Методика расчета коэффициента использования материала

При проектировании заготовки для каждого варианта ее изготовления рассчитываются три коэффициента использования материала, учитывающие его потери:

- по всему технологическому процессу

(5)

- в заготовительном цехе

(6)

- в механическом цехе

(7)

где М_дет., М_{исх.заг.}, М_заг. – массы детали, исходной заготовки (слитка, болванки, прутка, трубы и прочее) и заготовки (отливки) соответственно.

При выборе метода получения заготовки учитывают наиболее важный для данного производства показатель.

В курсовой работе следует рассчитать коэффициенты КИМ_заг. по формуле (7).

Окончательный выбор метода получения заготовки

По наименьшей себестоимости или (в случае ее равенства по двум рассматриваемый вариантам) по максимальному коэффициенту использования материала окончательно выбрать метод получения заготовки. В первом случае необходимо рассчитать годовой экономический эффект, руб., от внедрения рационального способа получения заготовки по формулам:

(8)

при неизменном технологическом процессе механической обработки, а в общем случае

(9)

где S_заг.2, S_дет.2 – себестоимость изготовления заготовки и детали по выбранному варианту;

S_заг.1, S_дет.1 – себестоимость заготовки альтернативного варианта;

N – годовая программа выпуска изделий, шт./год.

7. Контрольные вопросы

1. Приведите схему литейного производства; опишите сущность процесса. Поясните значение литейного производства в машиностроении. В чём состоит экономичность этого процесса?

2. Опишите основные литейные свойства сплавов и пути получения отливок без дефектов.

3. Как оценивается качество для различных по назначению групп отливок?

4. Какие факторы влияют на выбор метода получения заготовки литьём? Приведите примеры.

5. Опишите методы получения заготовок литьём; дайте их технические характеристики; укажите область применения.

6. Опишите технологию изготовления отливки в песчаные формы. Разновидности, преимущества, недостатки и область применения этого способа. Ответ поясните схемами.

7. Опишите технологию изготовления отливки в металлические формы (кокиль). Разновидности, преимущества, недостатки и область применения этого способа. Ответ поясните схемами.

8. Опишите технологию изготовления отливки в оболочковые формы. Разновидности, преимущества, недостатки и область применения этого способа. Ответ поясните схемами.

9. Опишите технологию изготовления отливки литьём по выплавляемым моделям. Разновидности, преимущества, недостатки и область применения этого способа. Ответ поясните схемами.

10. Опишите технологию изготовления отливки под давлением. Разновидности, преимущества, недостатки и область применения этого способа. Ответ поясните схемами.

11. Опишите технологию изготовления отливки методом центробежного литья. Разновидности, преимущества, недостатки и область применения этого способа. Ответ поясните схемами.

12. Какие цели преследует предварительная термическая обработка отливок? Перечислите виды термической обработки отливок, применяемые для различных сплавов, и укажите достигаемые результаты.

13. Перечислите и поясните, какие сведения на чертёж отливки наносят конструктор изделия, технолог механического цеха.

14. Укажите порядок разработки чертежа отливки.

15. Как реализует требования, выдвинутые конструктором детали и технологом механического цеха при проектировании чертежа заготовки, технолог заготовительного цеха при проектировании технологии литья? Проиллюстрируйте, объясните.

16. Что такое ПРИПУСК на механическую обработку? Зачем он назначается, как определяется? Проиллюстрируйте.

17. Что такое напуск? Зачем он назначается? Проиллюстрируйте.

18. Какие факторы влияют на точность отливки? Какие погрешности учитывают в допусках на отливки? Правило деления поля допуска на отливки.

19. Укажите и поясните технологические требования к конструкции деталей, получаемых литьём.

Библиографический список

1. ГОСТ 26645-85. Отливки из металлов и сплавов. Допуски размеров, массы и припуски на механическую обработку. – М.: изд-во стандартов, 1989. – 54 с.

2. ГОСТ 3.1125-88. Правила графического выполнения элементов литейных форм и отливок. – М.: изд-во стандартов, 1988. – 19 с.

3. ГОСТ 977-88. Отливки стальные. Общие технические условия. – М.: изд-во стандартов, 1989. – 56 с.

4. ГОСТ 321.2-92. Комплекты модельные. Уклоны формовочные, стержневые знаки, допуски размеров. – М.: изд-во стандартов, 1992. – 20 с.

5. Справочник технолога-машиностроителя /Сост. А.Г. Косилова, Р.К. Мещеряков. – М.: Машиностроение, 1985. – Т1. – 556 с.

6. Автоматизация проектирования технологических процессов /Под общ. ред. И.Л. Капустина. – М.: Машиностроение, 1985. – 304 с.

7. Горбацевич А.Ф., Шкред В.А. Курсовое проектирование по технологии машиностроения. – Минск: Высш. школа, 1983. – 255 с.

Исходные данные к индивидуальному заданию (пример)

Рис.П.1.1. Эскиз детали (пример)

Материал Бр ОФ10-1

Отливка общего назначения

Программа выпуска N 10000 шт./год

Плоскость разъема формы – по оси симметрии отливки

Пример выполнения чертежа отливки

Рис.П.1.2. Эскиз заготовки (пример)

1. Точность отливки 6-5-6-0 См 0,44 ГОСТ 26645-85

2. Масса 0,92-0,39-0,01-1,32 ГОСТ 26645-85

3. Отливка I группы ГОСТ 977-88

4. Группа сложности отливки 2

5. Твердость НВ 80

6. Неуказанные литейные радиусы 5 мм

7. Неуказанные литейные уклоны 1°

8. Глубина залегания дефектов не более 0,5 h величины припуска на обработку

Приложение 2

Таблица П.2.1 Характеристики металлов и сплавов

Материал	Плотность, г/см³	Температура плавления, ⁰С

СТАЛИ
	7,85	Около 1500
	7,826	-//-
	7,021	-//-
15Л, 20Л	17,83	-//-
30Л	7,82	-//-
40Л	7,85	-//-
15ХГС	7,85	-//-
20X1ЗЛ	7,74	-//-
Р9К10	8,1	-//-
ШX15	7,81	-//-
Латунь	8,5	Около 1080
БРОНЗА		-//-
010Ф1	8,8	-//-
0Ф10-1 (в кокиль)	8,76	-//-
0Ф10-1 (в землю)	8,59	-//-
АЛЮМИНИЕВЫЕ СПЛАВЫ
Ал 1	2,81	Около 600
Ал 4	2,65	-//-
Ал 5	2,7	-//-
ЧУГУНЫ
Чугун серый	7,3	Около 1100
Чугун ковкий	7,45	-//-

Таблица П.2.2 Ориентировочные данные для определения серийности производства отливок

Группа отливок по массе	Масса отливки, кг	Годовой выпуск отливок одного наименования при различных типах производства, шт
единичном	мелкосерийном	серийном	крупносерийном	массовом
(мелкие)	<20	<300	300–3000	3000–35000	35000–200000	>200000
20–100	<150	150–2000	2000–15000	15000–100000	>100000
(средние)	101–500	<75	75–1000	1000–6000	6000–40000	>40000
501–1000	<50	50–600	600–3000	3000–20000	>20000
(крупные)	1001–5000	<20	20–100	100–300	300–4000	>4000
(очень крупные)	5001–10000	<10	10–50	50–150	150–1000	>1000
>10000	<5	5–25	25–75	>75	-

Таблица П.2.3 Классификация отливок по назначению

Назначение	Характеристика	Группа
Общего назначения	Отливки деталей, не рассчитываемых на прочность
Ответственные	Отливки деталей, испытываемых на прочность, работающих при статических нагрузках, а также в условиях трения скольжения
Особо ответственные	Отливки деталей, испытываемых на прочность и эксплуатируемых в условиях динамических и знакопеременных нагрузок

№ пп	Метод изготовления заготовок	Max размер отливки, мм	Min толщина стенки, мм	Min диаметр отверстия, выполняемого стержнем, мм	Min радиус скругления, мм	Литейный уклон, град.
	Литье в песчаные формы					0,5–3
	Литье в металлические формы (кокили)					0,5–1,2
	Литье по выплавляемым моделям					1–2
	Литье в оболочковые формы					1–2
	Литье под давлением		0,5	1.5	0,5	0,5–1

Таблица П.2.4 Технические возможности методов литья

Класс точности отливки (квалитет)	Параметры шероховатости по ГОСТ 2789-73	Припуск, мм	Коэффициент использования материала (КИМ)	Выход годного литья, %	Проблемы
6–14 (IT 14–19)	Rz40 (для цветных сплавов) Rz80 и грубее (прочие)	2–14	0,71	30–50	Низкая точность, высокая трудоемкость
4–11 (IT 13–18)	Rz20 (для цветных сплавов) Rz40 и грубее (прочие)	1,5–8	0,74	410–50	Трудно получать тонкостенные отливки сложной конфигурации (особенно из сплава с большой усадкой)
3–8 (IT 12–15)	Ra2,5 (для цветных сплавов) Rz20 и грубее (прочие)	0,2–0,7	0,91		Большая трудоемкость, сложность автоматизации процесса, высокая стоимость отливок
3–8 (IT 12–15)	Ra2,5 (для цветных сплавов) Rz20 и грубее (прочие)	1–8	0,90	50–60	Высокая стоимость синтетических смол
3т–7 (IT 11–14)	Ra0,63 (для цветных сплавов) Ra1,25 и грубее (прочие)	0,3–1,5	0,95		Низкая стойкость пресс-форм при получении отливок из сплавов с высокой температурной плавления

Таблица П.2.5 Области применения основных способов литья

Способ литья	Получаемые отливки
В песчаные формы	Любых конфигураций, размеров и массы
В металлические формы (кокили)	Простые и средней сложности, мелкие и средние по массе и размерам в серийном и массовом производстве
Центробежное	Мелкие и средние в серийном и массовом производстве, имеющие форму тел вращения
В оболочковые формы	Мелкие и средние, средней сложности с повышенной точностью и чистотой поверхности в серийном и массовом производстве
По выплавляемым моделям	Мелкие любой сложности, с большой точностью размеров и высокой чистотой поверхности в основном из стали и труднообрабатываемых сплавов при серийном и массовом производстве
Под давлением	Мелкие любой конфигурации, с большой точностью размеров и высокой чистотой поверхности из цинковых, алюминиевых и магниевых сплавов в крупносерийном и массовом производстве
Непрерывное	Длинные, круглого и прямоугольного сечения в массовом производстве

Таблица П.2.6 Классификация отливок по сложности

Характеристика	Группа
Удлиненные детали типа тел вращения
Детали типа дисков: маховики, основные диски муфт сцепления, шкивы, диски, корпуса подшипников
Простые по конфигурации коробчатые плоские детали
Закрытые корпусные детали коробчатого типа, внутри которых монтируются механизмы машин
Крупные и тяжелые коробчатые детали, на которых обычно монтируются узлы и механизмы машин

Приложение 3

значения базовой себестоимости и поправочных коэффициентов методов литья

1 23

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту: