1 Исходные данные по детали

1.1 Материал – сталь 12Х18Н10Т (по ГОСТ 2590-88). Химический состав:

1.2 Масса детали – 13,5 кг.

2 Исходные данные для расчета

2.1 Масса поковки (расчетная) G_п= 24,3 кг, определяется с учетом массы детали и величины расчетного коэффициента Кр = 1,6 (см. таблицу 2.6)

2.2 Класс точности – Т4 (см. таблицу 2.5 [1], 4.1 [2]).

2.3 Группа стали – М3 (см. п. 2.3 [1], п. 4.2 [2]) при средней массовой доле углерода в стали 0,12%, суммарной массовой доле легирующих элементов – 28-30% .

2.4 Степень сложности поковки – С2 (определяется в соответствии с п. 2.3 [1], таблицей 4.2 [2]).

Размеры описывающей поковку фигуры (цилиндр), мм:

204,75 (195 х 1,05) – диаметр;

212,1 (202 х 1,05) – высота (1,05 – коэффициент, см. п. 2.3).

Масса описывающей фигуры (расчетная) G_ф = 55,17 кг.

Соотношение G_п/ G_ф = 24,3/55,17 = 0,44, что соответствует степени сложности поковки С1.

2.5 Конфигурация поверхности разъема штампа – П (плоская).

2.6 Исходный индекс – 12 (см. таблицу 2.7 [1], формулу 4.1 [2]).

3 Припуски и кузнечные напуски

3.1 Основные припуски на размеры (см. таблицу 2.8 [1], 4.5 [2]), мм:

2,0 – диаметр 195 мм и шероховатость поверхности 6,3 мкм;

1,8 – диаметр отв. 100 мм и шероховатость поверхности 6,3 мкм;

2,0 – высота 302 мм и шероховатость поверхности 6,3 мкм;

3.2 Дополнительные припуски, учитывающие:

Отклонение от плоскостности – 0,5 мм (см. таблицу 2.10 [1], 4.8 [2]);

Смещение по поверхности разъема штампа – 0,5 мм (см. таблицу 2.9 [1]. 4.7 [2]).

4 Размеры поковки и их допускаемые отклонения.

4.1 Размеры поковки, мм:

диаметр 195 + (2 + 0,5) х 2 = 200 мм, принимается 200;

диаметр отв. 110- (1,8 + 0,5) х 2 = 105,4 мм, принимается 105;

высота 202 + (2+0,5) х 2 = 207, принимается 207 мм;

4.2 Радиус закругления наружных углов (см. таблицу 2.12 [1], 4.9 [2]) на глубину полости ручья штампа, мм:

до 50 мм – не менее 3, принимается 5;

св. 50 – не менее 3, принимается 4.

4.3 Допускаемые отклонения размеров (см. таблицу 2.13 [1], 4.10 [2]), мм:

диаметр 200;

диаметр отв. 105;

высота 207;

Расчет себестоимости заготовок:

а) Прокат с круглым профилем.

б) Штамповка на горизонтально-ковочной машине (ГКМ).

Себестоимость заготовки из проката:

Cзаг = (Мзаг* Сi )/1000- (Мзаг- Мдет)*Сотх /1000,

где Мзаг– масса заготовки, кг;

Сi­– стоимость кг проката;

Мдет – масса детали, кг;

Сотх– заготовительная цена на стружку материала.

Мзаг=50,88 кг; Сi=175 руб/кг (ООО «Астраком» г. Ростов-на-Дону).

Мдет=13,5 кг; Сотх= 34 р/кг.

Cзаг = (50.88* 175 000) / 1000 (50.88– 13.5)*34 000 / 1000.

Cзаг =7633 руб.

Себестоимость заготовки штамповки:

С_заг= (С_i/1000∙М_заг*k_т*k_с*k_в*k_м*k_п) - (М_заг - М_дет)∙С_отх/1000,

где Мзаг– масса заготовки, кг;

Сi­– стоимость кг проката;

Мдет – масса детали, кг;

Сотх– заготовительная цена на стружку материала.

Мзаг=39.78 кг; Сi=175 руб/кг (ООО «Астраком» г. Ростов-на-Дону).

Мдет=13,5 кг; Сотх= 34 р/кг.

Значения коэффициентов выбираем по следующим данным:

- в зависимости от точности поковки: k_т=1,0 – для заготовок нормальной точности;

- в зависимости от материала: k_м=1,0 – для заготовки из 12Х18Н10Т;

- в зависимости от группы сложности штамповки: k_с=0,9 – для заготовки 2-ой группы сложности;

- в зависимости от массы заготовки: k_в=0,8;

- в зависимости от объема производства: k_п=1.

С_заг=(175 000/1000*39.78*1*1.79*0.9*0.8*1) – (39.78 –13.5)*34 000/1000= 4620руб.

Экономический эффект для сопоставления двух способов получения заготовки может быть рассчитан по формуле:

Э_заг=(S_заг1- S_заг2)∙N,

где S_заг1- стоимость заготовки из проката;

S_заг2- стоимость заготовки штамповки;

N- годовая программа выпуска.

Э_заг=(7633 -4620)*1000=3 013 000 руб.

Расчет припуска на обрабатываемую поверхность.

Суммарное отклонение R_z и T, характеризующее качество поверхности заготовки из проката , составляет:

Заготовка- R_z =300мкм, T=400мкм

Черновая обработка- R_z =50мкм, T=50мкм.

Чистовая обработка - R_z =30мкм, T=30мкм (см. табл. 4.3[ хз])

Суммарное пространственное отклонение для заготовки данного типа определяется по формуле:

ρ=√ρ²_кор+ρ²_см.

где ρ _кор- коробление отверстия в радиальном направлении.

ρ _см- смешение отверстия.

ρ _кор=Δ _к * D;

где Δ_к - удельная кривизна заготовок. (см. табл. 4.4[хз])

ρ _кор=1*200=200.

ρ=√ρ²_кор+ρ²_см.

ρ₌√200²+1²=200 мкм.

Расчет минимальных значений припусков производим, пользуясь основной формулой:

2Z_min=2(R_zi-1+T_i-1+√ρ²_i-1+ε²_i)

Где ε_i – погрешность установки .

ε_i =√140²+0.

ε_i =140мкм

Минимальный припуск:

Черновое растачивание:

2z_min1=2(300+400+√200²+140²)=2*744 мкм

Чистовое растачивание:

2z_min2=2(50+50+√10²+7²)=2*112 мкм

Определяем расчетный размер, путем прибавления расчетного минимального припуска каждого технологического перехода.

d_р1=110,087- 0,224= 109,863 мм,

d_р2=109,863- 1,488 =108,375 мм.

Наибольшие предельные размеры вычисляем прибавлением допуска к округленному наименьшему предельному размеру.

d_max3=110,087 мм. d_min3=110,087- 0.087= 110 мм.

d_max2=109.863 мм. d_min2=109,863- 0,220= 109,643 мм.

d_max1=108,375 мм. d_min1=108,375 – 3,2= 105,175 мм.

Предельные размеры припусков z^пp_max определяется как разность наибольших предельных размеров и z^пp_min- как разность наименьших предельных размеров предшествующего и выполняемого переходов.

2z^пp_min2=224 мкм

2z^пp_min1=1488 мкм

2z^пp_max2=357 мкм.

2z^пp_max1=4468 мкм.

Проводим проверку правильности выполненных расчетов:

2z^пp_max2 - 2z^пp_min2 = δ₁- δ₂.

133мкм = 133мкм.

2z^пp_max1 - 2z^пp_min1 = δ₃- δ₁.

2980 мкм = 2980 мкм.

Z_0ном= Z_0min+В_з- В_д.

Z_0ном=1712 + 2100 - 87=3725 мм.

d_{з ном}=110-3.72= 106,28 мм.