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:

G V γ = 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

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

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

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

2. фрезерування чистове.