Детали  класса «рычаги» получают методами: 1) штамповки (основной вид) для изготовления как сложных так и простых деталей в серийном и массовом производстве; 2) отливки применяемые для изготовления сложных, пространственных конструкций особенно при наличии отверстий в бобышках с пересекающимися осями.

     В качестве заготовок «корпусов» служат почти исключительно отливки, получаемые разными способами: литьем в землю (все размеры и все конфигурации), по выплавляемым моделям (сложные стальные детали), под давлением (алюминиевые сплавы). Отдельные заготовки могут получаться сваркой из предварительно отлитых или штампованных частей, а так же из проката (лист, полоса, уголок).

     Виды  заготовок зубчатых колес зависят  от материала, конструкции и серийности выпуска. В крупносерийном и массовом производстве стальные заготовки зубчатых колес получают штамповкой. Чугунные и бронзовые заготовки получают литьем в кокиль, под давлением, по выплавляемым моделям. В мелкосерийном производстве стальные заготовки зубчатых колес обычно получают горячей штамповкой на молотах и прессах. В крупносерийном и массовом производствах применяется горячая высадка на многопозиционных автоматах из стального прутка.

     При выполнении курсовой работы необходимо предложить два способа получения  заготовки, либо провести сравнение  с существующим на производстве. На основании проведенного анализа  следует выделить наиболее рациональный, который был бы экономически оправдан в перспективе. При выборе способа получения заготовки необходимо стремиться к максимальному приближению формы и размеров заготовки к параметрам готовой детали и снижению трудоемкости заготовительных операций. Для доказательства экономической целесообразности предлагаемого способа получения заготовки проводят его технико-экономическое обоснование.

3.1  Технико-экономическое  обоснование выбора  заготовки

 

     Выбранный метод получения заготовки должен обеспечивать наименьшую себестоимость изготовления детали, т.е. затраты на материал, выполнение заготовки и последующую механическую обработку вместе с накладными расходами должны быть минимальными, с повышением точности выполнения заготовки и приближением ее формы к конфигурации готовой детали удельный вес механической обработки заметно снижается. Однако при малой программе выпуска не все методы могут оказаться рентабельными из-за того, что расходы на оснастку для заготовительных процессов экономически не окупаются.

     На  этапе выбора заготовки в качестве показателей предварительной оценки используют:

     - коэффициент использования материала  :

                                                        

,                                          (3.1)

      , – масса детали и заготовки, кг.

     При технически равнозначных методах выбирают тот, где значение коэффициента использования  материала выше. Для повышения  необходимо приближать форму заготовки к конфигурации готовой детали, повышать точность ее изготовления и улучшать качество поверхностного слоя.

     - снижение материалоемкости  :

                                               

,                                     (3.2)

     где - соответственно масса заготовки при новом и базовом (сравниваемом) варианте; - годовая программа выпуска деталей, шт.

     Значимость  возрастает при значительном увеличении объема выпуска деталей при разработке нового технологического процесса.

     Стоимость заготовки из проката рассчитывается по формуле:

                                      

,                               (3.3)

     где – базовая стоимость материала заготовки, руб/кг (сталь низкоуглеродистая – 135 руб, низколегированная - 145 руб.; высоколегированная – 200 руб.; алюминиевый прокат – 450 руб.; бронза, латунь – 700 руб.);

     S_отх – стоимость отходов, руб/кг (стальная стружка – 15-20 руб.; стружка цветных металлов – 120-200 руб.).

      - коэффициент, учитывающий транспортно-заготовительные  расходы.

     Стоимость заготовок, получаемых литьем и штамповкой, находят из выражения:

                          

,                           (3.4)                                       

     где – коэффициенты, зависящие от класса точности, группы сложности, массы, марки материала и объема производства. Коэффициенты выбираются по таблицам (Приложение, таблицы 7-28).

     При сравнении двух вариантов получения  заготовок предпочтение следует  отдавать тому, который обеспечивает меньшую технологическую себестоимость детали. Если же сопоставляемые варианты по технологической себестоимости оказываются равноценными, то предпочтительным следует считать вариант с более высоким коэффициентом использования материала.

     Годовой экономический эффект от внедрения лучшего варианта по сравнению с любым другим определяется по формуле:

                                          

.                                      (3.5)

     Производим  расчет массы детали:

     Масса детали:  ,

     где  V- объем детали (м³).

             r - плотность 7,86 (для стали).

     Объем детали:  ,

     где Н – это длина изделия (м).

     Объем детали

     1. Находим объем детали с радиусом 0,016 м и длиной 0,065м:

     

     2. Находим объем детали с радиусом 0,0175 м и длиной 0,045м:

    

     3. Находим объем детали с радиусом 0,021 м и длиной 0,045м:

    

     4.Находим  объем детали с радиусом 0,04 м  и длиной 0,150м:

    

     5.Находим  объем детали с радиусом 0,021 м  и длиной 0,045м:

    

     6.Находим  объем детали с радиусом 0,0175 м  и длиной 0,020м:

    

 

             Масса детали

      1. Находим массу детали с объемом  0,00521 см³

      

      2. Находим массу детали с объемом  0,00432 см³

      

      3. Находим массу детали с объемом 0,00621 см³

      

      4. Находим массу детали с объемом  0,07536 см³

      

      5. Находим массу детали с объемом  0,00621 см³

      

      6. Находим массу детали с объемом  0,00191см³

      

     Общая масса детали: m_Д = 0,7794 кг 
 

     Производим  расчет массы заготовки (штамповка):

     Масса детали:  ,

     где   V- объем детали (м³).

             r - плотность 7,86 (для стали).

     Объем детали:  ,

     где  Н – это длина изделия (м).

     Объем заготовки

     1. Находим объем детали с радиусом 0,019 м и длиной 0,068м:

     

     2. Находим объем детали с радиусом 0,0205 м и длиной 0,045м:

    

     3. Находим объем детали с радиусом 0,024 м и длиной 0,045м:

    

     4.Находим  объем детали с радиусом 0,043 м и длиной 0,150м:

    

     5.Находим  объем детали с радиусом 0,024 м и длиной 0,045м:

    

     6.Находим  объем детали с радиусом 0,0205 м и длиной 0,023м:

    

 
 
 

             Масса заготовки

      1. Находим массу детали с объемом  0,007708 см³

      

      2. Находим массу детали с объемом  0,005938 см³

      

      3. Находим массу детали с объемом  0,008138 см³

      

      4. Находим массу детали с объемом 0,08708 см³

      

      5. Находим массу детали с объемом  0,008138 см³

      

      6. Находим массу детали с объемом  0,005938см³

      

     Общая масса детали: m_Д = 0,938 кг 

       Производим расчет массы заготовки (прокат):

     Масса детали:  ,

     где   V- объем детали (м³).

             r - плотность 7,86 (для стали).

     Объем детали:  ,

     где  Н – это длина изделия (м). 

     Находим объем детали с радиусом 0,043 м  и длиной 0,376 м:

     

      Находим массу детали с объемом 0, 2183 см³

     

 
 
 

      Коэффициент использования материала:

      Прокат: =

      Штамповка: =

      Снижение  материалоёмкости:

       =

      Стоимость заготовки из проката  рассчитывается по формуле:

      

      S_m  - 200 руб (высоколегированная);

      S_отх – 20 руб (стальная стружка);

      К_т.з – 1,08

          

          Стоимость заготовок, получаемых штамповкой, находят из выражения:

К_т – 0,90 (3-й класс точности);

К_м – 1,18 (Сталь 20Х);

К_с – 0,77 (1 группа сложности);

К_п – 0,8

К_в – 1,29.

Годовой экономический эффект:

= (351,92-155,14) *300 = 59 034 руб.

Экономически  эффективно использовать штамповку, при  этом экономия составляет 59 034 руб.

 

4  Разработка  маршрутного технологического  процесса

  4.1 Составление технологического маршрута обработки детали