Выбор вида заготовки и способы ее получения, с экономическим обоснованием этого выбора

Выбор вида заготовки или установление способа её получения, определение припусков на обработку и расчет размеров заготовки является ответственным этапом в ходе курсового проектирования, так как коренным образом влияет на технологию механической обработки изделия. От степени совершенства способов получения заготовки в значительной степени зависит расход металла, количество операций и их трудоемкость, себестоимость процесса изготовления детали и изделия в целом.

При решении этого вопроса надо стремиться к тому, чтобы форма и размеры заготовки максимально приближались к форме и размерам готового изделия. Но повышение точности размеров заготовки и получение её более сложной формы чаще всего приводит к увеличению себестоимости самой заготовки, особенно в мелкосерийном и индивидуальном производствах.

На выбор способа получения заготовки влияют следующие факторы: вид материалов, его марки и другие физико-механические свойства металла, из которого должно быть изготовлено изделие; программа выпуска изделий; тип производства; размеры и конструктивные формы изделия; характер применяемого оборудования на проектируемом участке (универсальное или специальное); производственные возможности заготовительных цехов завода (кузнечного, литейного, сварочного и т.п.).

В машиностроении в зависимости от номенклатуры изделий и характера производства применяют заготовки следующих видов: прокат в виде прутков круглого, прямоугольного, квадратного сечений (горячекатаная, холоднотянутая, холоднотянутая шлифовальная серебрянка), профильный прокат, периодический прокат, толстостенные бесшовные трубы; листы горячекатаные, холоднокатаные и полосы; поковки, получаемые методом свободной ковки, ковки в штампах, чеканки, ротационного обжатия и т.п.; отливки из стали, серого, ковкого и модифицированного чугуна и цветных металлов, получаемые литьем в земляные формы, в формы из быстротвердеющих смесей, в металлические формы (кокили), по выплавляемым моделям, корковые или оболочковые формы и т.п.; сварные заготовки из разнородных сталей (для режущего инструмента) однородных сталей (для корпусов машин, приборов и приспособлений); пластинки из быстрорежущей стали и металлокерамического твердого сплава.

Эффективность выбранного дипломником вида заготовки можно определить одним из упрощенных способ. Сравнивая себестоимость двух видов заготовки, например поковки и проката. Если себестоимость поковки будет меньше себестоимости проката за счет уменьшения припуска на обработку и уменьшения массы заготовки, сокращение времени на черновую обработку до получения сравниваеваемыми заготовками сходных конфигураций, то дальнейшего сравнения производить нет необходимости.

 Припуски на обработку выбираются табличным методом. Размеры припуска заносятся в таблицу 6.

Таблица 6

Общие припуски и размеры заготовки

 

Размер детали	Припуски Z; 2Z	Размер заготовки

 

Пример. Сравним два варианта получения заготовки. Литье под давлением и заготовку из прутка: 

· литьё под давлением – наиболее производительный способ изготовления относительно небольших отливок из цветных сплавов с высокой точностью по размерам и очень хорошим качеством поверхности заготовки. При литье под давлением расплав заполняет пресс форму с очень большой скоростью. В металлической пресс-форме расплав затвердевает очень быстро, что приводит к получению мелкокристаллического строения. Литьём под давлением изготавливают отливки от нескольких граммов до десятков килограммов из алюминиевых, магниевых, медных и других цветных сплавов, реже из тугоплавкой стали. Этот способ позволяет получать литые детали простой формы и сложные фасонные тонкостенные отливки. Нередко такие детали отправляют на сборку без механической обработки, лишь после зачистки заусенцев. При таком способе получения заготовок припуски на обработку получаются минимальные, снижаются затраты материала. Однако требуются дорогостоящие пресс-формы:

· заготовка из прутка наиболее дешевый вид получения заготовки так как он не требует практически никаких затрат на изготовление заготовки, его нужно только разрезать на требуемые части. Исходя из конструктивных особенностей детали, выбираем в качестве заготовки пруток Ø120 с последующей осадкой до Ø138.

На основании рассмотренных примеров заполним таблицу 6

 

Общие припуски и размеры заготовки

 

Размер детали	Припуски Z; 2Z	Размер заготовки
Ø136 h6 (-0,02) 119,8 h10 (-0,20)	2Z=4мм Z=2мм	Ø138 ^+ 0,3 122 ^+ 0,5

Чтобы выбрать наиболее экономичный вариант литья заготовки, необходимо знать коэффициент использования металла заготовки К _им, себестоимость изготовления детали С_д.

Коэффициент использования металла подсчитывается по формуле 7:

 

                                                (7)                                                                 

              где

                       – масса детали, кг;

                       – масса заготовки, кг.

Масса заготовки определяется как произведение объема на плотность материала заготовки. Плотность основных материалов: чугун серый r = 7,4 г/см³, сталь r = 7,85 г/см³, алюминий r= 2,65 г/см³, бронза r = 8,9 г/см³.

 

                                                                                            (8)

           где

                   ρ – плотность материала, г/см³,

                   – объем заготовки, см³.