Экономическое обоснование выбора метода получения заготовки для детали "Шестерня привода"

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 - Шестерня привода»

Выполнил: Цыпленкова Е.В.

Группа: ТМз - 431

Проверил: Боровков В.М.

Тольятти 2008 г.

Содержание

Аннотация

Введение

1. Анализ исходных данных

2. Получение заготовок литьём в керамические формы

3. Получение заготовок штамповкой на ГКШП

4. Технико-экономический анализ1

Заключение

Список используемой литературы

Аннотация

В курсовом проекте предоставлено два метода получения заготовок для изготовления детали - Шестерня привода и их сравнение с экономической точки зрения. Это получение заготовки методом литья в керамические 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: Шестерня привода.

Материал: Сталь 40Х ГОСТ 4543-71.

Годовая программа выпуска: Nг = 56000 шт.

Отрасль: по прочим отраслям.

Рассмотрим два метода получения заготовки для данной детали:

- Литьё в керамические формы;

- Штамповка на кривошипных горячештамповочных прессах.

2. Получение заготовки литьём в керамические 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 - 6,

- Ряд припусков - 2.

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
60	±0,64	1,3	60+(2*1,3)±0,64	62,6±0,64
34	±0,56	1,2	34+(2*1,2) ±0,56	36,4±0,56
26	±0,56	1,2	26-(2*1,2) ±0,56	23,6±0,56
18	±0,50	1,1	18-(2*1,1) ±0,50	15,8±0,50
31	±0,56	1,2	31+(2*1,2) ±0,56	33,4±0,56
21	±0,50	1,1	21+(2*1,1) ±0,50	23,2±0,50
3,5	±0,32	1,0	3,5+(2*1,0) ±0,32	5,5±0,32

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 5.

3) Литейные радиусы закруглений наружных углов принимаем равными R = 3мм 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.

Рассчитаем массу заготовки:

G = Vз * , (2)

где: - плотность материала;

Vз - объем заготовки.

Для Стали 40: = 7,830 г/см3.

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

V=/4*(36,42*10,2+62,62*23,2-15,82*33,4-23,62*5,5)=7,3*104 мм3

Тогда: G=7,3*104*7830*10-9=0,57кг.

Рассчитаем массу детали:

g = Vд * , (3)

где: - плотность материала;

Vд - объем детали.

V=/4*(342*10+602*21-182*31-262*3,5)=5,9*104 мм3

Тогда: g=5,9*104*7830*10-9=0,46кг.

Определим коэффициент использования материала:

Км=0,46/0,57=0,81.

Вывод: данный метод литья удовлетворяет задаче получения отливки с контуром приближённом 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:

a. Оборудование - КГШП;

b. Штамповочные уклоны: внешние - 7, внутренние - 10;

c. Радиусы закруглений r=2мм, R=2,5мм.

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
60		2	60+(2*2)	64
34		1,9	34+(2*1,9)	37,8
26		1,9	26-(2*1,9)	22,2
18		1,9	18-(2*1,9)	14,2
31		1,9	31+(2*1,9)	34,8
21		1,9	21+(2*1,9)	24,8
3,5		1,9	3,5+(2*1,9)	7,3

3) Рассчитаем площадь поковки в плане [2]:

FВ_план=37,8*10+64*24,8-14,2*34,8-22,2*7,3=1308,9мм2

4) Определим толщину мостика для облоя [2]:

Коэффициент С0 принимаем равным 0,016.

5) По таблице 3.2.2 [2] выбираем:

a. Усилие пресса - 6,3 Мн;

b. h0=1 мм;

c. l=5 мм;

d. h=5 мм;

e. R1=15мм.

6) Рассчитаем обьем заготовки [2]:

Vзаг=Vn*Vy* V0 (4)

Где: Vn - обьём поковки;

Vy - обьём угара;

V0 - обьём облоя.

a. Обьём поковки определяется по формуле:



b. Обьём угара определяется по формуле:

Нагрев в газовой печи.

c. Обьём 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:

заготовка деталь шестерня привод

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 =0,87;

hB =1,07;

hM =2,20;

hП=0,77

базовая стоимость одного килограмма отливок составляет Сот = 1,6руб.

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

hT =1,0;

hC =0,87;

hB =1,29;

hM =1,18;

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=1,06;

СК=2,213;

ЕН=0,2

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 6720 руб.

Заключение

На основании сопоставления технологической себестоимости по рассматриваемым вариантам делаем заключение о том, что для дальнейшей разработки следует выбрать 2-ой вариант - получение заготовки штамповкой.

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