Отклонения на угловые размеры поковок

Таблица 9

Отклонения на радиусы скруглений, мм (см. эскиз к табл. 8)

Выполнение сквозных отверстий и углублений в горячих объем­ных штамповках, изготавливаемых на прессах и молотах, обязатель­но, если оси отверстий или углублений совпадают с направлением движения ползуна пресса или бабы молота. Диаметр углублений или отверстий должен быть большим или равен высоте поковок, но не менее 30 мм.

При изготовлении сквозных отверстий и углублений на горизон­тально-ковочных машинах является обязательным, чтобы оси дан­ных элементов совпадали с направлением движения высадочного ползуна, а диаметры или размеры прошиваемых отверстий и углуб­лений были бы не менее 30 мм, глубина не должна превышать трех диаметров данного отверстия. Обычно глубина отверстий в штампо­вочных поковках составляет не более 0,8 их диаметра.

По принятым размерам, допускам, штамповочным уклонам, ра­диусам скруглений и другим параметрам разрабатывается эскиз заго­товки, который, является исходным для технико-экономических расчетов.

Масса заготовки находится из формулы

,

где ρ – плотность материала, кг/см³; V ₃ – объем заготовки, см³.

Объем заготовки определяется по плюсовым допускам. Обычно сложную фигуру заготовки условно разбивают на элементарные час­ти (цилиндры, конусы, пирамиды и т. д.) и определяют объемы этих элементарных частей. Сумма элементарных объемов составит общий объем заготовки.

Норму расхода материала на проектируемую деталь определяют, принимая во внимание все потери материала (угар, облой, некрат­ность, на отрезку и т. д.), в зависимости от метода получения заго­товки.

Потери материала на деталь, изготавливаемую из проката, состо­ят из некратности длины проката, торцевой обрезки, прорезки и уда­ляемых опорных концов. Длина торцевого обрезка зависит от разме­ров сечения проката и при резке ножницами обычно составляет (0,3...0,5) а, где а – сторона квадрата (диаметр круга). Прорез­ка определяется в зависимости от толщины дисковой пилы или ши­рины резца. Ширина прореза сегментной дисковой пилы диаметром 660 мм – 6 мм, а диаметром 710 мм – 6,5 мм.

Ширина режущей части резца при разрезке проката на станках токарного типа зависит от диаметра заготовки:

Диаметр заготовки, мм... …………...40–60 60–80 80–100 100–150

Ширина режущей части резца, мм... 3–4 4–5 5–6 6–7

Некратность длины проката определяется исходя из выбранной длины проката и заготовки с учетом потерь от выбранного метода за­готовительного раскроя. При расчете некратности длины проката необходимо стремиться к нулю или минимальным величинам. Средне вероятная расчетная длина некратности при раскрое немереного проката составляет примерно половину длины заготовки.

Некратность в зависимости от принятой длины проката

,

где — длина выбранного проката, мм; х – число заготовок, изготавливаемых из принятой длины проката, шт; – длина заготовки, мм; – ширина реза, мм.

Число заготовок, изготавливаемых из принятой длины проката,

где – длина торцевого обрезка проката, мм; – минимальная длина опорного (зажимного) конца, мм.

Минимальная длина опорного конца зависит от конструкции тех­нологического оборудования и зажимных элементов приспособле­ния для данного станка. Она должна быть достаточной для создания надежного контакта при уравновешивании опрокидывающего мо­мента (обычно не менее 10–20 мм); ее выбирают в каждом отдель­ном конкретном случае.

Общие потери материала (%) при изготовлении деталей из проката

,

где – потери материала на некратность, %

– потери на торцевую обрезку проката, %

– потери при выбранной длине зажима, %

– потери на отрезку заготовки, %

Отходы при механической обработке металлов по разным видам заготовок от чистой массы деталей в среднем составляют для отли­вок чугунных, стальных, бронзовых 15...20%; свободной ковки 15...40%, объемной горячей штамповки 10%; проката (стали) 15%.

Коэффициент использования материала, выражающий отношение массы детали к массе заготовки, является основным показателем, ха­рактеризующим экономичность выбранного метода изготовления заготовок. Коэффициент использования материала с учетом техно­логических потерь

,

где – масса детали по рабочему чертежу, кг; — расход материа­ла на одну деталь с учетом технологических потерь, кг.

Для рационального расходования материала необходимо повы­шать коэффициент его использования, он должен быть не ниже 0,75.

Расход материала на заготовку с учетом технологических потерь определяется по формуле

Годовая экономия материала от выбранного метода получения за­готовки с учетом технологических потерь определяется по формуле

,

где – расход материала на одну деталь при первом методе полу­чения заготовки, кг, – расход материала на одну деталь при вто­ром методе получения заготовки, кг.

Расчет себестоимости выполняется в зависимости от выбранных способов изготовления заготовок. Стоимость заготовки из проката, штамповки и литья определяют в зависимости от расхода материала, массы стружки на деталь, стоимости материала и его технологичес­ких отходов по формуле

где – цена 1 кг материала заготовки, руб.; – цена 1 т отходов материала, руб.

Экономический эффект по использованию материала на годовую производственную программу выпуска деталей без учета технологи­ческих потерь

,

где – расход материала на деталь при первом методе получения заготовки, кг; – расход материала на деталь при втором методе получения заготовки, кг; N – годовой объем выпуска деталей, шт.

Экономический эффект выбранного способа изготовления заготовки в денежном выражении на годовую программу выпуска изделия

,

где – стоимость заготовки, полученная при первом методе, руб.; – стоимость заготовки, полученная при втором методе, руб.

В качестве примера проведем технико-экономический расчет двух вариантов изготовления заготовки: методом горячей объемной штамповки и из проката. Годовой объем выпуска деталей – 180 000 шт. Рабочий чертеж детали – вал (рис. 4). Материал детали – сталь 45 ГОСТ 1050–88. Масса детали – 10,8 кг. Тип производства – массо­вый (см. табл. 1).

1.НRС 41... 45.

2.Неуказанная шероховатость поверхностей Rа = 12,5 мкм.

3.*Размер для справки

Рис. 4. Чертеж вала

Вариант 1. Заготовка из проката. Согласно точности и шерохова­тости поверхностей обрабатываемой детали определяем промежу­точные припуски по таблицам. За основу расчета промежуточных припусков принимаем наружный диаметр 80 f 7 мм.

Обработку поверхности диаметром 80 мм производят в центрах на многорезцовом токарном полуавтомате; окончательную обработку поверхности детали выполняют на круглошлифовальном станке.

Технологический маршрут обработки данной поверхности:

Операция 005. Токарная.

Операция 010. Токарная.

Операция 015. Термическая обработка НRС 41...45.

Операция 020. Шлифовальная однократная.

Припуски на подрезание торцевых поверхностей определяем по табл. 10, а припуски на обработку наружных поверхностей (точе­ние и шлифование) – по табл. 11. При черновом точении припуск на обработку составляет 4,5 мм, при чистовом – 2 мм, а на шлифо­вальную однократную обработку равен 0,6 мм.

Таблица 10