Разработка и технико-экономический анализ получения заготовок для детали зубчатое колесо (стр. 1 из 2)
МИНИСТЕРСТВО ОБЩЕГО И ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Тольяттинский государственный университет
Кафедра «Технология машиностроения»
Курсовая работа
по предмету: Производство заготовок
на тему:
«Разработка и технико-экономический анализ получения заготовок для детали зубчатое колесо»
Группа: М-402
Студент: Суранова И.А.
Преподаватель: Боровков В.М.
Тольятти 2001г
Содержание
Аннотация
Введение
1. Анализ исходных данных
2. Получение заготовки литьём по выплавляемым моделям
3. Получение заготовки штамповкой на КГШП
4. Технико-экономический анализ
Заключение
Список литературы
Аннотация
В курсовой работе представлено два метода получения заготовки для изготовления детали зубчатое колесо и их сравнение с экономической точки зрения. Это получение заготовки методом литья по выплавляемым моделям и получение заготовки штамповкой на кривошипных горячештамповочных прессах.
Введение
На выбор метода получения заготовки оказывает влияние: материал детали, ее назначение и технические требования на изготовление; объём и серийность выпуска; форма поверхностей и размеры детали.
Оптимальный метод получения заготовки определяет на основании всестороннего анализа названных факторов и технико-экономического расчёта технологической себестоимости детали. Метод получения заготовки обеспечивающий технологичность изготавливаемой из неё детали, при минимальной себестоимости последней считается оптимальным.
1. Анализ исходных данных
Исходя, из служебного назначения детали и годовой программы выпуска требуется выбрать метод изготовления заготовки на данную деталь с учётом экономического обоснования выбранного метода изготовления. Метод изготовления заготовки должен обеспечить минимальные суммарные затраты при её изготовлении и последующей обработки.
Исходные данные:
Деталь: вал-шестерня
Материал: Сталь 12Х2Н4А ГОСТ 4543-71
Годовая программа выпуска: NГ = 5000 штук.
Рассмотрим два метода получения заготовки для данной детали
- литьё в песчаные формы;
- штамповка на кривошипных горячештамповочных прессах.
2. Получение заготовки литьём в песчаные формы
1) Исходя из требований ГОСТ 26645 – 85 назначаем припуски и допуски на размеры детали и сводим эти данные в таблицу 1.
В зависимости от выбранного метода принимаем:
- класс точности размеров и масс – 9
- ряд припусков – 3.
Припуски на размеры даны на сторону. Класс точности размеров масс и ряд припусков выбираем по таблице 2.3 [1], допуски по таблице 2.1 [1] и припуски по таблице 2.2 [1].
Таблица №1
| Размеры | Допуск | Припуск | Расчёт заготовки | Окончательные размер |
| Æ80 | +2,2 | 3,2 | Æ80+ (2×3,2)±2,2 | Æ86,4±2,2 |
| Æ70 | +2,2 | 3,2 | Æ70+(2×3,2)±2,2 | Æ76,4±2,2 |
| Æ70 | +2,2 | 3,2 | Æ70+(2×3,2)±2,2 | Æ76,4±2,2 |
| 310 | +2,2 | 3,2 | 310+(2×3,2)±2,2 | 316,4±2,2 |
| 50 | +2,2 | 3,2 | 50+(2×3,2)±2,2 | 56,4±2,2 |
2) Литейные уклоны назначаем из технических требований и соблюдения единообразия для упрощения изготовления литейной модели и согласно ГОСТ 26645 – 85 и ГОСТ 8909 – 88 принимаем литейные уклоны не более 3°.
3) Литейные радиусы закруглений наружных углов принимаем равными R=5 мм согласно таблице 2.4 [1].
4) Определяем коэффициент использования материала КМ, по формуле:
(1)где: g – масса детали, кг;
G – масса заготовки, кг
Рассчитаем массу заготовки:
(2)где: г – плотность материла;
VЗ – объём заготовки.
Для стали 12Х2Н4А: г =7850 г/см3.
Объём заготовки определяем как алгебраическую сумму объёмов простейших тел составляющих заготовку:
Тогда:
Рассчитаем массу детали:
(2)где: г – плотность материла;
Vд – объём детали.
Тогда:
Определим коэффициент использования материала:
Вывод: Данный метод литья удовлетворяет задаче получения отливки с контуром приближающемся к контуру детали; т.е. с коэффициентом использования Км близким к 1.
3. Получение заготовки штамповкой на кривошипных горячештамповочных прессах
1) По таблице 3.1.3 [1] выбираем:
а) Оборудование – молоты;
б) Штамповочные уклоны: внешние – 7°, внутренние– 10°;
в) Радиусы закруглений r=2 мм, R=5мм.
2) По таблице 3.4 [1] назначаем припуски на обработку на сторону и сводим их в таблицу 3.
Таблица №1
| Размеры | Припуск | Допуск | Расчёт заготовки | Окончательные размер |
| Æ70 | +2,3 | +2,0-1,2 | Æ70-(2×2,3) | Ш  |
| Æ70 | +2,3 | +2,0-1,2 | Æ70+(2×2,3) | Ш  |
| Æ80 | +2,3 | +2,0-1,2 | Æ80+(2×2,3) | Ш  |
| 50 | +2,3 | +1,8-1,5 | 50+(2×2,3) | Ш  |
| 310 | +2,7 | +2,0-1,8 | 310+(2×2,7) | Ш  |
3) Рассчитаем площадь поковки в плане [2]:
.4) Определим толщину мостика для облоя [2]:
(3)Коэффициент С0 принимаем равным 0,015.
5) По таблице 3.2.2 выбираем остальные размеры облойной канавки [1]:
а) Усилие пресса – 6.3 МН;
б) h0=2,38 мм;
в) l=5,5 мм;
г) h=6 мм;
д) R1=15 мм.
6) Рассчитаем объём заготовки [2]:
(4)где:
а) Объём поковки:
б) Объём угара:
(нагрев в электропечах).в) Объём облоя:
, где: 
- коэффициент, учитывающий изменение фактической площади сечения получаемого облоя по сравнению с площадью сечения мостика; 
- площадь поперечного сечения мостика; 
; 
.г) Объём заготовки:
.7) Рассчитаем массу заготовки:
где: г – плотность материла;
г =7850 г/мм3, тогда:
qqqqqqq8) Определим коэффициент использования материала:
9) Рассчитаем усилие штамповки:
(5)где:
а)
- диаметр исходной заготовки ( 
принимаем m=2), тогда: 
;б)
- площадь проекции поковки на плоскость разъёма штампа;в)
- предел прочности штампуемого материала, тогда: 
Расчётное значение усилия штамповки совпадает с выбранным в пункте 5, значит расчёты верны по таблице 3.5 выбираем примерную производительность КГШП 160 шт/ч
4. Технико-экономический анализ
Для окончательного выбора метода получения заготовки, следует провести сравнительный анализ по технологической себестоимости.
Расчёт технологической себестоимости заготовки получаемую по первому или второму методу проведём по следующей формуле [3]:
(6)Где: g – масса детали;
– коэффициент использования материала для i-того метода получения заготовки; 
– стоимость одного килограмма заготовок, руб/кг;