Технологичность заготовок.

Кузнечные заготовки в виде кованых и особенно штампованных поковок распространены в машиностроении. Это объясняется высокими механическими свойствами термообработанных поковок по сравнению с другими видами заготовок, которые могут быть получены из данного материала.

Широкому распространению кузнечных заготовок способствует высокая производительность и малая стоимость горячей штамповки в условиях серийного и массового производств.

Конструкция детали, которая может удовлетворять следующим основным требованиям:

· наличие ярко выраженной поверхности разъема детали, в которой расположены наибольшие габаритные размеры;

· обеспечение величины штамповочных уклонов, радиусов закруглений и переходов в соответствии с правилами изготовления поковок;

· отсутствие трудноформируемых элементов, таких как высокие и тонкие ребра, полотна малой трещины, расположенные параллельно плоскости разъема, а также отсутствие резко отличающихся по величине сечений.

 

3. Анализ типа производства.

Для того чтобы охарактеризовать количество изделий, выпускаемых промышленностью или предприятием, используют термин массовое, серийное и единичное производство.

Определение величины коэффициента закрепления

операций и типа производства.

Если обозначить:

t_cp.i = 3,14 – средняя трудоемкость i-ой детали;

Q_i = 5000 шт. – годовая производственная программа i-ой детали;

F_д = 2000 час действительный годовой фонд;

m = 2 – количество рабочих смен;

h = 0,65 - средний коэффициент загрузки оборудования

t_b.i – такт выпуска i-той детали

(1)

S_i – число станков занятых на одной операции;

(2)

Для среднесерийного типа производства, коэффициент закрепления операций должен находиться в диапазоне от 10 до 20 тогда зависимость (2) можно переписать

(3)

Подставляя известные величины, найдем

Произведение представляет собой среднюю годовую трудоемкость одной операции i-ой детали, выраженную в минутах и величина ее в диапазоне от 8000 до 16000 будет соответствовать среднесерийному типу производства, так как

= 3,14 × 5000 = 15700 мин.

Вывод производство среднесерийное.

Так как в 30 и 40 операциях применяются станки с программным управлением (В/сверлильный 2Р135-Ф2- станок с позиционной и прямоугольной системой; фрезерный 6Н13Ф3- станок с контурной системой), также можно говорить о серийном производстве.

Серийное производство характерно тем, что за каждым станком участка закреплено больше одной операции – участок занят обработкой не одной детали, а нескольких или многих деталей.

Такой участок создают для деталей, по каждой из которых производственная программа слишком мала для того, чтобы выполнять ее методом поточного производства. Подбирая номенклатуру деталей для участка, стараются, насколько возможно, составить ее из деталей примерно одинаковых по габаритным размерам, по конфигурации, по материалу. Однородность деталей по размерам и конфигурации, а следовательно, сходство их технологических процессов, позволяет уменьшить разнообразие станков на участке и лучше их загрузить. Закрепление за станком нескольких операций требует переналаживать его с операции на операцию. Поэтому в серийном производстве детали обрабатывают партиями.

Партией называют количество деталей одного наименования, запускаемых в обработку одновременно. Станок, закончивший обработку одной партии, переналаживают на другую операцию. Следовательно, продолжительность работы станка между переналадками зависит от размера партии и продолжительности операции.

Необходимость переналадки вынуждает использовать в серийном производстве главным образом станки общего назначения, оснащая их в необходимых случаях специальными приспособлениями для повышения производительности.

В серийном производстве заняты рабочие главным образом средней квалификации.

Серийное производство отличается от массово-поточного большим объемом незавершенного производства и во много раз более длительным производственным циклом вследствие пролеживания партий деталей между операциями. Планирование и учет его несравнимо более сложны. Частые переналадки оборудования, ограниченная возможность использования высокопроизводительных специальных приспособлений и станков обуславливают значительно большую себестоимость деталей в серийном производстве по сравнению с массово-поточным.

 

 

3. Обоснование выбора заготовки.

Метод выполнения заготовок определяется назначением и конструкцией детали, материалом, техническими требованиями, масштабом и серийностью выпуска, а также экономичностью изготовления. Выбрать заготовку - значит установить способ ее получения, наметить припуски на обработку каждой поверхности, рассчитать размеры и указать допуски на неточность изготовления. Для рационального выбора заготовки необходимо одновременно учитывать все вышеперечисленные исходные данные, так как между ними существует тесная взаимосвязь.

Штамповка поковок на кривошипных ковочно – штамповочных прессах обеспечивает ряд технологических преимуществ по сравнению со штамповкой на молотах, основными из которых являются:

· повышенная производительность штамповок (в 2-3 раза производительнее);

· припуски и допуски уменьшаются на 20-30%;

· расход материала снижается на 10-15%.

 

 

Общие исходные данные

Материал детали АМГ6

Масса детали q = 1.245

Годовая программа N = 5000

Производство Серийное

 

Данные для расчетов стоимости заготовки по вариантам

Наименование показателей	1-й вар.	2-й вар.
Вид заготовки	штамповка	штамповка
Класс точности
Группа сложности
Масса заготовки	2,8	2,6
Стоимость 1 т. заготовок, принятых за базу Сi, руб.
Стоимость 1 т. стружки Sотх, руб.

Общая формула стоимости заготовки:

, руб.;

1-й вариант.

=1- коэффициент точности поковок;

=1- коэффициент группы сложности поковок;

=1- коэффициент массы поковок;

=1.17- коэффициент марки материала;

=1- коэффициент объема производства.

, руб.;

 

2-й вариант.

=1- коэффициент точности поковок;

=1- коэффициент группы сложности поковок;

=1- коэффициент массы поковок;

=1.17- коэффициент марки материала;

=1- коэффициент объема производства.

, руб.;

Вывод: не изменяя производство заготовки, лишь изменив метод расчета припусков, получаем заготовку меньшего размера, следовательно, с меньшей массой. Как показывает приведенный расчет, стоимость заготовки с меньшей массой ниже.

 

5. Проектирование маршрутного технологического процесса.

Маршрутная карта технологического процесса.

№ оп.	Содержание операций	Эскиз	Станок приспособление
	Заготовительная		Горизонтально ковочная машина
	Контрольная	-----------------	------
	Токарная: точение черновое. Точить пов. 1, 2,3.		16К-20, 3-х кулачковый патрон, резец проходной упорный.
	Токарная: точение чистовое. Точить пов. 1, 2,3,4,5.		16К-20, 3-х кулачковый патрон, резец проходной упорный.
	Токарная: точение чистовое. Точить пов. 1, 2,3,4,5,6,7.		Токарный MDW-10, сырые кулачки 105-7119-4936
	Слесарная.	-----------------	------
	Сверлильная: сверлить пов 1(8отв. Ç9), пов 2(Ç4)		В/сверлильный 2Р135-Ф2 Кондуктор 07-737948-14
	Слесарная.	-----------------	------
	Фрезерная Фрезеровать пов 1.		Фрезерный 6Н13Ф3 07-7609-4087
	Слесарная.	-----------------	------
	Фрезерная Фрезеровать паз (пов 1.), выдерживая размеры: 6±0,16;R68;100±20/ 220±20/.		Фрезерный 6Н11 16-2999-0246
	Слесарная.	-----------------	------
	Сверлильная: сверлить пов 1(Ç12+0,24),		В/сверлильный 2А125 кондуктор 07-7379-4814
	Резьбонарезная 1.Зенкеровать фаску 1х900 под М5-7Н 2.Нарезать резьбу М5-7Н		Зенкеровка 15-2350-5421 фаскомер АМ8384-4112 втулка перпендикулярности мечик М5-7Н резьбовая пробка «ПР»НЕ» М5-7Н
	Слесарная.	-------------------	-------
	Моечная	-------------------	ванна
	Контрольная проверить чистоту обработки детали, размеры, тех.условия.	-------------------	-------
	Сдаточная уложить детали в тару и сдать на СГД	-------------------	тара АМ7095-4001

 

 

6. Расчет межоперационных припусков и промежуточных размеров заготовки

Исходные данные для расчета межоперационных технологических размеров.

Характеристика операции	Допуск	Припуск
№	Наименование	символ р-ра	Точность (JT)	Ориен. вел. р-ра,(мм)	Табл. допуск dтij.мм	Доп. погр. rij	Кач-во пов-ти	Припуски
Rzij	Tij	символ	zij mun	zij T
	Заготовительная штамповка	d0.1 d0.1 d0.3 d0.4 A0.1 A0.2 A0.3 A0.4			1.6 1.4 1.6 0.84 1.4 0.58 1.2 0.7	- - - - - - - -	0.16 0.16 0.16 0.16 0.16 0.16 0.16 0.16	0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2	- - - - - - - -	- - - - - - - -	- - - - - - - -
	Токарная точение черновое	d10.1 A10.1 A10.2			0.4 0.15 0.21	- rk=0.5 rk=0.5	0.06 0.06 0.06	0.06 0.06 0.06	zÇ10.1 z10.1 z10.2	0.36 0.36 0.36	3.2 1.5 1.6
	Токарная точение чистовое	d15.1 d15.2 A15.1 A15.2 A15.3			0.21 0.35 0.3 0.35 0.15	- - - - -	0.02 0.02 0.02 0.02 0.02	0.03 0.03 0.03 0.03 0.03	zÇ15.1 zÇ15.2 z15.1 z15.2 z15.3	0.36 0.36 0.36 0.36 0.36	0.25 0.3 0.3 0.3 0.25
	Токарная точение чистовое	d20.1 d20.2 d20.3 A20.1 A20.2 A20.3 A20.4		55.5	0.4 0.35 0.21 0.3 0.3 0.35 0.18	- - - - - - -	0.02 0.02 0.02 0.02 0.02 0.02 0.02	0.03 0.03 0.03 0.03 0.03 0.03 0.03	zÇ20.1 # # # # z20.3 z20.4	0.12 # # # # 0.12 0.12	0.35 # # # # 0.3 0.25
	Сверлильная 1.сверлить 8 отв. d30.1 и отв. d20.2	d30.1 d30.2			0,15 0,14	- -	0,02 0,02	0,03 0,03	# #	# #	# #
	Фрезерная	d40.1			0,4	-	0,02	0,03	zÇ40.1	0,36	0,35
	Фрезерная фрезеровать паз, выдерживая размеры: 6±0,16;R68;100±20/ 220±20/.	A50.1			0,14	-	0,02	0,03	#	#	#
	Сверлильная сверлить Ç12+0,24	d60.1			0,14	-	0,02	0,03	#	#	#
	Резьбонарезная 1.Зенкеровать фаску 1х900 под М5-7Н 2.Нарезать резьбу М5-7Н	d65.1			0,14	-	0,02	0,03	#	#	#

#- условное обозначение напуска.

Ожидаемые погрешности и уравнения замыкающих звеньев для расчета линейных технологических размеров.

Символы замык. звеньев	Погрешность замыл. звеньев r(S.z)	заданные значения S.z (мм)	Уравнение контура размерной цепи замыкающего звена	Прин. порядок расчета
nom	min	max
S1	0.35	90-0.46	89.54		S1- A20.3 =0
S2	0.18	18+0.43		18.43	S2- A20.4 =0
S3	0.3	54+0.4		54.4	S3- A15.1 =0
S4	0.15	8+0.2		8.2	S4- A15.3 =0
z10.1	-	1.5	0.36	-	z10.1+ A0.4 -A0.1+A0.2+A0.3-A10.1=0
z10.2	-	1.6	0.36	-	z10.2 - A0.1 +A0.2+A0.3+ A10.2=0
z15.1	-	0.3	0.36	-	z15.1–A15.1-A15.3+A15.2- A10.2 =0
z15.2	-	0.3	0.36	-	z15.2+A15.2-A10.2-A0.3- A0.2 =0
z15.3	-	0.25	0.36	-	z15.3–A15.3+A15.2-A10.2- A0.3 =0
z20.3	-	0.3	0.12	-	z20.3– A15.2+ A20.3=0
z20.4	-	0.25	0.12	-	z20.4 – A10.1 +A10.2-A15.2+ A20.3-A20.4=0

 

Расчет и проверка линейных технологических размеров.

 

Расчет	Проверка	Принятый т.р.
Расчетный размер	Уравнение для р расчетного размера (А)	Размер с допуском (Аd)	Уравнение размерной цепи для проверки S,z	Провер. размер
№ р-та	Символ (А)	Допуск (мм)	min	max	корр.
	A20.3	-0.35	A20.3= S1=90	90-0.35	S1=A20.3=90-0.35	89.65		-	90-0.35
	A20.4	+0.18	A20.4= S2=18	18+0.18	S2=A20.4=18+0.18		18.18	-	18+0.18
	A15.1	+0.3	A15.1= S3=54	54+0.3	S3=A15.1=54+0.3		54.3	-	54+0.3
	A15.3	+0.15	A15.3= S4=8	8+0.15	S4=A15.3=8+0.15		8.15	-	8+0.15
	A15.2	-0.35	A15.2=z20.3+A20.3=0.3+90=90.3   A15.2=90.3+0.17=90.47	90-0.35   90.47-0.35	z20.3 =A15.2-A20.3=90.3-0.35-90-0.35=0.3+0.35-0.35   z20.3 =0.47+0.35-0.35	-0.05   0.12	+0.65   0.82	+0.17   -	90.47-0.35
	A10.2	-0.12	A10.2=z15.1-A15.1-A15.3+A15.2= =0.36-54-8+90.47=28.83   A10.2=28.83+0.21+29.04	28.83-0.21     29.04-0.21	z15.1= A15.1+A15.3-A15.2+A10.2= 54+0.3+80.15-90.47-0.35+28.83-0.21=0.36+0.8-0.21   z15.1=0.57+0.8-0.21	0.15     0.36	1.16     1.37	+0.21     -	29.04-0.21
	A10.1	-0.15	A10.1=z20.4+A10.2-A15.2+A20.3-A20.4= 0.25+29.04-90.47+90-18=10.82     A10.1=10.82+0.37=11.19	10.82-0.15   11.19-0.15	z20.4= A10.1-A10.2+A15.2+A20.3+A20.4= 10.82-0.15-29.04-0.21+90.47-0.35-90-0.35+18+0.18 =0.25+0.74-0.5   z20.4=0.62+0.74-0.5	-0.25   0.12	0.99   0.36	+0.37   -	11.19-0.15
	A0.3	+0.4 -0.8	A0.3=z15.3-A15.3+A15.2-A10.2= 0.36-8+90.47-29.04=53.79     A0.3=53.79+0.9=54.09=54	53.79+0.4-0.8       54+0.4-0.8	z15.3= A15.3-A15.2+A10.2+A0.3= 80.15-90.47-0.35 +29.04-0.21 +53.79+0.4-0.8= 0.36+0.9-0.9   z15.3=1.26+0.9-0.9	-0.54   0.36	1.26   2.16	+0.9   -	54+0.4-0.8
	A0.2	+0.19 -0.39	A0.2=z15.2+A15.2-A10.2-A0.3= 0.36+90.47-29.04-54=7.79   A0.2=7.79+0.98=8.77=9	7.79+0.19-0.39     9+0.19-0.39	z15.2= -A15.2+A10.2+A0.3+A0.2= -90.47-0.35 +29.04-0.21 +54+0.4-0.8+7.79+0.19-0.39 0.36+0.94-0.98 z15.2=1.34+0.94-0.98	-0.62     0.36	1.3     2.28	+0.98     -	9+0.19-0.39
	A0.1	+1 -0.4	A0.1=z10.2+A0.2+A0.3 +A10.2= 1.6+9+54+29.04=93.64 A0.1=94	94.64+1-0.4   94+1-0.4	z10.2= A0.1-A0.2-A0.3-A10.2= 93.64+1-0.4 -9+0.19-0.39-54+0.4-0.8-29.04-0.21= 1.6+2.4-0.99	0.61		-	93.64+1-0.4   94+1-0.4
	A0.4	+0.5 -0.2	A0.4=A0.1- z10.1-A0.2-A0.3 -A10.1= 94-1.5-9-54-11.19=18.31     A0.4=18.31+0.35=18.66=19	18.31+0.5-0.2   19+0.5-0.2	z10.1= A0.1-A0.4-A0.2-A0.3-A10.1= 94+1-0.4 -18.31+0.5-0.2-9+0.19-0.39-54+0.4-0.8 -11.19-0.15=1.5+2.39-1.49   z10.1=1.85+2.39-1.49	0.01   0.36	3.89   4.24	+0.35   -	19+0.5-0.2

 

 

Эксцентриситеты поверхностей, погрешности припуска и их расчетные значения.

Эксцентриситеты, погрешности и припуска	Припуск, мм
Символ	Расчетное уравнение	Рез-т, мм	zÇmin	zÇрасч	zÇтабл
е0.1 е0.3 е0.4 е10.1 е15.1 е15.2 е20.1 е40.1	е0.1=0 е0.3=rсм=1 е0.4=0 е10.1= еу10=0.4 е15.1=0 е15.2 =еу15=0.4 е20.1=еу20=0.4 е40.1=еу40=0.4	0.4 0.4 0.4 0.4	- - - - - - - -	- - - - - - - -	- - - - - - - -
rф0.1=rф0.2 =rф0.4=rk   rф0.3	rф0.1=rф0.2=rф0.4=rk=0.5     rф0.3=	0.5   1.2	-   -	-   -	-   -
rz10.1   rz15.1   rz15.2   rz20.1   rz40.1	rz10.1= rz15.1= rz15.2= rz20.1= rz40.1=	1.6   0.75   0.75   0.56   0.7	0.36   0.36   0.36   0.12   0.36	1.96   1.11   1.11   0.68   1.06	3.2   0.25   0.3   0.35   0.35

 

 

Расчет и проверка диаметральных технологических размеров.

Расчет	Проверка	Принятый размер di,j, мм
Пов. дет.	Размер	Уравнение для расчета di,j	Размер di,j, мм	Уравнение для проверки Di,zi,j	Припуск zÇi.j
Символ di,j	Допуск, мм	rzi.j, мм	min, мм	max, мм	k, мм
D1=160-1.6	d40.1   d0.1	-0.4   +1 -0.6	d40.1= D1=160   d0.1=d40.1+2zÇ40.1=160+2Ä1.06=162.12   d0.1=162.12+2Ä0.3=162.7=163	160-0.4   162.12+1-0.3   163+1-0.3	D1= d40.1=160-0.4   zÇ40.1=0.5(d0.1-d40.1)= 0.5(162.12+1-0.6-160-0.4)=1.06+0.7-0.3 zÇ40.1=1.5+0.7-0.3	-   0.7   0.7	159.6   0.06   0.5	2.46   2.9	-   +0.3   -	160-0.4   163+1-0.3
D2=120-1.4	d15.2   d0.2	-0.35   +1 -0.4	d15.2= D2=120   d0.2=d15.2+2zÇ15.2=120+2Ä1.11=122.22   d0.2=122.22+2Ä0.2=122.62=123	120-0.35   122.22+1-0.4   123+1-0.4	D2= d15.2=120-0.35   zÇ15.2=0.5(d0.2-d15.2)= 0.5(122.22+1-0.4-120-0.35)=1.11+0.68-0.2 zÇ15.2=1.5+0.68-0.2	-   0.75   0.75	119.65   0.16   0.55	2.54   2.93	-   +0.2   -	120-0.35   123+1-0.4
D3=124-1.6	d20.1   d10.2       d0.3	-0.4   -0.15   +1 -0.6	d20.1= D3=124   d10.2=d20.1+2zÇ20.1=124+2Ä0.68=125.36   d10.2=125.36+2Ä0.075=125.51=126   d0.3=d10.1+2zÇ10.1=12+2Ä3.2=132.4	124-0.4   125.36-0.15   126-0.15   132.4+10.6	D3= d20.1=124-0.4   zÇ20.1=0.5(d10.1-d20.1)= 0.5(125.36-0.15-124-0.4)=0.68+0.2-0.075 zÇ20.1=1+0.2-0.075   zÇ10.1=0.5(d0.3-d10.1)= 0.5(132.4+10.6-126-0.15)=3.2+0.575-0.3	-   0.56   0.56   1.6	123.6   0.045   0.365   1.3	1.44   1.76   5.375	-   0.075   -   -	124-0.4   126-0.15   132.4+10.6

 

D4=30-0.84	d15.1   d0.4	-0.21   +0.56 -0.28	d15.= D4=30   d0.4=d15.1+2zÇ15.1=30+2Ä1.1=32.2   d0.1=32.2+2Ä0.15=32.5=33	30-0.21   32.2+0.56-0.28   33+0.56-0.28	D4= d15.1=30-0.21   zÇ15.1=0.5(d0.4-d15.1)= 0.5(32.2+0.56-0.28-30-0.21)=1.1+0.385-0.14 zÇ15.1=1.5+0.385-0.14	-   0.75   0.75	29.79   0.21   0.61	2.135   2.635	-   +0.15   -	30-0.21   33+0.56-0.28

 

 

7. Ðàñ÷åò ðàáî÷èõ ïàðàìåòðîâ îïåðàöèé.

Òî÷åíèå

Ðàññìîòðèì íà ïðèìåðå îïåðàöèè 10 òî÷åíèå ÷åðíîâîå ïîâåðõíîñòè 1 íà òîêàðíîì ñòàíêå 16Ê-20.

- ãëóáèíà ðåçàíèÿ, , çà ãëóáèíó ðåçàíèÿ ïðèíèìàåì âåëè÷èíó ïðèïóñêà =t=3.2

- ïîäà÷à ìì/îá, âûáèðàåì èç òàáë 11

- ñêîðîñòü ðåçàíèÿ, ì/ìèí;

ãäå

âûáèðàåì èç òàáë.17 ñòð269

ìèí

ñðåäíåå çíà÷åíèå ñòîéêîñòè èíñòðóìåíòà ñòð 268(30...60 ìèí)

êîýôôèöèåíò. ó÷èòûâàþùèé âëèÿíèå ìàòåðèàëà çàãîòîâêè;

êîýôôèöèåíò. ó÷èòûâàþùèé, ó÷èòûâàþùèé ñîñòîÿíèå ïîâåðõíîñòè;

êîýôôèöèåíò.ìàòåðèàëà èíñòðóìåíòà;

ì/ìèí

- ñèëà ðåçàíèÿ, Í;;

ãäå

âûáèðàåì èç òàáë 22 ñòð 273-274

- ïîïðàâî÷íûé êîýôôèöèåíò;

H

- ìîùíîñòü ðåçàíèÿ, êÂò

 

 

êÂò

=

îñíîâíîå âðåìÿ

ãäå

=

- äëèíà ðàáî÷åãî õîäà

Ïåðåáåã èíñòðóìåíòà

÷èñëî ïðîõîäîâ

Äèàìåòð çàãîòàâêè

- ÷àñòîòà âðàùåíèÿ øïèíäåëÿ, îá/ìèí;

=

ìèí

Ïðèíèìàåì

òîãäà

ìèí

ì/ìèí

ìì/ìèí

- øòó÷íî êàëüêóëÿöèîííîå âðåìÿ ìèí;

ãäå

- âñïîìîãàòåëüíîå âðåìÿ

ìèí - âðåìÿ íà óñòàíîâêó äåòàëåé âðó÷íóþ â ïðèñïîñîáëåíèå è íà ñíÿòèå;

ìèí - âðåìÿ íà êîíòðîëüíûå ïðîìåðû;

ìèí - âðåìÿ íà ïðèåìû óïðàâëåíèÿ ñòàíêîì;

êîýôôèöèíò ñåðèéíîãî ïðîèçâîäñòâà;

Äëÿ âñå 10 îïåðàöèè

ìèí

âðåìÿ íà îáñëóæèâàíèå ðàáî÷åãî ìåñòà, îòäûõ è åñòåñòâåííûå íàäîáíîñòè

 

=

ìèí

ìèí - ïîäãîòîâèòåëüíî çàêëþ÷èòåëüíîå âðåìÿ

- ÷èñëî êàðò â ïàðòèè;

ìèí

Ïî âûùå èçëîæåííîé ìåòîäèêå ðàñ÷èòûâàþòñÿ âñå ïîñëåäóþùèå òîêàðíûå îïåðàöèè. Ðåçóëüòàòû ðàñ÷åòîâ ïðåäñòàâëåíû â òàáëèöàõ ïðèëîæåíèÿ.