Экономическое обоснование выбора метода получения заготовки для детали "червяк"

Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство образования Российской Федерации

Тольяттинский Государственный университет

Кафедра: «Оборудование и технологии машиностроительного производства»

КУРСОВАЯ РАБОТА

по дисциплине: «Проектирование заготовок»

«Экономическое обоснование выбора метода получения заготовки для детали - Червяк»

Выполнил: Кунцевич А.Ю.

Группа: ТМз - 431

Проверил: Боровков В.М.

Тольятти 2008

Содержание

Аннотация

Введение

1. Анализ исходных данных

2. Получение заготовок литьём в керамические формы

3. Получение заготовок штамповкой на ГКШП

4. Технико-экономический анализ

Заключение

Список используемой литературы

Аннотация

В курсовой работе предоставлено два метода получения заготовок для изготовления детали червяк и их сравнение с экономической точки зрения. Это получение заготовки методом литья в песчаные формы и получение штамповкой на кривошипных горячештамповочных прессах.

Введение

Задача экономии материалов предъявляет высокие требования к процессу рационального выбора того или иного метода получения заготовки, к уровню их технологического выбора, что определяет затраты на технологическую подготовленность производства, себестоимости, надежности и долговечности продукции.

Способ получения заготовки в большинстве случаев определяет маршрут изготовления детали, тип производства, материал и размеры готовой детали, а также технические требования, заложенные конструктором.

Следовательно, выбор наиболее оптимального способа получения заготовки будет содействовать повышению эффективности производства и снижению себестоимости изготовления из такой заготовки изделия.

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 обеспечивать минимальные суммарные затраты при её изготовлении и последующей обработке.

Исходные данные:

Деталь: червяк.

Материал: Сталь 45 ГОСТ 1050-88.

Годовая программа выпуска: Nг = 75000 шт.

Отрасль: по прочим отраслям, вариант 9.

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 - IT 9,

- ряд припусков - 3.

Припуски на размеры даны на сторону. Класс точности размеров масс и ряд припусков выбирается по таблице 2.3 [1], допуски по таблице 2.1 [1] и припуски по таблице 2.2 [1].

Таблица 1

Размеры	Допуск	Припуск, мм	Расчёт заготовки	Окончательные размеры
28	±1,8	2,8	28+(2*2,8) ±1,8	33,6±1,8
50	±2,0	2,8	50+(2*2,8) ±2,0	55,6±2,0
28	±1,8	2,8	28+(2*2,8) ±1,8	33,6±1,8
20	±1,6	2,4	20+(2*2,4) ±1,6	24,8±1,6
50	±2,0	2,8	50+2,8 ±2,0	52,8±2,0
106	±2,4	3,2	106+(2*3,2) ±2,4	112,4±2,4
77	±2,2	3,2	77+3,2±2,2	80,2±2,2
272	±3,2	4,2	272+(2*4,2) ±3,2	280,4±3,2

2) Литейные уклоны назначаем из технических требований и соблюдения единообразия для упрощения изготовления литейной модели и согласно ГОСТ 266645-85 и ГОСТ 8909-88 принимаем литейные уклоны не более 3.

3) Литейные радиусы закруглений наружных углов принимаем равными R = 3 мм согласно таблице 2.4 [1].

4) Определяем коэффициент использования материала Км, по формуле:

Км = g/G, (1)

где: g - масса детали, кг;

G - масса заготовки, кг.

Рассчитываем массу заготовки:

G = Vз * , (2)

где: - плотность материала;

Vз - объем заготовки.

Для Стали 45: = 7,830 г/см3.

Объём заготовки определяют как алгебраическую сумму объёмов простейших тел составляющих заготовку:

VЗ = /4*(33,62*52,8+55,62*112,4+33,62*80,2+24,82*29) = 404633,5 мм3

Тогда: G = 404633,5*7850*10-9 = 3,18 кг.

Рассчитываем массу детали:

g = VД * , (3)

VД = /4*(252*33+282*17+502*106+282*17+252*37+242*23+202*39) = 285939,39 мм3

Тогда: g = 285939,39*7850*10-9 = 2,24 кг.

Определяем коэффициент использования материала:

Км=2,24/3,18=0,7.

Вывод: данный метод литья удовлетворяет задаче получения отливки с контуром, приближённым к контуру детали, т.е. с коэффициентом использования материала Км близким к 1.

3. Получение заготовки штамповкой на кривошипных штамповочных прессах

1) По таблице 3.13 [2] выбираем:

а) оборудование - КГШП;

б) штамповочные уклоны: внешние - 5, внутренние - 7;

в) радиусы закруглений r = 3 мм, R = 4 мм.

2) По таблице 3.4 [2] назначаем припуски на обработку на сторону и сводим в таблицу 2.

Таблица 2

Размеры	Допуск	Припуск, мм	Расчёт заготовки	Окончательные размеры
28	+1,0 -0,6	2,3	28+(2*2,3)	32,6
50		2,4	50+(2*2,4)	54,8
28		2,3	28+(2*2,3)	32,6
20		2,3	20+(2*2,3)	24,6
50		2,4	50+2,4	52,4
106		2,4	106+(2*2,4)	110,8
77		2,4	77+2,4	79,4
272		2,8	272+(2*2,8)	277,6

3) Рассчитаем площадь поковки в плане [2]:

FВ_план = 32,6*52,4+54,8*110,8+32,6*79,4+24,6*30,2 = 11111,44 мм2

4) Определим толщину пояска [2]:

Коэффициент С0 принимаем равным 0,015.

5) По таблице 3.2.2 [2] выбираем:

а) усилие пресса - 6,3 МН;

б) h0=1,6 мм;

в) l=5 мм;

г) h=6 мм;

д) R=20мм.

6) Рассчитаем объем заготовки [2]:

Vзаг=Vn*Vy* V0 (4)

Где: Vn - обьём поковки;

Vy - обьём угара;

V0 - обьём облоя.

а) Объём поковки определяется по формуле:

заготовка деталь штамповка литье

б) Объём угара определяется по формуле:

Нагрев в газовой печи.

в) Объём облоя определяется по формуле:

Где: - коэффициент, учитывающий изменение фактической площади сечения получаемого облоя по сравнению с площадью сечения мостика;

FМ - площадь поперечного сечения мостика;

=2;

Площадь поперечного сечения определяется по формуле:

7) Рассчитаем массу заготовки по формуле:

8) Определим коэффициент использования материала:

9) Рассчитаем размеры исходной заготовки:

Диаметр исходной заготовки:

Принимаем m=2;

Высота заготовки:

10) Рассчитаем усилие штамповки:

(5)

Диаметр исходной заготовки:

Предел прочности штампуемого материала : В=568,8 кГ/мм2

Площадь проекции поковки:

Расчётное значение усилия штамповки меньше чем значение выбранное в пункте 5, значит расчёты верны по таблице 3.5 выбираем примерную производительность КГШП до 400 шт/ч.

4. Технико - экономический анализ

Для окончательного выбора метода получения заготовки следует произвести сравнительный анализ по технической себестоимости.

Расчёт технологической себестоимости заготовки получаемой по первому или второму методу проведём по следующим формулам [3]:

(6)

Где: g - масса детали;

КМ - коэффициент использования материала для i-того метода получения заготовки;

Сзаг - стоимость одного килограмма заготовок, руб/кг;

Смех - стоимость механической обработки, руб/кг;

Сотх - стоимость одного килограмма отходов, руб/кг.

Стоимость заготовки, полученной такими методами, как литьё в песчаные формы и штамповкой на кривошипных горячештамповочных прессах, с достаточной для стадии проектирования точностью можно определить по формуле [3]:

(7)

Где: Сот - базовая стоимость одного килограмма заготовки;

hT - коэффициент, учитывающий точность заготовки;

hC - коэффициент, учитывающий сложность заготовки;

hB - коэффициент, учитывающий массу заготовки;

hM - коэффициент, учитывающий материал заготовки;

hП - коэффициент, учитывающий группу серийности.

Для заготовки получаемой по методу литья значение коэффициентов:

hT =1,03;

hC =0,83;

hB =0,93;

hM =1,21;

hП=1.

базовая стоимость одного килограмма отливок составляет Сот = 0,29руб.

Для заготовки получаемой методом штамповкой на кривошипных горячештамповочных прессах значение коэффициентов:

hT =1,0;

hC =0,75;

hB =1,14;

hM =1,0;

hП=1,0

базовая стоимость одного килограмма заготовки, получаемой методом штамповки на кривошипных горячештамповочных прессах составляет:

Сшт = 0,315руб.

Определим, стоимость заготовок получаемых, по первому и второму методу подставляя, выбранные данные в формулу (7):

Определяем стоимость механической обработки по формуле:

(8)

Где: СС - текущие затраты на один килограмм стружки;

СК - капитальные затраты на один килограмм стружки;

ЕН - нормативный коэффициент эффективности капитальных вложений выбираем в пределах [3]:

СС=0,356;

СК=1,035;

ЕН=0,15

Стоимость одного килограмма отходов принимаем равной:

Сотх=0,0298руб/кг.

Определим общую стоимость по первому и второму методу получения заготовки с учётом найденных значений:

Штамповка на КГШП позволяет получить экономию в размере:

Где: N - годовая программа выпуска деталей, шт;

Вывод: В качестве метода получения заготовки принимаем штамповку на КГШП с годовой экономией в 6000 руб.

Заключение

После разработки и проведения технико - экономических расчётов получения заготовок и сравнения их себестоимости приходим к выводу, что получение заготовки методом литья в песчаные формы менее выгоден, чем метод штамповки на КГШП.

Список используемой литературы

Горбацевич А.Д. и др.. Курсовое проектирование по технологии машиностроение. М., "Машиностроение".

Моисеев М.П. Экономика технологических конструкций. М.. "Машиностроение", 1973.

Косилова А.Г., Мещеряков Р.К. Справочник технолога-машиностроения в 2-х томах. М., "Машиностроение", 1925.

Адоньшен М.Г., Магницкая М.В., Производство заготовок в машиностроении. Л., "Машиностроение", 1987.

ГОСТ 26.645-85- Отливки в машиностроении.

Орхименко Я.М. , Технология кузнечного-штампового производства. Учебник для вузов., М., "Машиностроение", 1976.

Сторожев М.В. Ковка и объемная штамповка стали. Справочник в 2-х томах. М., "Машиностроение", 1967.

ГОСТ 7505-89. Ковка и объемная штамповка.

ГОСТ 2.429-84. Правила выполнения чертежей поковок

10.ГОСТ 2.423-73. Правила выполнения чертежей, элементов литейной формы отливок.

Размещено на Allbest.ru