одного кг отливки, полученной литьём, руб.:

для литья в земляные формы С_от = 0,29 руб;

k_т - коэффициент, зависящий от класса точности, для отливок из черных металлов второго класса точности:

для литья в земляные формы k_т = 1,03;

k_c - коэффициент, зависящий от группы сложности отливки, для 4группы сложности:

для литья в земляные формы k_c =1,2;

k_в - коэффициент, зависящий от марки материала и массы отливки, для чугуна при массе отливки более 3 кг соответственно:

для литья в земляные формы k_в =0,93;

k_м - коэффициент, зависящий от марки материала отливки, для чугуна:

для литья в земляные формы k_м = 1,21

k_п - коэффициент, зависящий от марки материала отливки и группы серийности:

для литья в земляные формы k_п = 0,77;

Подставим определенные значения в формулу (2.5):

С_заг1 = 0,29×1,03×1,2×0,93×1,21×0,77= 0,31 руб.;

Подставим полученные данные в формулу (2.3) и рассчитаем технологическую себестоимость изготовления детали, для данного метода получения заготовки: для литья в земляные формы:

С_тд1 = 0,31×12,8+ 0,273 × (12,8-9,8) - 0,0144× (12,8-9,8) = 4,744 руб.;

Себестоимость сварно-литой заготовки определим, как сумму себестоимостей составляющих ее частей:

Труба (поз.2) - прокат

С_заг=С_пр* k_{т (}2.6)

где k_т - коэффициент, учитывающий форму металлопроката

С_пр - стоимость металла, С_пр=3,7 руб/кг [6]

Подставим полученные данные в формулу (2.6), получим:

С_заг=3.7* 1.06=3.922 руб/кг;

Для литых фланцев (поз.1,2) технологическая себестоимость рассчитывается по формуле (2.3), используя рекомендации [6], аналогично технологической себестоимости выше описанному методу литья.

С_заг1=0,29*1,03*1,21*1,2*0,93*0,77=0,31 руб.

С_заг3=0,29*1,03*1,21*0,83*0,93*0,77=0,21 руб.

Отсюда: С_загО=3,922+0,31+0,21=4,447 руб.

Подставим полученные данные в формулу (2.3) и рассчитаем технологическую себестоимость изготовления детали, для данного метода получения заготовки:

С_тд1 =4,447×12,8+ 0,273 × (12,8-9,8) - 0,0144× (12,8-9,8) = 58 руб

Вывод: по результатам проведения сравнительного анализа технологической себестоимости двух методов получения заготовки можно заключить, что экономически целесообразнее использовать при получении заготовки детали метод литья в земляные формы, т.к полная себестоимость получения заготовки этим методом существенно ниже чем получение заготовки в виде сварной конструкции.

Экономический эффект при изготовлении детали из заготовки полученной литьем в земляные формы для годовой программы выпуска-15000 шт. составит:

Э= (С_{тд2 -} С_тд1) ·N= (58-4,744) ·15000=798840 руб.

3. Технологический маршрут и план изготовления детали

3.1 Обоснование технологического маршрута изготовления детали

План изготовления детали.

Задача раздела - разработать оптимальный технологический маршрут, т.е. такую последовательность операций, которая обеспечит получение из заготовки готовой детали с наименьшими затратами, при этом необходимо разработать такую схему базирования заготовки на каждой операции, которая обеспечила бы минимальную погрешность обработки.

Тип производства - среднесерийное;

Способ получения исходной заготовки - литье в земляные формы;

Метод достижения точности - по настроенному оборудованию.

На рисунке 1.1 представлена схема кодирования детали, т.е. изображен эскиз детали с пронумерованными поверхностями и буквенными обозначениями чертежных размеров.

Технологический маршрут, выбранный в соответствии рекомендациям [7] представлен в таблице 3.1:

Таблица 3.1

Технологический маршрут изготовления детали

№ операции	Наименование операции	Оборудование(тип, модель)	Содержание операции	Точ-ность(IT)	Ra,мкм
000	Заготовительная	_______	Литье в земляные формы	16	25
010	Токарная	Токарно-винторезный станок 1А616	переход 1: точить цилиндрич. пов.12	12	12,5
			переход 2: подрезать торец 4,6,5;
020	Токарная	Токарно-винторезный станок 1А616	переход 1: точить ци-линдрическую пов.13	12	12,5
			переход 2: подрезать торцы пов.1;
030	Токарная	Токарно-винторезный станок 16Б16П	переход 1: точить цилиндрическую пов.12; фаску 2×30º.	9	2,56,3
			переход 2: подрезать торцы 4,5,6
			переход 3: точить канавку пов.18, 19
040	Токарная	Токарно-винторезный станок 16Б16П	переход 1: точить цилиндрическую пов.13; фаски 2×45º.	9	2,5
			переход 2: подрезать торец 1
			переход 3: точить канавку пов. 20,21,22	-	2,5
050	Сверлильная	Вертикально-сверлильный станок с ЧПУ 2Р135Ф2	переход 1: засверлить	-	-
			переход 2:сверлить 3 отв. пов.10	12	12,5
			переход 3:зенкеровать 3 отв.10	9	6,3
			переход 4:развернуть 3 отв.10	7	2,5
			переход 5:сверлить 3 отв.11	12	12,5
			переход 6:нарезать резьбу отв.11	7 ст.	2,5
060	Термическая (закалка, отпуск до твердости НВ 215±2)
070	Очистная (очистить поверхность от окалины)
080	Контрольная (контролировать твердость)
090	Внутришлифовальная	Внутришлифовальный станок 3К227Б	шлифовать пов.12	7	0,8
100	Внутришлифовальная	Внутришлифовальный станок 3К227Б	шлифовать пов.13	7	0,8
110	Хромирование	(покрытие пов. Г, Д Хтв 70)
120	Хонингование	Вертикально хонинговальный станок 3К84	хонинговать отв. (пов.12) в размер доRa 0.32	сохр.	0,32
130	Хонингование	Вертикально хонинговальный станок 3К84	хонинговать отв. (пов.12) в размер доRa 0.32	сохр.	0,32
140	Моечная
150	Контрольная

План изготовления детали.