Технико-экономическое обоснование выбора заготовок

Конструирование изделий с высокими эксплуатационными характеристиками и разработка качественной технической документации (конструкторской и технологической), обеспечивающей экономичное изготовление - одна из главных задач конструкторов, технологов и экономистов проектно-конструкторских организаций.

Изделия должны удовлетворять основным требованиям (параметрам) технологичности конструкции с учетом принятых методов обработки и сборки.

Одним из основных параметров технологичности конструкции является материалоемкость изделия, которая характеризует затраты материала (металла) на его изготовление. Материалоемкость изделия имеет прямую связь с трудоемкостью изготовления, а в ряде случаев влияет на качество выпускаемой продукции.

На материалоемкость изделия решающее влияние оказывает правильный выбор исходных заготовок (полуфабрикатов) в период технической подготовки производства.

Правильно выбрать заготовку – значит определить ее пригодность для изготовления детали с позиций прочностных и стойкостных характеристик, установить рациональный способ ее получения, определить оптимальные припуски на обработку ее поверхностей, рассчитать размеры заготовки и установить допуски на точность их выполнения, сконструировать заготовку и разработать оптимальные технические условия на изготовление.

В целях подтверждения правильности выбора и назначения заготовок проводится технико-экономическое обоснование.

Обоснование выбора заготовки определяется двумя основными факторами:

1) обеспечение прочностных и стойкостных характеристик детали в процессе эксплуатации;

2) экономическая целесообразность.

Для большинства деталей машин обеспечению прочностных и стойкостных характеристик удовлетворяют разные виды заготовок, например:

· прокат (сортовой, калибровый, специальный);

· поковки и штамповки (осевые, плоскостные, листовые);

· отливки (обычные и точные);

· штампосварные;

· литейносварные и др.

Задача конструктора и технолога заключается в том, чтобы из многообразных видов заготовок выбрать наиболее экономичную. Для выявления самой экономичной заготовки из ряда возможных, удовлетворяющих эксплуатационным требованиям, необходимо произвести технико-экономический анализ:

1) по расходу металла на выбранный ряд возможных заготовок (анализ на металлоемкость);

2) по определению ориентировочной стоимости выбранного ряда заготовок с учетом затрат на дальнейшую обработку (анализ на технологическую стоимость).

Чтобы провести технико-экономический анализ необходимо выполнить большой объем технологической и конструкторской работы.

 

5.1. Общие определения и понятия

 

Выбор заготовки фактически определяется при конструировании детали. При этом возможно несколько случаев:

1. Деталь обрабатывается со всех сторон и к ней не предъявляется особых требований по микроструктуре и прочностным характеристикам. Заготовкой могут быть горячекатаный прокат, поковка, штамповка или литье. В этом случае конструктор на чертеже указывает марку материала, условия термической обработки и твердость, но не указывает вид заготовки. Выбор заготовки предоставляется технологам.

2. Деталь несложная, но имеет необработанные поверхности, конструктор указывает на чертеже штамповочные или литейные уклоны, радиусы закруглений и плоскости разъемов, обусловленные способом изготовления заготовки. Выбор заготовки осуществляется конструктором и технологом совместно.

3. Деталь сложная, имеет обработанные и необработанные поверхности и допускает применение различных видов заготовок. Выбор заготовок ведется на основе технико-экономических расчетов.

Рассматривая возможные случаи, с которыми может столкнуться конструктор и технолог при проектировании детали и технологического процесса для ее изготовления, видим, что выбор варианта заготовки не имеет однозначного решения. Так, например, в одних случаях рациональным вариантом может оказаться горячекатаный прокат нормальной или повышенной точности, в других – калиброванный прокат, в третьих – штамповка на молотах или на прессах, в четвертых - точное литье и т.д.

Поэтому, чтобы выбрать рациональную заготовку, конструктор и технолог должны знать особенности тех или иных заготовок, возможную точность и экономичность их изготовления, а также основные факторы, влияющие на выбор заготовки.

Под рациональной заготовкой для определенного типа производства следует понимать такую экономически целесообразную заготовку, на которую расходуется наименьшее количество металла или стоимость которой наименьшая, а возможно оба параметра наименьшие.

Выбор рациональной заготовки может быть связан с проведением тщательного технико-экономического анализа, наиболее полно обеспечивающего решение технологической задачи.