Модификация технологического процесса изготовления детали 74.00.5743.033.000 «Подкос»

 

 

                                                      

                   Рис.4Схема контроля технологического требования 4       

                         

Техническое требование №5 и №6:  24h11 - отклонение размера не должно превышать -0,13 мм.

 Невыполнение ТТ №5 может  привести к неправильному установлению  подшипника. Контроль осуществляется  с помощью микрометра. Схема контроля рис.5

 

 

 

 

 

 

                                                         

                     Рис.5 Схема контроля технологического требования 5, 6

 1.2 Анализ материала детали

Сталь - сложный сплав  железа с углеродом и другими  элементами, содержащий углерода от 0,03 до 2%.

Сталь 30ХГСА обладает повышенными механическими свойствами, имеет удовлетворительную пластичность в отожженном состоянии, хорошо сваривается дуговой и удовлетворительно всеми остальными видами сварки; применяется для изготовления сварных, штампованных, клепанных и механически обрабатываемых деталей с : болтов, деталей шасси, стыковочных соединений, полок, шпилек, трубок, рычагов, кронштейнов, форсунок и др.

30 – 0,3 % содержания  углерода в сплаве

Х – хром (содержание меньше 1%)

Г – марганец (содержание меньше 1%)

С – кремний (содержание меньше 1%)

А – высококачественная сталь с пониженным содержанием серы и фосфора

К конструированию деталей  из высокопрочных сталей, технологии их изготовления и термической обработке предъявляются повышенные требования. Нарушение этих требований может привести к преждевременному разрушению деталей.

Стали 30ХГСА – а, обрабатываемые на пределе прочности , для повышения усталостной прочности и сопротивления коррозионному растрескиванию детали обязательно подвергаются поверхностному наклепу.

Детали из этой стали  рекомендуется изготавливать из металла вакуумно-дугового переплава. Вакуумно-дуговой переплав позволяет улучшить механические свойства стали и снизить металлургические дефекты (волосовины, грубые не металлические включения и т.д.).

Эта сталь склонна  к обратимой отпускной хрупкости, а также имеет неглубокую прокаливаемость, в связи, с чем ограничивается толщина деталей, изготавливаемых из неё (до 25 мм  для цилиндра и квадрата и 15 мм  для труб и плоских деталей). Температура ковки 850–1150 С, температура термической обработки (высокого отжига, нормализации, закалки) 900±10  С, закалочная среда—масло.

 

Для существенного увеличения надежности работы деталей из высокопрочной стали, и повышения в несколько раз долговечности при многократных нагрузках рекомендуется применение поверхностного упрочнения после термической обработки.

Одной из опасностей для  высокопрочной стали является образование  прижогов в процессе шлифования детали. Следовательно, следует особое внимание обращать на выбор режимов шлифования и их особенности.

 

 

1.3 Анализ детали на технологичность[4]

Технологичность как  совокупность свойств конструкции изделия, позволяющая оптимизировать затраты труда, средств, материалов и времени при производстве и эксплуатации детали, является одним из важнейших показателей качества.

1. Показатель уровня технологичности

а) по трудоемкости                                              [3, стр. 31]

б) по себестоимости 

где 

-  трудоемкость в нормо-часах соответственно по новому технологическому   процессу и существующим, принятому за базовый;

- технологическая себестоимость  проектируемого изделия и базовый                  показатель себестоимости   

а)                                                                 

б)

 и  меньше единицы, конструкция технологична.

2. Коэффициент удельной трудоемкости: 

                                                                        [3, стр. 31]

где   t – трудоемкость в нормо-часах;

        mд – масса проектируемого изделия.

Снижение показателя  делает конструкцию более технологичной. А это значит, что повышение монолитности конструкции, снижая трудоемкость сборочных работ, делает изделие более технологичным.

3. Коэффициент использования материала

                                                                   

где:

      m_д, m_з— масса детали и заготовки, кг.

                                                                                              [3, стр. 31]   

Коэффициент использования материала увеличился, что свидетельствует о том, что в новом технологическом процессе деталь более технологична.

1.4  Определение типа производства [6]

Исходные данные:

Годовая программа изделия - N₁ =75

Количество деталей данного наименования, идущего на машину – m = 2шт

Процент запасных частей, который необходим для данного изделия - b = 0,15(15%)

Режим работы предприятия – 2 смены

Действующий годовой фонд работы оборудования

Годовая программа деталей:

   шт.                                                   (1.1)

Такт выпуска деталей:

            мин/шт.                                                          (1.2)

Количество механических операций: n = 6

Суммарное штучное время по всем операциям, н/ч:

    Среднее штучное время:

    мин                                                                        (1.3)

Коэффициент закрепления операций:

                                                                                       (1.4)

Исходя из того, что  коэффициент закрепления операций принимаем тип производства, среднесерийный.

Среднесерийное производство характеризуется ограниченной номенклатурой изделий, изготавливаемых периодически повторяющимися партиями, и сравнительно большим объёмом выпуска, чем в единичном производстве. При среднесерийном типе производства используется универсальное оборудование, оснащенное как специальными, так и универсально-сборными приспособлениями, что позволяет снизить трудоемкость и себестоимость изготовления изделия. Имеют место и станки с числовым программным управлением.

В среднесерийном производстве технологический процесс изготовления изделия преимущественно дифференцирован, т.е. разделён на отдельные самостоятельные операции, выполняемые на определённом оборудовании.

При среднесерийном производстве обычно применяют универсальное, специализированное, автоматизированное, агрегатное оборудование и оборудование с ЧПУ.

Основные технологические  признаки среднесерийного производства:

- закрепление за каждым рабочим местом нескольких операций;

- обработка заготовок по технологическому процессу, разделенному на отдельные операции;

- применение универсального оборудования и специализированных станков для изготовления основных деталей;

- расстановка оборудования соответственно технологическому процессу обработки -деталей с учетом характерных направлений грузопотоков;

- широкое применение специальных приспособлений и инструментов;

- широкое внедрение взаимозаменяемости при сохранении небольшого объема пригоночных работ;

- различная квалификация рабочих.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.5 Технико-экономическое обоснование метода получения заготовок [5]

Штамповка в открытых штампах характеризуется тем, что зазор между верхней и нижней частями штампа является переменным и уменьшается в процессе деформирования металла. В зазор вытекает излишек металла, который образует заусенец. Последний является нежелательным отходом, однако, он необходим для обеспечения полного заполнения ручья штампа.

 

Штамповка в закрытых штампах отличается тем, что небольшой зазор между верхней и нижней частями штампа обеспечивает лишь их взаимную подвижность и в процессе деформирования металла остается постоянным. Отсутствие заусенец в закрытых штампах сокращает расход металла, исключает необходимость обрезки заусенца. Однако этот тип  штампов сложнее и дороже.

        На первом этапе выбора заготовки осуществляется предварительная оценка вариантов, которая позволяет по внешним признакам эффективности отобрать наиболее приемлемые. Показатели предварительной оценки следующие

1. Коэффициент использования  материала

                                                              (1.2)

где:

 m_д, m_з— масса детали и заготовки, кг.

2. Трудоемкость изготовления t_н детали для нового варианта

                                                         (1.3)

где:

 t_б —трудоемкость изготовления детали по базовому варианту, норма штучного времени, мин;

m_н,m_б —масса заготовки, кг, при новом и базовом (сравниваемом) варианте.

3. Снижение материалоемкости, кг.

                                                        (1.4)

где:

N_г - годовой объем выпуска деталей, шт.

4. Себестоимость изготовления детали.

В структуре себестоимости затраты М_о на основные материалы и заработную плату З_о основных рабочих составляют в машиностроении 80% . Поэтому сравнение вариантов можно производить по этим двум статьям:

                                                                 (1.5)

Стоимость основных материалов

 

                                      (1.6)

 

где:

 m_з—масса заготовки, кг;

 C_м—стоимость единицы массы заготовки, руб/кг;

 k_т.з.—коэффициент, учитывающий транспортно-заготовительные расходы (k_т.з.= 1,04...1,08 для черных металлов и k_т.з.= 1,0...1,02 для других материалов);

 m_отд—масса отходов на одну деталь, кг;

C_о —стоимость отходов, руб/т.

                                                              (1.7)

   Заработная плата  основных рабочих

                                            (1.8)

где:

               Нч- Стоимость одного норма часа на t_шт , руб

                Д – доплата, руб

                П – премия, руб

                Дз – дополнительная заработная плата, руб

                                         

          где:

          12,69 – стоимость одного норма  часа рабочего, руб

          2,1% - процент доплаты основного  рабочего

          40% - процент премии  основного рабочего

          12,8% - процент дополнительной заработной платы основного рабочего  

 

Штамповка в открытом штампе (базовый вариант)		Точная штамповка в закрытом штампе (альтернативный вариант)
1. Коэффициент использования  материала
mд =4,68, кг mз =23,582, кг	mд  =4,68, кг                                                      mз =9,980, кг
2. Трудоемкость изготовления tн детали для нового варианта
		tб=15,32, н/ч mн=9,980, кг mб=23,582, кг
3. Снижение материалоемкости
Nг =75*2=150, шт
4. Стоимость основных  материалов
5. Заработная плата  основных рабочих

Сравнительная таблица методов получения заготовки 1.5

                                                                                                                     

 

Продолжение табл. 1.5

Штамповка в открытом штампе (базовый вариант)	Точная штамповка в закрытом штампе (альтернативный вариант)
6. Себестоимость изготовления  детали