Выбор исходной заготовки и методов ее изготовления

Московский Автомобильно-дорожный Институт

(Государственный Технический Университет)

 

Кафедра

 Производства и ремонта автомобилей и дорожных машин

 

 

Курсовая работа на тему

Разработка технологического процесса изготовления вала

 

 

Выполнил: Седов А.А

Группа: 4СТ

Проверил: Пащенко В.А.

 

 

МОСКВА 2003

СОДЕРЖАНИЕ

1. Анализ исходных данных…………………………………………. 2

1.1. Анализ Материала………………………………………………… 2

2. Количественная оценка выпуска деталей……………………. 3

2.1. Количество изготавливаемых деталей в год………………. 3

2.2. Размер партии деталей …………………………………………. 3

3. Выбор исходной заготовки и методов ее изготовления …. 3

3.1 Расчет варианта получения заготовки –  штамповки…… 4

3.2 Расчет варианта получения заготовки – из проката……. 5

4. Выбор технологических баз. ……………………………………… 6

5. Составление технологического маршрута обработки. ……. 6

6. Разработка технологических операций. ………………………. 7

6.1. Токарная операция. №1. Черновое точение. ……………... 7

6.3. Точение проточки. ……………………………………………….. 9

7. Определение норм времени на обработку. ………………….. 10

7.1. Токарная операция. №1. Черновое точение. ……………… 10

7.2. Токарная операция. №3. Точение проточки. ……………... 10

8. СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ …………………………………………….. 11

 

Приложения

 

- Чертеж детали …………………………………………… 12

- Чертеж заготовки ………………………………………. 13

- Карта обработки детали ………………………………. 14

- Маршрутная карта …………………………………….. 17

 

Анализ исходных данных

 

Данная  деталь – вторичный вал,  относится к группе цилиндрических изделий. Основное предназначение вала – передавать крутящий момент. Данный вал  ступенчато-переменного сечения  (имеет 4 ступени), внутри  сплошной. На третьей ступени вала находятся шлицы прямоугольного профиля с центрированием по наружному диаметру. Допуск полного радиального биения цилиндрической поверхности наружнего диаметра шлицев допускается не более 0,08 мм. Масса вала 3  кг.

 Высокие требования по точности предъявляются тем ступеням вала, которые соприкасаются с подшипниками (цапфам). Нагрузки, воспринимаемыми валом передаются через опорные устройства – подшипники, устанавливаемыми на цапфах вала,  на корпуса, рамы или станины машин. При серийном производстве заготовок валов получают методом горячей штамповки.  

 

 

Анализ Материала

 

Материал детали - сталь 18Х2Н4ВА

Высококачественная легированная сталь

Содержит

0,18 % - улерода

2 % - хрома

                                          4% - никеля

1% -вольфрама

А – обозначает, что сталь высококачественная

 

Количественная оценка выпуска деталей

Количество изготавливаемых деталей в год.

 

Тк производственная программа задана количеством деталей, необходимо заданную программу увеличить только на процент брака.

N_i = m* N_m* (1 + b/100) = 1 * 400 * (1 + 2/100) = 408   ([1], стр 5)

m - количество одноименных деталей на машине, m=1

N_m – количество изготавливаемых деталей в год  , N=400 шт

b = 2 % - процент возможного брака при обработке заготовок

 

Размер партии деталей

P = N_i * t / 253 * y = 408 * 6 / 253 * 1 = 10 шт. ([1], стр 5)

t =6, - Количество дней нахождения детали на складе

253 – Число рабочих дней в году

y = 1, - Количество смен работы цеха

 

На основании таблицы №1 ([1] стр 6) можно сделать вывод о типе производства – единичное (Масса детали или заготовки до 200 кг, Число изготавливаемых деталей до 1000)

Выбор исходной заготовки и методов ее изготовления

При выборе метода изготовления заготовки основным требованием является обеспечить свойства изготавливаемых деталей в заданных условиях эксплуатации и обеспечения требуемых свойств заготовки с учетом стоимости заготовки в конкретных производственных условиях.

В качестве технических критериев при выборе заготовки принимают материал (задан), конфигурацию детали, размер, массу, требуемую точность изготовления итд. В качестве экономического критерия принимают себестоимость изготовления заготовки. Т.к материал заготовки сталь (18Х2Н4ВА), то способом получения заготовки может быть Горячая штамповка ([2] стр 138] или Прутки из проката.

([1] стр 168)

3.1 Расчет первого варианта получения заготовки –

Горячей штамповки.  

 

1. Определяем массу детали и массу заготовки

G_дет = S ср * L дет * g = 1520*250* 7,8 / 1000 =   3  кг

D ср = (30*20 +40*60+50*150 +30*20 / 20+60+150+20) = 44 мм

S ср = 3,14 * 44 ² / 4 = 1520 мм²  ; L дет = 20 + 60 + 150 + 20 = 250 мм

g - плотность стали, g =7,8 г/см³

G_заг = G_дет/K_исп = 3 / 0,75 = 4  кг

K_исп – коэффициент использования металла заготовки

K_исп = 0,75     ([1], стр 11 Таблица №2)

 

2. Расчет Общей стоимости изготовления детали

С_дет = С_заг + С _обр – С_отх ([1], стр 10)

С_заг - затраты на материал и изготовление заготовки

С _обр – затраты на механическую обработку заготовки

С_отх - стоимость отходов при механической обработки

 

С _обр = (G_заг – G_дет )* 0,55 = (4 – 3)* 0,55 = 0,55  руб  ([1], стр 10)

G_заг – масса заготовки, кг

G_дет – масса детали, кг

0,55 –стоимость механической обработки 1 кг металла, руб ([1], ст 10)

 

 

С_отх = (G_заг – G_дет )* С^*_отх * 10 = (4 – 3  )* 99*10^-3 * 10 = 0,99 руб

С^*_отх – заготовительная цена 1 тонны стружки

С^*_отх = 99*10^-3 руб за 1 кг стружки ([1], стр 12 Таблица №3)

 

С_заг = G_заг * С_пр * 10 = 4 * 410*10^-3 * 10 = 16,4  руб ([1], стр 12)

С_пр – оптовая стоимость заготовки   

С_пр = 410*10^-3 руб за тонну ([1], стр 16 Таблица №6)

 

С_дет = С_заг + С _обр – С_отх = 16,4 + 0,55 – 0,99 @ 16 рублей

3.2 Расчет первого варианта получения заготовки – Из проката.

 

1. Определяем массу детали и массу заготовки

G_дет = 3 кг

G_заг = G_дет/K_исп = 3 / 0,54 = 5,5  кг

K_исп – коэффициент использования металла заготовки

K_исп = 0,54 ([1], стр 11 Таблица №2)

 

2. Расчет Общей стоимости изготовления детали

С_дет = С_заг + С _обр – С_отх        ([1], стр 10)

С_заг - затраты на материал и изготовление заготовки

С _обр – затраты на механическую обработку заготовки

С_отх - стоимость отходов при механической обработки

 

С _обр = (G_заг – G_дет )* 0,55 = (5,5-3)* 0,55 = 1,375  руб  ([1], стр 10)

G_заг – масса заготовки, кг

G_дет – масса детали, кг

0,55 – стоимость механической обработки 1 кг металла, руб ([1], стр 10)

 

С_отх = (G_заг – G_дет )* С^*_отх * 10 = (5,5 -3)* 99*10^-3 * 10 = 2,475 руб

С^*_отх – заготовительная цена 1 тонны стружки

С^*_отх = 99*10^-3 руб за 1 кг стружки ([1], стр 12 Таблица №3)

 

С_заг = G_заг * С_пр * 10 = 5,5 * 390*10^-3 * 10 = 21,45 руб ([1], стр 12)

С_пр – оптовая стоимость заготовки  

С_пр = 390*10^-3 руб за тонну ([1], стр 16 Таблица №6)

 

С_дет = С_заг + С _обр – С_отх = 21,45 + 1,375 - 2,475 @ 20  рублей