Расчет механического цеха по выпуску деталей для автомобильных прицепов с разработкой технологического процесса изготовления детали «В

Продолжение таблицы 1.4

 

Канавка	1	-	14	25
Резьба наружная	1	1	8	12,5
Поверхность	1	-	14	25
Поверхность	1	-	6	3,2
Шпоночный паз  на диаметре 200	1	1	9	25

 

 

3. Количественная оценка  проводится по коэффициенту унификации:

 

 

 

где _. – число унифицированных конструктивных элементов;

_. – число конструктивных элементов детали:

 

 

 

следовательно, по коэффициенту унификации деталь является не технологичной.

 Оценка  по  точности

 

 

 

где – средний квалитет точности,

 

 

 

здесь – количество поверхностей данной детали по соответствующему квалитету;

 

∙∙∙∙∙

 

 

 

следовательно, по коэффициенту точности деталь является технологичной.

Оценка  по  шероховатости

 

 

 

где – средняя шероховатость поверхности,

 

 

 

 

здесь – количество поверхностей данной детали по соответствующему параметру шероховатости;

25; 12,5; 6,3; 3,2 – параметры шероховатости  детали.

 

 

 

 

 

следовательно, по коэффициенту шероховатости деталь является технологичной.

Вывод: на основании качественной и количественной оценок считаем, что деталь не достаточна технологична.

 

 

1.3 Выбор типа производства и оптимального размера партии

 

 

Тип производства определяем исходя из годового объема выпуска детали и ее массы (табличный способ). Годовой объем выпуска, равный 12 штук, и масса детали, равная 2824 кг, соответствуют среднесерийному типу производства.

Тип производства по ГОСТ 3.1108-74 характеризуется  коэффициентом закрепления операции К_З,О, который определяется:

 

 

                                   

где   Ф – месячный фонд рабочего при работе в одну смену,

Ф = 176 часов;

 – коэффициент выполнения  норм времени,

;

  – суммарное время различных операций;

 – суммарная трудоемкость  программы выпуска;

 – программа выпуска  i – й позиции номенклатуры;

 – трудоемкость i – й позиции;

 

Данные  по существующему (аналогичному) заводскому процессу или по укрупненному нормированию операций сводим в таблицу 1.7:

 

 

Таблица 1.5 – Трудоёмкость операций

 

№ цеха	№ операции	Операция	, мин
1	04	Горизоньально-расточная	33,47
1	06	Токарная	222,8
1	08	Токарная	157,89
14	02	Круглошлифовальная	154,36
1	11	Токарная	132,8
1	15	Горизоньально-расточная	456,15
1	21	Горизоньально-расточная	54,44
	ΣПо=7		ΣТшт=1211,91

 

 

 

 

Тип производства – среднесерийный. для среднесерийный производства находится  в пределах: 1 < _.< 10.

Серийное производство, тип организации производства, характеризующийся одновременным изготовлением на предприятии широкой номенклатуры однородной продукции, выпуск которой повторяется в течение продолжительного времени. Наибольшее распространение С. и. имеет в машиностроении и металлообработке. Выпуск продукции производится применительно к изделиям сериями, а по отношению к деталям — партиями. Изготовление серий изделий одного типоразмера обычно повторяется через регулярные промежутки времени. При повторных запусках серий машин часто вносятся изменения в конструкторскую и технологическую подготовку производства, организацию рабочих мест, повышается квалификация рабочих. С. п. позволяет унифицировать конструкции деталей, изделий, добиваться типизации технологических процессов и оснастки.

При среднесерийном производстве специализация  ограничивается более узкой номенклатурой, а производственные линии и цехи имеют предметную и технологическую  специализацию. Подготовка производства, как правило, также выделяется из основного производственного процесса

 

Заданный  суточный выпуск изделий

 

 

 

где  254 – количество рабочих дней в году;

 

 

 

Суточная производительность поточной линии 

 

 

 

где  – суточный действительный фонд времени работы оборудования (при двухсменном режиме работы равен 952 мин);

  – средняя трудоемкость основных операций, мин,

 

 

 

здесь Т_шт - штучное время основной i-операции, мин.;

 

  – количество основных операций (без учета операций типа точения фасок и др.).

– коэффициент загрузки оборудования

  для среднесерийного производства,

Принимаю 

 

 

 

 

Суточный  выпуск изделия оказался меньше суточной производительности поточной линии, следовательно, применение однонаменклатурной поточной линии нецелесообразно, что является признаком серийности производства.

 

Количество деталей в партии для одновременного запуска

 

 

 

где  – периодичность запуска в днях (рекомендуется следующая периодичность запуска изделий: 3;6;12;24 дней),

принимаем a=3.

 

 

 

Среднее расчётное число смен на обработку всей партии деталей

 

 

 

где  476 –  действительный фонд времени работы оборудования в смену, мин;

0,75 – нормативный коэффициент  загрузки станков в среднесерийном производстве.

 

 

 

Расчетное число смены округляется до принятого  целого числа – .

Принимаю .

 

Определение числа деталей в партии, необходимых  для загрузки оборудования на основных операциях в течение целого числа  смен:

 

 

 

 

 

Принимаю

2. Технологический раздел

 

2.1 Выбор  и обоснование метода получения  заготовки

 

2.1.1 Технико-экономическое обоснование лучшего варианта заготовки

 

 

При выборе заготовки стремятся к  тому, чтобы ее форма и размеры  максимально приближались к форме  и размерам готовой детали.

Правильно выбрать заготовку – это значит определить рациональный метод ее получения, установить припуски на каждую из обрабатываемых поверхностей, указать размеры заготовки  и установить допуски на точность их изготовления.

В производстве при изготовлении валов  сложной конфигурации со ступенями, значительно различающимися по диаметру, заготовки целесообразно получать методами пластического деформирования. Эти методы (ковка, штамповка, обжатие  на ротационно-ковочных машинах, электровысадка) позволяют получать заготовки, по форме  и размерам наиболее близкие к  готовой детали, что значительно  повышает производительность механической обработки при одновременном  снижении металлоемкости.

Заводской вариант получения заготовки  из стали 40ХН – поковка, полученная свободной ковкой на молоте. Для  сравнения выбираем вариант получения  заготовки  штамповкой в открытом штампе на молоте.

Определяем  точность изготовления, группу стали  и сложность штамповки:

- точность  изготовления заготовки – нормальная  2-ого класса;

- группа  стали – М1 (содержание в стали  углерода до 0,45%);

- степень  сложности штамповки – С2;

Сравниваем  два способа получения заготовок  для определения наиболее экономически выгодного.

 

 

Рисунок 2.1 – Эскиз заготовки (поковка, полученная свободной ковкой)

Определим массу поковки:

 

 

 

где – масса поковки, г;

      – объем поковки, ;

      = 7,82  г/см³ – плотность материала заготовки;

 

 

 

Определим коэффициент использования материала:

 

 

 

Определим стоимость изготовления поковки:

 

 

 

где = 62000 руб. – базовая стоимость 1 тонны поковок;

      = 8000 руб. – цена 1 тонны отходов;

      = 1 – коэффициент, в зависимости от класса точности поковки;

      = 0,87 – коэффициент, в зависимости от группы сложности поковки;

      К_в = 0,7 – коэффициент, в зависимости от массы поковки;

      = 1,18 – коэффициент, в зависимости от марки материала поковки; 

      = 1 – коэффициент, в зависимости от объема производства заготовок;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рисунок 2.2 – Эскиз заготовки (поковка изготовлена на автоковочной машине с манипулятором ЧПУ)

 

Определим массу поковки:

 

 

 

где – масса поковки, г;

      – объем поковки, ;

       = 7,82  г/см³ – плотность материала заготовки;

 

 

 

Определим коэффициент использования материала:

 

 

 

Определим стоимость изготовления поковки:

 

 

 

где = 68000 руб. – базовая стоимость 1 тонны поковок;

      = 8000 руб. – цена 1 тонны отходов;

      = 1 – коэффициент, в зависимости от класса точности поковки;

      = 0,87 – коэффициент, в зависимости от группы сложности поковки;

      К_в = 0,7 – коэффициент, в зависимости от массы поковки;

      = 1,18 – коэффициент, в зависимости от марки материала поковки; 

      = 1 – коэффициент, в зависимости от объема производства заготовок;

 

 

 

 

Таблица 2.1 – Технико-экономические показатели сравниваемых заготовок

 

Вид заготовки	КИМ	Стоимость заготовки, руб.
Поковка, полученная свободной ковкой	0,7
поковка изготовлена на автоковочной машине с манипулятором ЧПУ	0,83

 

Расчеты показывают, что заготовка, полученная на автоковочной машине с манипулятором ЧПУ, более экономична по использованию материала и по себестоимости, поэтому выбираем ее для производства.

 

Экономический эффект по использованию материала  на годовой объем выпуска деталей  определим по формуле (2.5):

 

 

 

 

 

Экономический эффект выбранного вида изготовления заготовки в денежном выражении  на годовой объем выпуска изделия  определим по формуле (2.6):

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.1.2 Расчет промежуточных припусков и размеров заготовки

 

 

Таблица 2.2 – Расчет припусков и предельных размеров по переходам на обработку поверхности

 

Маршрут обработки	Элементы припуска, мкм			Расчетный припуск 2zmin, мкм	Расчетный размер dmin, мм	Допуск Тd, мкм	Предельный размер, мм		Предельные значения припусков, мкм
	Rz	h	ρ				dmin	dmax	2zmin	2zmax
Штамповка	200	200	4230	-	309,905	5500	309,905	315,405	-	-
Точение
черновое	50	50	253,8	9260	300,645	1300	300,645	301,945	9260	13460
чистовое	25	25		707,6	299,937	210	299,937	300,147	708	1798
Шлифование	5	15	-	122,3	299,814	130	299,814	299,944	123	203