З гарячекатаного листового прокату по ГОСТ 19903-74 (як на базовому підприємстві);

1. з гарячекатаного листового прокату по ГОСТ 19903-74 (як на базовому підприємстві);

2. з штампованої поковки, отриманої у відкритих штампах на КГШП.

Для виявлення кращого варіанту заготовки необхідно визначити розміри заготовки по кожному варіанту і їх масу за формулою: G_з= V_з · γ,

де: G_{з -} маса заготовки, кг; V_з - об’єм, заготовки, см;  - питома вага матеріалу, для сталі 45: γ = 0,00785 кг/см Потім за допомогою коефіцієнту використання матеріалу і вартості виготовлення заготовки виконуємо порівняння і обираємо найкращий варіант.

Варіант № 1.

Заготовка з листового прокату.

Рис.2.1

За ГОСТ 19903-74 знаходимо найближчу необхідну товщину листового прокату: 38 мм. Заготовка з листа вирізається газорізкою. При цьому припуск на сторону повинен бути не менше 8 мм. Остаточно розміри заготовки такі:

довжина L = 122 + 8 ∙ 2 = 138 мм

ширина В = 40 + 8 ∙ 2 = 56 мм

Розрахуємо об’єм заготовки:

V= 38 х 138 х 56 = 293664 мм³ = 293,7 см³

Масса заготовки:

GVγ = 293,7 · 0,00785 = 2,3 кг

Коефіцієнт використання матеріалу:

K_вм =  = 0,2

Розраховуємо вартість заготовки з прокату за формулою:

C

де: C_і = 4100 грн - вартість 1 т матеріалу сталі 20Х;

С_відх = 700 грн - вартість 1 т відходів

 = 8,14 грн

Варіант №2

Заготовка - штамповка на КГШП.

Рис.2.2

Використавши ГОСТ 7505 - 89 " Поковки стальні штамповані. Допуски, припуски і ковальські напуски " визначаємо припуски на лінійні і діаметральні розміри та допуски на них. Все це заносимо у таблицю:

Таблиця 2.1

За даними цієї таблиці знаходимо об’єм заготовки. Для цього її розбиваємо на прості фігури (Рис.2.3) і розраховуємо їх об’єм, а потім всієї заготовки.

Рис.2.3

V₁ = 42,8 ∙ 23,1 ∙ 20,2 = 19971 мм³

V₂ = 103,6 ∙ 42,8 ∙ 14,5 = 64294 мм³

V₃ = 10426 мм³

V₄ =  = 3213 мм³

V_шт = V₁ + V₂ +V₃ - V₄ = 19971 + 64294 + 10426 - 3213 = 91478 мм³ = 91,5 см³

Маса заготовки:

G_шт = V_шт · γ = 91,5 · 0,00785 = 0,72 кг

Коефіцієнт використання матеріалу:

К_вм =  =  = 0,64

Визначаємо вартість заготовки - штамповки:

С_шт = ( · G_шт · К_п · К_с · К_в · К_м ·К_т) - (G_{шт -} G_д), с.31

де: К_п = 1,0 - коефіцієнт, що залежить від умов виробництва с.38 ; К_с = 0,75 - коефіцієнт, що залежить від групи складності заготовки табл.2.12 ; К_в = 1,33 - коефіцієнт, що залежить від маси заготовки табл.2.12 ; К_м = 1,0 - коефіцієнт, що залежить від матеріалу заготовки с.37 ; К_т = 1,0 - коефіцієнт, що залежить від точності заготовки с.37 ;

С_шт = ( · 0,72 · 1 · 0,75 · 1,33 · 1 · 1) - (0,72 - 0,46) ·  = 2,76 грн

Отримані дані для зручності зводимо у таблицю.

Таблиця 2.2

Вид заготовки	Маса деталі, кг	Маса заготовки, кг	Коефіцієнт використання матеріалу	Вартість однієї заготовки, грн	Вартість 1т металу, грн
Прокат	0,46	2,3	0,23	8,18	4100
Штамповка		0,72	0,64	2,76

Виходячи з величини коефіцієнту використання матеріалу, вартості заготовки та типу виробництва визначаємо, що доцільно застосувати заготовку - штамповку, отриману на КГШП. При цьому економія металу з однієї заготовки дорівнює:

Е = G _пр - G _шт. = 2,3 - 0,72 = 1,58 кг

На всю річну програму:

E_p = E · N =1,58 ·5000 = 7900 кг = 7,9 т

На річну програму у гривнях:

E_r = E_p · C_і = 7,9 · 4100 = 32390 грн

2.1.2 Стислий опис способу отримання заготовки

Спочатку від прутка металу із сталі 20Х відрубають необхідну заготовку. Її об’єм дорівнює об’єму готової заготовки з урахуванням окалини і облою. Потім заготовку нагрівають у термічних печах до необхідної температури. Нагріту заготовку розташовують у відкритий штамп і штампують на КГШП. Така штамповка забезпечує виготовлення відносно точних штамповок без зсуву і з підвищеною у порівнянні з молотами продуктивністю. Після штамповки заготовку для зняття залишкових напруг відпалюють.

Для зняття задирків і окалини заготовку галтують або травлять у розчині соляної кислоти.

2.1.3 Вибір загальних припусків і розрахунок розмірів заготовки по таблицям

Припуски і допуски на обробку поковок визначаються по ГОСТ 7505-89 ”Поковки стальні штамповані. Допуски, припуски та ковальські напуски”. За цим ГОСТом розраховуємо всі припуски, крім 2-х: діаметру отвору і товщина деталі 12_-0,12. Ці два розміри ми розрахуємо розрахунковим методом. Отримані результати зводимо у таблицю 2.1.

2.1.4.Визначення операційних припусків, розмірів та допусків на один діаметральний та один лінійний розміри розрахунковим методом.

Розрахунок припуску на діаметральний розмір виконуємо для точного отвору Ø20Н9 (^+0,052). Деталь виготовлена з сталі 20Х ГОСТ 4543-71. Заготовка - штамповка на КГШП, другого класу точності. Поверхня Ø20 виконана по 9 квалітету точності і має параметр шорсткості ^2,5√.

Тому маршрутна технологія обробки цієї поверхні має вид:

1.зенкерування попереднє;

2.розгортання остаточне.

Розрахунок припусків ведеться у порядку зворотньому маршрутній технології. Мінімальний припуск при обробці внутрішніх поверхонь (двосторонній припуск) визначається за формулою:

, стр.175 [2]

де:  - висота нерівностей профілю на попередньому переході табл.12 с.186 і табл.24 с.188 [2]

 - глибина дефектного поверхневого шару на попередньому переході - ті ж таблиці.

 

Δ_Σі-1 =

де: Δ_екс = 0,8 мм - відхилення від концентричності отворів табл.17 с.186

Δ_жол = 0,5 мм - жолоблення поковок типу дисків і важелів, що отримують на пресах табл.17 с.186

Δ = = 0,943 мм = 943 мкм - для заготовки;

 = 943 · 0,06 = 57 мкм = 0,057 мм - для зенкерування

 = 943 · 0,02 = 19 мкм = 0,019 мм - для розгортання

ε_ί - погрішність установки заготовки на переході, що виконується табл.4.13 с.81, ε_ί = 60мкм = 0,06 мм - при встановленні у пневматичні лещата попередньо обробленої заготовки.

Вибрані дані заносимо у таблицю.

Таблиця 2.3

Технологічні переходи обробки поверхні	Елементи припуску				Допуск δ, мкм
	Rz	h	∆	ε
Заготовка	160	200	943	-	900
Зенкерування	32	50	57	60	300
Розгортання	5	10	19	60	52

Розраховуємо мінімальний припуск на механічну обробку:

а) припуск на зенкерування

2Z = 2 · (160 + 200 + ) = 2610 мкм = 2,61 мм

б) припуск на розгортання

2Z = 2 · (32 + 50 + ) = 330 мкм = 0,33 мм

Визначаємо розрахункові та граничні розміри:

d = d = 20,052 мм

d = d = d - 2Z = 20,052 - 0,33 = 19,722 мм

d = d = d - 2Z = 19,722 - 2,61 = 17,112 мм

d = 20,000 мм

d = d - δ = 19,722 - 0,3 = 19,422 мм

d = d - δ = 17,112 - 0,9 = 16,212 мм

Визначаємо граничні та загальні припуски:

2Z = 0,33 мм

2Z = 2,61 мм

2Z = d - d = 20,000 - 19,422 = 0,578 мм

2Z = d - d = 19,422 - 16,212 = 3,21 мм

2Z = 2Z + 2Z = 0,33 + 2,61 = 2,94 мм

2Z= 2Z+ 2Z = 0,578 + 3,21 = 3,788 мм

Результати всіх розрахунків для зручності зводимо у таблицю.

Таблиця 2.4

Технологічні переходи обробки поверхні	Розрахун- ковий припуск, 2Zmin, мкм	Розрахунковий розмір dр, мм	Граничний розмір, мм		Граничний розмір припуску, мм
			dmax	dmin	2Zmin	2Zmax
Заготовка	-	17,112	17,112	16,212	-	-
Зенкерування	2610	19,722	19,722	19,422	2,61	3,21
Розгортання	330	20,052	20,052	20,000	0,33	0,578
Разом					2,94	3,788

Розраховуємо припуск на лінійний розмір 12_-0,1. Маршрут обробки цього розміру: 1.фрезерування чорнове;