Avtoargon.ru

АвтоАргон
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Конструкция, материалы и способы получения заготовок валов

Конструкция, материалы и способы получения заготовок валов

Классификация деталей – тел вращения

Детали, имеющие форму тел вращения, можно разбить на три класса: валы, втулки и диски.

К классу “валов” относятся валы, валики, оси, пальцы, цапфы и т. п. Эти детали образуются в основном наружной поверхностью вращения – цилиндрической, иногда конической – и несколькими торцовыми поверхностями.

К классу “втулок” относятся втулки, вкладыши, гильзы, буксы и т. п. Эти детали характеризуются наличием наружной и внутренней цилиндрических поверхностей.

В класс “диски” входят диски, шкивы, маховики, кольца, фланцы и т. п., т. е. такие детали, у которых длина (ширина) значительно меньше диаметра и, значит, большие торцовые поверхности.

Конструкция, материалы и способы получения заготовок валов

Валы являются основными деталями в машинах и механизмах и предназначены для передачи вращательного движения и момента. Валы различны по служебному назначению, форме, размерам и материалу.

В станкостроении встречаются валы ступенчатые и бесступенчатые, цельные и пустотелые, гладкие и шлицевые, валы-шестерни, коленчатые валы, а также комбинированные.

Распространены ступенчатые валы средних размеров (Ø 30 … 80 и Ø 150 … 1000 мм). При изготовлении валов целесообразно использовать типовые технологические процессы, разработанные на основе классификации валов.

Валы изготовляют из сталей 35, 40, 45, 40Х, 50Х, 40Г, 40Г2, 42ХМФА, могут изготавливаться из чугуна, в частности коленчатые вала изготавливают из высокопрочного чугуна марки ВЧ50 и др.

Валы большей частью изготовляются из горячекатаного и калиброванного проката. Прокатный материал применяют для изготовления валов как малых, так и больших (150 – 200 мм) диаметров.

В единичном и мелкосерийном производстве, как правило, заготовки из проката получают путем его разрезки с последующей механической обработкой.

При изготовлении из проката валов ступенчатой формы большое количество материала превращается в стружку, поэтому в серийном и особенно в массовом производстве целесообразно, если это технологически возможно, заготовку для валов ступенчатой формы изготовлять путем штампования.

Прокат в виде прутков предварительно подвергается правке, разрезанию, центрованию.

Для заготовок гладких валов подбирается прокат диаметра, близкого к диаметру готового вала, с тем чтобы обеспечить минимально допустимый припуск на механическую обработку.

Заготовки валов массой более 15 кг целесообразно получать методом свободной ковки (без штампов).

В среднесерийном производстве заготовки для валов получают из проката путем разрезки с последующей механической обработкой или ковкой в подкладных или групповых переналаживающих штампах. Широко используют ротационную ковку на ковочных машинах с программным управлением.

В крупносерийном и массовом производстве заготовки для валов, как правило, получают путем разрезки (рубки) проката и последующей ковкой в дорогостоящих штампах, обеспечивающих минимальные припуски (1,5. 2 мм) и максимальное приближение конфигурации заготовки к конфигурации готового вала.

Заготовки валов изготовляют в заготовительных цехах при отделениях механического цеха, в которых кроме кузнечно-прессового оборудования устанавливают правильно-калибровочные, отрезные, фрезерно-центровальные, центровальные, токарно-обдирочные и другие станки. На этом оборудовании выполняют рубку проката и его ковку для получения поковок и штамповок (кузнечно-прессовое оборудование); правку проката на правильно-калибровочных станках с целью устранения местной и общей кривизны; разрезку проката после правки.

Разрезку выполняют на отрезных станках, работающих дисковыми сегментными пилами, абразивными кругами на вулканитовой связке и поковочными полотнами. Выбор методов разрезки проката зависит от типа производства, диаметра заготовки и твердости материала. Наиболее производительным методом получения штучных заготовок из проката является рубка на прессах. Этот метод при надлежащей организации производства может быть использован во всех типах производства.

Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Студалл.Орг (0.005 сек.)

Технологический процесс изготовления коленчатого вала (стр. 1 из 3)

Технологический процесс изготовления коленчатого вала.

Получение заготовки.

Заготовки коленчатых валов получают горячей штамповкой и литьём. Кованые коленчатые валы изготовляются из углеродистых и легированных сталей, а литые валы – из высокопрочных глобулярных чугунов, из ковких перлитных чугунов и легированных сталей. Литьё выполняется в земляные и оболочковые формы. Последний метод является более прогрессивным, т.к. он обеспечивает более высокую точность заготовки, снижает припуски на механическую обработку, а в некоторых случаях полностью её устраняет.

Изготовление заготовок коленчатых валов горячей штамповкой отвечает требованиям поточно-массового производства, т.к. этот метод приближает форму и размеры заготовки к форме и размерам готовой детали за счёт применения специальной технологической оснастки и специального оборудования, что снижает отход металла в стружку при механической обработке. При этом обеспечивается выгодное расположение волокон в металле, что повышает прочностные показатели деталей.

Технологический процесс изготовления заготовки коленчатого вала автомобиля ЗИЛ-130.

Исходным материалом для заготовки служит сталь 45, имеющая следующие механические свойства: твёрдость в нормализованном виде НВ 163—197; sв=61кГ/мм 2 ; sт=36 кГ/мм 2 . Химический состав стали в %: 0,42—0,50 С; 0,17—0,37 Si; 0,50—0,80 Мn. Заготовка коленчатого вала изготовляется из штанги квадратного сечения 120х120 мм, длиной 875 мм, весом 96,95 кг. Отход на угар, заусенцы и клещевину составляет 40%. Поковка коленчатого вала весит 58 кГ. Требования, предъявляемые к качеству поковки: штамповочные уклоны максимум 5°; неоговоренные радиусы – не более 3 мм; поверхности вала, не подлежащие обработке, должны быть чистыми (без окалины, закатов, плён, расслоений и трещин); не допускается устранение дефектов зачеканкой и заваркой; твёрдость поковки НВ 163—197.

Схема технологического процесса изготовления коленчатого вала.

ОперацияОборудование и оснастка
Резка штанги на длину заготовки с предварительным подогревом до 450—550° СНагревательная шахтная печь, пресс-ножницы
Нагревание заготовки до 1220—1340° СПолуметодическая печь
Предварительная штамповка при 1000° С (минимальная температура)Паровой штамповочный молот, штамп
Окончательная штамповкаТо же
Обрезка заусенца и клещевины (допускается заусенец не более 2,5 мм)Обрезные пресс и штамп
Выкрутка 2 и 3-го колена относительно 1 и 4-го на 90°±2° (горячая)Выкрутная машина
Правка заготовки в двух ручьях (горячая)Паровой молот, правильный штамп
Подогрев вала (по мере необходимости)Полуметодическая печь
Выкрутка остальных колен (горячая)Выкрутная машина
Нормализация (температура печи 850—870° С, время нагрева 35 мин, охлаждение на воздухе)Конвейерная печь
Контроль твёрдости (диаметр отпечатка 4,3—4,7 мм)Пресс Бринеля, измерительная лупа
Очистка заготовки травлением или дробьюТравильный агрегат, дробемётная камера
Холодная правка по коренным шейкам (допускается биение шеек I и V не более 2,5 мм; биение хвостовика не более 3 мм относительно тех же шеек)Правильный гидравлический пресс
Окончательный контроль
Читать еще:  Цвет нагара на свечах зажигания, что он может сказать?

Заготовка подвергается термообработке (нормализации), это регламентирует твёрдость, снимает внутренние напряжения, что обеспечивает более производительную и качественную механическую обработку. При изготовлении горячештамповочных заготовок коленчатых валов требуется обеспечить особенно высокое уплотнение металла в местах наибольших напряжений (по коренным и шатунным шейкам) за счёт качественной проковки.

Не следует допускать перерезания волокон в местах сопряжения шеек вала со щёками. Современные технологические процессы изготовления горячештамповочных заготовок коленчатых валов обеспечивают кривизну вала 1,0—1,3 мм, овальность шеек 1,5—2,0 мм, продольный и поперечный перекосы 1,0—2,0 мм, неперпендикулярность торца фланца 0,5—0,8 мм, припуски по диаметру шеек 5,0—6,5 мм, припуски по торцам щёк 3,0—4,0 мм.

В условиях крупносерийного и массового производства заготовки стальных коленчатых валов штампуются на ковочных прессах, это обеспечивает более высокую производительность (до 2 раз) по сравнению со штамповкой на молотах. Кроме того, штамповка на прессах повышает точность заготовки за счёт уменьшения штамповочных уклонов и позволяет снизить припуски на механическую обработку (на 30—40%) за счёт лучшего обжатия металла в штампах и повышения точности формы заготовки. Лучшие результаты получаются, когда сочетаются штамповка на ковочных прессах с высадкой фланца на ГКМ. Горячештамповочные заготовки коленчатых валов изготовляются по 8—9-му классам точности.

Заготовки чугунных коленчатых валов получают литьём в земляную или оболочковую форму. При литье валов коренные и шатунные шейки изготавливают полыми за счёт установки литейных стержней. У крупных литых валов делают полыми и щёки, что снижает вес вала. У литых валов исключается трудоёмкая обработка масляных каналов, т.к. при отливке вала ставятся специальные трубки. Структура литого вала способствует лучшему гашению вибрации при работе двигателя. При отливке в земляную форму в качестве связующего используют жидкое стекло, которое скрепляет форму при продувке её углекислым газом.

Более прогрессивным методом изготовления заготовки коленчатых валов является литьё высокопрочного глобулярного чугуна (sв=61кГ/мм 2 и НВ 185—255) в оболочковые формы. Литьё в оболочковые формы обеспечивает высокий коэффициент использования металла, высокое качество отливки, точность до 5-го класса и чистоту до 4-го класса по ГОСТ 2789—59. Высокая точность отливки позволяет сократить трудоёмкость механической обработки (на 20—25%) за счёт уменьшения припусков. Литые валы лучше обрабатываются, менее чувствительны к концентрации внутренних напряжений и имеют меньшую начальную неуравновешенность, что облегчает условия эксплуатации станков и инструментов.

В условиях крупносерийного и массового производства изготовления оболочковых форм на основе термореактивных смол может быть организовано по полуавтоматическому или автоматическому циклу, а литьё деталей в оболочковые формы производится на конвейере. Эти особенности оболочкового литья позволяют сократить технологический цикл изготовления заготовок коленчатых валов, потребность в площадях заготовительных цехов, а также потребность в формовочных материалах в 10—15 раз. Литые заготовки коленчатых валов подвергают термообработке (нормализация, обжиг) с целью снятия внутренних напряжений и выравнивания структуры. После термообработки литой вал правят в горячем состоянии. Отливки коленчатых валов характеризуются следующими данными; припуски по диаметру шеек 3,0—3,5 мм; смещение отливки по линии разъёма формы 0,2—0,4 мм; припуски по торцам со стороны шеек 1,5—2,0 мм; овальность шеек 0,5—1,0 мм; кривизна вала 1,0—1,5 мм.

Механическая обработка коленчатых валов.

Технологический процесс механической обработки усложняется в связи с тем, что они имеют сложную конструкцию недостаточной жёсткости и сравнительно легко деформируются под действие сил резания, в то время как высокие требования к точности обрабатываемых поверхностей вызывают особые требования к выбору методов базирования, закрепления и обработки вала, а также к последовательности, сочетанию операций и выбору оборудования. Как правило, базами коленчатого вала принимаются поверхности его опорных шеек. Однако не на всех операциях механической обработки возможно использовать эти базы. В некоторых случаях на отдельных операциях за технологическую базу принимают поверхности центровых отверстий. При проектировании процесса механической обработки стремятся компенсировать недостаточную жёсткость коленчатого вала за счёт введения промежуточных опор по длине вала. При использовании таких опор в качестве дополнительных баз принимают поверхности предварительно обработанных шеек.

Как правило, после обработки технологической базы в виде центровых отверстий обработку вала ведут с дополнительной опорой в средней его части. Кроме того, снятие припуска при механической обработке разбивается на ряд операций (черновая, получистовая, чистовая, доводочная), что позволяет снижать усилия резания, а следовательно, и упругие отжатия по мере приближения размеров заготовки к заданным размерам по чертежу вала. Существенное влияние на конечный результат обработки коленчатого вала оказывает установление надлежащего порядка обработки поверхностей. Более ответственные и точные поверхности должны обрабатываться последними со снятием минимальных припусков. Точность механической обработки повышается за счёт холодной правки вала в процессе механической обработки. При обработке шатунных шеек они устанавливаются со смещением от оси коренных шеек на величину радиуса кривошипа вала, а в угловом положении ориентируются по обработанным площадкам на щёках. На точность обработки влияют усилия закрепления вала на отдельных операциях, поэтому следует регламентировать их (величину и место приложения).

Сложность конструкций коленчатых валов и большое количество разнообразных технологических операций являются значительным затруднением в направлении полной автоматизации процессов механической обработки. В связи с этим автоматизация изготовления коленчатых валов осуществляется за счёт создания отдельных автоматических участков и высокопроизводительных автоматических станков для отдельных видов обработки: подрезка торцов и центровка, токарная обработка коренных и шатунных шеек, сверление отверстий, шлифование, суперфиниширование, динамическое балансирование.

Как изготовляются заготовки коленвала, из какого материала

2 ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ ИЗГОТОВЛЕНИЯ КРУПНЫХ ВАЛОВ


Заготовки для изготовления крупных валов

Основными условиями, определяющими тип заготовки при изготовлении крупногабаритных валов, являются размеры и форма вала, назначение вала в машине, серийность производства и экономичность технологического процесса изготовления заготовок. Крупные валы, червяки, прокатные валки, роторы, как правило, работают в напряженных условиях и являются наиболее тяжело-нагруженными деталями.

Для производства крупных валов применяют углеродистые и высокопрочные легированные стали, а также модифицированный высокопрочный чугун.

Читать еще:  Амортизаторы — принцип работы, устройство, виды

Основным способом изготовления заготовок крупных валов в условиях единичного и мелкосерийного производства является свободная ковка. Качество поковок из углеродистой и легированной сталей регламентируется ГОСТ 8479—70. Валы, полученные свободной ковкой, обладают гораздо более высокими прочностными характеристиками по сравнению с другими способами получения заготовок.

Для повышения прочности валов слитки предварительно проковывают, чем достигается благоприятное расположение волокон в заготовке и возможность изменения механических свойств.

Поковки валов значительно отличаются по форме от формы изделия, что обусловлено невысокой точностью процесса ковки, наличием дефектного слоя толщиной 5. 7 мм, а также изменением размеров поковки при ее охлаждении. Вследствие перепада температур погрешности размеров заготовок могут достигать 1 % по длине, что особенно чувствительно при больших размерах валов. Трудность соизмерения силы удара при свободной ковке и осуществления точных промеров заготовки в нагретом состоянии вызывает наиболее существенные погрешности.

В связи с развитием сварки стали применять заготовки валов, полученные комбинированным способом: штамповкой с последующей сваркой отштампованных частей вала.

При изготовлении заготовок крупных коленчатых валов широко применяются способы последовательной штамповки и гибки с высадкой. При этом используют обычные гидравлические ковочные прессы усилием 98 МН. Применение этих способов позволяет резко повысить коэффициент использования материала, снизить затраты на механическую обработку валов и улучшить эксплуатационные свойства коленчатых валов.

Применение способов горячей штамповки для изготовления заготовок крупных валов сдерживается недостаточным объемом производства и размерами деталей. Применение прогрессивных способов получения заготовок валов возможно при условии типизации технологических процессов обработки деталей в условиях единичного и мелкосерийного производства. Типизация позволяет повысить серийность производства, унифицировать применяемое оборудование и оснастку, создать предпосылки для значительного повышения производительности труда, в том числе и на заготовительных операциях.

Для валков холодного и горячего проката, блюмингов и шестеренных клетей на основе принятого в качестве типового многоступенчатого вала разработан и применяется типовой технологический процесс изготовления и обработки заготовки.

При изготовлении заготовок крупных валов широко применяется высокопрочный модифицированный чугун с глобулярным графитом. Применение высокопрочного чугуна взамен обычного при производстве прокатных валков повышает их стойкость в 1,5. . 2 раза. В настоящее время до 70% прокатных валков изготовляются из высокопрочного чугуиа и лишь 25. 30% — из серого отбеленного.

Использование высокопрочного чугуна позволяет с успехом заменить сталь при изготовлении коленчатых валов и валков прокатных станов. Изготовление коленчатого вала из высокопрочного чугуна взамен стального кованого сокращает расход металла на

30. 40% и значительно уменьшает трудоемкость работ. Отливки из высокопрочного чугуна на 20..25 % дешевле стальных отливок и в 3. 4 раза дешевле поковок, при этом их физико-механические свойства не уступают кованым валам.

Стальные заготовки крупных коленчатых валов с диаметром шеек 300. 450 мм и длиной до 10 м выполняются в виде поковок с помощью свободной ковки. Форма заготовки, полученной свободной ковкой, обычно значительно отличается от формы и размеров готовой детали, что влечет за собой большие затраты иа удаление металла припуска. Особенно ощутимо это при удалении металла, находящегося между колен коленчатого вала. Применение штамповки для получения заготовок крупных коленчатых валов затруднительно из-за дефицитности ковочных средств необходимой мощности и больших размеров штампов.

Широкое распространение получили способы секционной и последовательной штамповки крупных коленчатых валов. Сущность способа секционной штамповки состоит в том, что коленчатый вал штампуется не целиком по длине, а последовательно несколькими секциями; каждая из секций штампуется при передвижении нижнего штампа. Вся площадь коленчатого вала делится на отдельные участки, количество и величина которых зависит от усилия, применяемого при прессовании; в работу поочередно включается каждая из секций, что позволяет сосредоточить все усилие процесса на отдельных участках и обеспечить его доштамповку. На рис. 82 показан трехсекционный штамп для горячей штамповки крупных коленчатых валов.

Рис. 82. Штамп для секционной штамповки крупных коленчатых валов (1, 2, 3 — номера секций).

Рис. 83. Схема процесса секционной-штамповки крупных коленчатых валов.

Изготовление коленчатого вала способом последовательной штамповки начинается с ковки заготовки (рис. 83, а) в специальном штампе за несколько переходов. Вал штампуется предварительно всеми тремя секциями штампа (рис. 83, б). Затем в работу вступает средняя секция штампа, которая формирует центральную часть коленчатого вала (рис. 83, в). Поочередной штамповкой формируются правый и левый концы вала (рис. 83, г, д). После окончательной калибровки вала и обрезки оббоя заготовка поступает на механическую обработку.

Вес исходной заготовки при использовании секционной штамповки уменьшается в 3. 4 раза по сравнению со свободной ковкой; максимальный припуск на обработку не превышает 20 мм. При изготовлении коленчатого вала длиной 3000 мм путем секционной штамповки используется гидравлический ковочный пресс усилием 98 МН, тогда как при общей штамповке вала необходимое усилие составляет 270. 290 Мн [33].

При последовательной штамповке коленчатых валов заготовка, откованная из слитка, делится на отдельные части, соответствующие по объему одному колену.

В этом же штампе с помощью включения в работу пуансона металл передается по одному колену вдоль оси штампа и колено одновременно штампуется без выхода металла в заусенец. Способом последовательной штамповки можно изготовлять коленчатые валы массой до 9000 кг.

Применение способов последовательной штамповки с проработкой мотылевых шеек и гибки с высадкой позволяет сократить вес исходной заготовки для механической обработки в 5. 6 раз по сравнению со свободной ковкой.

На рис. 84, а показана технологическая последовательность изготовления крупного коленчатого вала способом гибки с высадкой, а на рис. 84, б виден разрез штампа в момент гибки и высадки колена; штамповка каждого колена вала производится из заготовки

или катаного слитка. Конструкция штампа массой до 20 т обеспечивает получение нескольких типоразмеров валов путем смены рабочих частей. Производительность процесса — 7. 8 валов в смену. Окончательная правка вала по мотылевым и коренным шейкам производится за один ход пресса; при этом нагрев вала под правку совмещают с нормализацией.

Использование гибки с высадкой крупных коленчатых валов позволяет значительно повысить их качество по сравнению с другими способами штамповки. После механической обработки достигается необходимое расположение волокон; сохранение заданной волокнистой структуры валов повышает их прочность и долговечность.

Читать еще:  Конструкция и принцип работы главного тормозного цилиндра

Крупногабаритные коленчатые валы, отлитые из высокопрочного чугуна с шаровидным графитом, имеют высокие эксплуатационные качества. Значительное повышение прочности и пластических свойств такого чугуна достигается введением в жидкий чугун магния и объясняется наличием в его микроструктуре графита шаровидной формы вместо пластинчатой.

Экономическая эффективность от применения литых коленчатых валов по сравнению с коваными заготовками достигается за

счет увеличения (примерно в три раза) коэффициента использования металла и значительного уменьшения припусков на обработку.

Заготовку коленчатого вала получают путем литья в горизонтальные опоки, установленные на специальных кантователях. Кристаллизация металла происходит при вертикальном положении детали.

Рис. 85. Схема получения электрошлаковой отливки тяжелого ступенчатого вала:
1 — расходуемый электрод; 2 — водоохлаждаемые формы — кристаллизаторы ступеней вала; 3 — шлаковая ванна; 4 — поддон; 5 — отливка малой ступени вала; 6 отлитый ступенчатый вал; 7 — стойка.

В последнее время для получения заготовок крупных и тяжелых, сплошных и пустотелых, гладких и ступенчатых, а также эксцентриковых, кулачковых и коленчатых валов получает распространение разработанный Институтом электросварки АН УССР им. Е. О. Патона процесс электрошлакового литья. Принципиальная схема получения электрошлаковой отливки ступенчатого вала показана на рис. 85. Процесс формообразования вала происходит непрерывно, начинаясь с нижней ступени (рис. 85, а).Каждая ступень вала формируется отдельным кристаллизатором, который в процессе плавки электрода передвигается (рис. 85, б) до получения заготовки вала (рис. 85, в).

Процесс электрошлакового литья получил распространение для отливки заготовок валов прокатных станов, роторов турбин, коленчатых валов судовых дизелей мощностью 5. 20 тыс. л. с. и других тяжелых валов.

Металлоемкость заготовок, получаемых с помощью электрошлакового литья, в 1,5. 2 раза ниже металлоемкости кованых заготовок при значительном улучшении их качества и снижении трудоемкости.

Выбор заготовки

Заготовками для изготовления деталей механизмов могут служить:

  • Отливки, полученные различными методами, применяются для изготовления деталей сложной формы из чугуна, цветных металлов и пециальной литьевой стали (к обозначению марки стали добавляется индекс Л). Методами литья в заготовке могут быть получены отверстия различной формы. Заготовки-отливки характеризуются повышенной шероховатостью поверхности, повышенной твёрдостью поверхностного слоя (корки), большими величинами припусков на обработку и высокой стоимостью; поковки, применяются для изготовления деталей из пластических металлов менее сложной, чем у отливок, конфигурации, но имеющих большие перепады размеров (например — диаметров). Методами ковки отверстия, как правило, не получают. Исключение составляют случаи, когда получение отверстия другими способами экономически нецелесообразно.
  • Заготовки-поковки характеризуются меньшей, чем у отливок шероховатостью поверхности, но большей волнистостью; повышенной твёрдостью поверхностного слоя (корки), большими величинами припусков на обработку и невысокой стоимостью;
  • Штамповки применяются для изготовления деталей из пластических металлов более сложной, чем у отливок, конфигурации. При штамповке возможно получение отверстий любой формы и конфигурации. Заготовка-штамповка отличается малой шероховатостью поверхности, высокой точностью, малыми значениями припусков на обработку и самой высокой стоимостью. Заготовки-штамповки применяют в тех случаях, когда имеются поверхности, которые невозможно обработать механически, но требуется их высокое качество;
  • Сортовой прокат. Его основное достоинство — дешевизна. Он изготавливается из стали и цветных металлов в виде прутков с различной формой поперечного сечения (круг, квадрат, шестигранник, труба, угольник, тавр и т. п. ). Заготовки из проката нашли самое широкое применение благодаря своей простоте и дешевизне. Существенным недостатком является низкий коэффициент использования материала.

Самым первым критерием при выборе типа заготовки служит материал из которого изготавливается деталь:

сталь — прокат, поковка, штамповка, реже — отливка;

цв. металлы — прокат, отливка, реже — штамповка.

Вторым критерием являются технологические возможности каждого из типов:

для деталей простой формы предпочтителен прокат; для деталей средних и крупных размеров простой формы с большими перепадами размеров — поковка; менее предпочтительны, из-за высокой стоимости, отливка или штамповка; для деталей сложной формы — отливка или штамповка.

Технико-экономическое обоснование правильности выбора заготовки

Выбор типа заготовки по данным критериям является приблизительным. Им может удовлетворять сразу несколько вариантов заготовок. Например — фланец (см. рис.).

Для более точного определения требуется выполнить экономический расчёт — расчёт технологической себестоимости изготовления детали. Этот расчёт довольно сложен и требует использования большого числа экономических данных реального предприятия. В учебных целях допускается вместо расчёта технологической себестоимости определить стоимость заготовки и прибавить к ней стоимость отличительных операций. Если при этом выбранные методы получения заготовки получаются равноценными, предпочтение следует отдать варианту с более высоким коэффициентом использования материала g.

Он показывает — сколько % материала заготовки используется по назначению, а сколько идёт в отходы, в стружку.

q — масса готовой детали, г
Q — масса исходной заготовки, г .

r — плотность материала заготовки, г/мм 3 ;
V — объём заготовки, мм 3 .

Прежде чем посчитать объём заготовки её необходимо спроектировать: по чертежу детали рассчитываются величины припусков на обработку, определяются размеры заготовки, разрабатывается её чертёж. Исходя из чертежа, заготовка разбивается на элементарные фигуры (цилиндр, параллелепипед, шар и т. п.), объём которых можно посчитать по известным формулам. Отдельно считаются объёмы тел, отдельно — объёмы пустот. Объём заготовки определится как

Если деталь изготавливается из проката или поковки, то стоимость заготовки определяется по весу материала, требующегося на изготовление детали и весу сдаваемой стружки руб.,

S — цена 1 кг материала заготовки (проката; поковки), руб.;
Sотх — цена 1 т отходов, руб.

Стоимость заготовок, получаемых остальными способами, с достаточной для курсового проектирования точностью определяется по формуле:

руб.,

Ci — базовая стоимость 1 т заготовок, руб.;
kт, kс, kв, kм, kп — коэффициенты, зависящие от класса точности, группы сложности, веса заготовки, марки материала и объёма производства деталей.

В случае, когда выбор типа заготовки влияет на содержание технологического процесса, определяют стоимость отличительных операций:

руб.,

Т ст— тарифная ставка рабочего — станочника, руб./час;
k=1,15 — коэффициент, учитывающий зарплату наладчика станка;
Tш.к — штучно-калькуляционное время, необходимое для выполнения данной операции, мин .

Экономический эффект от сопоставления способов получения заготовок

руб.,

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector