Выбор метода формообразования исходной заготовки

При выборе заготовки необходимо решить следующие вопросы:

- установить способ получения заготовки;

- рассчитать припуски на обработку каждой поверхности;

- рассчитать размеры и указать допуски на заготовку;

- разработать чертеж заготовки.

Основными видами заготовок для деталей являются заготовки, полученные:

- литьем;

- обработкой давлением;

- резкой сортового и профильного проката;

- комбинированными методами;

- специальными методами.

Краткие описания и характеристики основных методов получения заготовок представлены в табл.1.11 и 1.12 и п. 1.4.4. [3].

На выбор заготовки влияют следующие показатели: назначение детали, материал, технические условия, объем выпуска и тип производства, тип и конструкция детали; размеры детали и оборудования, на котором они изготовляются; экономичность изготовления заготовки, выбранной по предыдущим показателям. Все эти показатели должны учитываться одновременно, так как они тесно связаны. Окончательное решение принимают на основании экономического расчета с учетом стоимости метода получения заготовки и механической обработки, табл.1.13 [3].

Упрощенное сравнение возможных вариантов получения заготовки предполагает два этапа:

- сравнение методов получения заготовки по коэффициенту использования материала:

K = gд/gн,  (5)

где gд - масса детали, кг; gн – масса заготовки, кг. При этом учитываются следующие рекомендации: в массовом производстве К ³ 0,85; в серийном производстве К ³ 0,5. . . 0,6;

- сравнение методов получения заготовки на основании расчета стоимости заготовки с учетом ее черновой обработки:

 , (6)

где С_ЗЧ - средняя часовая заработная плата основных рабочих по тарифу, руб./чел.ч (табл.1.14) [3]; Ц₀ - цена 1 кг отходов, руб. (табл.1.15) [3]; Ц_М - оптовая цена на материал в зависимости от метода получения заготовки (из проката, свободной ковкой, штамповкой, литьем (табл.1.16…1.19) [3]; g_o - масса отходов материала, кг; Т - время черновой обработки заготовки, ч; С_Н - цеховые накладные расходы (для механического цеха могут быть приняты равными 60 ...80%).

Пример оформления п. 2.4. Выбор метода формообразования

Исходной заготовки

Заготовка для шпинделей выбирается в зависимости от размера программы выпуска и, главным образом, от конфигурации шпинделя. Полученная по заданию деталь типа «Шпиндель» имеет фланец, диаметр которого значительно больше основной цилиндрической поверхности Ø70k6 - шеек под подшипники, следовательно, есть необходимость брать поковку или штамповку.

Выбираем заготовку – поковку, полученную на кривошипном горячештамповочном прессе в открытом штампе. Этот метод формообразования позволяет получать поковки весом от нескольких граммов до сотен килограммов, используется в серийном и крупносерийном производстве.

Согласно ГОСТ 7505-89 определим расчетную массу поковки, класс точности, группу стали, степень сложности, исходный индекс, основные припуски на обработку и размеры поковки, массу поковки и объем требующегося материала, коэффициент использования материала.

Расчетная масса поковки

Рассчитывается согласно [ГОСТ 7505-89, стр.56] по формуле:

  , кг                                 (7)

где:  = 6,95 кг – масса детали;

 = 1,4 – коэффициент ориентировочной расчетной массы поковки [ГОСТ 7505-89, приложение 3, табл.20];

Класс точности поковки

Класс точности выбирается согласно ГОСТ 7505-89, приложение 1, табл.19. Исходя из способа получения заготовки – на кривошипном горячештамповочном прессе – Т4.

Группа стали

Согласно ГОСТ 7505-89, таблица 1, сталь 45 соответствует группе стали - М2.

Степень сложности

Фигура, описывающая заготовку – цилиндр, имеющий размеры:

Тогда масса описывающей фигуры:

Степень сложности является одной из конструктивных характеристик формы поковок, качественно оценивающей ее и используется для назначения припусков и допусков. Она определяется путем отношения расчетной массы поковки к массе описывающей геометрической фигуры [8, стр.74].

Исходя из полученного значения – степень сложности С2 (0,32 до 0,63 включительно).

Исходный индекс

Исходный индекс для последующего назначения основных припусков, допусков и допускаемых отклонений определяется в зависимости от массы, марки стали, степени сложности и класса точности поковки, определенными ранее. Исходный индекс - 14, согласно ГОСТ 7505-89 [8, стр.90, таблица 2.10].