Xreferat.com » Рефераты по промышленности и производству » Разработка и технико-экономический анализ получения заготовок для детали зубчатое колесо

Разработка и технико-экономический анализ получения заготовок для детали зубчатое колесо

МИНИСТЕРСТВО ОБЩЕГО И ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ


Тольяттинский государственный университет


Кафедра «Технология машиностроения»


Курсовая работа


по предмету: Производство заготовок


на тему:

«Разработка и технико-экономический анализ получения заготовок для детали зубчатое колесо»


Группа: М-402

Студент: Суранова И.А.


Преподаватель: Боровков В.М.


Тольятти 2001г

Содержание


Аннотация

Введение

1. Анализ исходных данных

2. Получение заготовки литьём по выплавляемым моделям

3. Получение заготовки штамповкой на КГШП

4. Технико-экономический анализ

Заключение

Список литературы


Аннотация


В курсовой работе представлено два метода получения заготовки для изготовления детали зубчатое колесо и их сравнение с экономической точки зрения. Это получение заготовки методом литья по выплавляемым моделям и получение заготовки штамповкой на кривошипных горячештамповочных прессах.


Введение


На выбор метода получения заготовки оказывает влияние: материал детали, ее назначение и технические требования на изготовление; объём и серийность выпуска; форма поверхностей и размеры детали.

Оптимальный метод получения заготовки определяет на основании всестороннего анализа названных факторов и технико-экономического расчёта технологической себестоимости детали. Метод получения заготовки обеспечивающий технологичность изготавливаемой из неё детали, при минимальной себестоимости последней считается оптимальным.


1. Анализ исходных данных


Исходя, из служебного назначения детали и годовой программы выпуска требуется выбрать метод изготовления заготовки на данную деталь с учётом экономического обоснования выбранного метода изготовления. Метод изготовления заготовки должен обеспечить минимальные суммарные затраты при её изготовлении и последующей обработки.

Исходные данные:

Деталь: вал-шестерня

Материал: Сталь 12Х2Н4А ГОСТ 4543-71

Годовая программа выпуска: NГ = 5000 штук.

Рассмотрим два метода получения заготовки для данной детали

литьё в песчаные формы;

штамповка на кривошипных горячештамповочных прессах.


2. Получение заготовки литьём в песчаные формы


1) Исходя из требований ГОСТ 26645 – 85 назначаем припуски и допуски на размеры детали и сводим эти данные в таблицу 1.

В зависимости от выбранного метода принимаем:

- класс точности размеров и масс – 9

- ряд припусков – 3.

Припуски на размеры даны на сторону. Класс точности размеров масс и ряд припусков выбираем по таблице 2.3 [1], допуски по таблице 2.1 [1] и припуски по таблице 2.2 [1].


Таблица №1

Размеры Допуск Припуск Расчёт заготовки Окончательные размер
Ж80 +2,2 3,2 Ж80+ (2Ч3,2)±2,2 Ж86,4±2,2
Ж70 +2,2 3,2 Ж70+(2Ч3,2) ±2,2 Ж76,4±2,2
Ж70 +2,2 3,2 Ж70+(2Ч3,2) ±2,2 Ж76,4±2,2
310 +2,2 3,2 310+(2Ч3,2) ±2,2 316,4±2,2
50 +2,2 3,2 50+(2Ч3,2) ±2,2 56,4±2,2

2) Литейные уклоны назначаем из технических требований и соблюдения единообразия для упрощения изготовления литейной модели и согласно ГОСТ 26645 – 85 и ГОСТ 8909 – 88 принимаем литейные уклоны не более 3°.

3) Литейные радиусы закруглений наружных углов принимаем равными R=5 мм согласно таблице 2.4 [1].

4) Определяем коэффициент использования материала КМ, по формуле:


Разработка и технико-экономический анализ получения заготовок для детали зубчатое колесо (1)


где: g – масса детали, кг;

G – масса заготовки, кг

Рассчитаем массу заготовки:


Разработка и технико-экономический анализ получения заготовок для детали зубчатое колесо (2)


где: г – плотность материла;

VЗ – объём заготовки.

Для стали 12Х2Н4А: г =7850 г/см3.

Объём заготовки определяем как алгебраическую сумму объёмов простейших тел составляющих заготовку:


Разработка и технико-экономический анализ получения заготовок для детали зубчатое колесо


Тогда: Разработка и технико-экономический анализ получения заготовок для детали зубчатое колесо

Рассчитаем массу детали:

Разработка и технико-экономический анализ получения заготовок для детали зубчатое колесо (2)


где: г – плотность материла;

Vд – объём детали.


Разработка и технико-экономический анализ получения заготовок для детали зубчатое колесо


Тогда: Разработка и технико-экономический анализ получения заготовок для детали зубчатое колесо

Определим коэффициент использования материала:


Разработка и технико-экономический анализ получения заготовок для детали зубчатое колесо


Вывод: Данный метод литья удовлетворяет задаче получения отливки с контуром приближающемся к контуру детали; т.е. с коэффициентом использования Км близким к 1.


3. Получение заготовки штамповкой на кривошипных горячештамповочных прессах


1) По таблице 3.1.3 [1] выбираем:

а) Оборудование – молоты;

б) Штамповочные уклоны: внешние – 7°, внутренние– 10°;

в) Радиусы закруглений r=2 мм, R=5мм.

2) По таблице 3.4 [1] назначаем припуски на обработку на сторону и сводим их в таблицу 3.


Таблица №1

Размеры Припуск Допуск Расчёт заготовки Окончательные размер
Ж70 +2,3

+2,0

-1,2

Ж70-(2Ч2,3)

ШРазработка и технико-экономический анализ получения заготовок для детали зубчатое колесо

Ж70 +2,3

+2,0

-1,2

Ж70+(2Ч2,3)

ШРазработка и технико-экономический анализ получения заготовок для детали зубчатое колесо

Ж80 +2,3

+2,0

-1,2

Ж80+(2Ч2,3)

ШРазработка и технико-экономический анализ получения заготовок для детали зубчатое колесо

50 +2,3

+1,8

-1,5

50+(2Ч2,3)

ШРазработка и технико-экономический анализ получения заготовок для детали зубчатое колесо

310 +2,7

+2,0

-1,8

310+(2Ч2,7)

ШРазработка и технико-экономический анализ получения заготовок для детали зубчатое колесо


3) Рассчитаем площадь поковки в плане [2]:


Разработка и технико-экономический анализ получения заготовок для детали зубчатое колесо.


4) Определим толщину мостика для облоя [2]:


Разработка и технико-экономический анализ получения заготовок для детали зубчатое колесо (3)


Коэффициент С0 принимаем равным 0,015.

5) По таблице 3.2.2 выбираем остальные размеры облойной канавки [1]:

а) Усилие пресса – 6.3 МН;

б) h0=2,38 мм;

в) l=5,5 мм;

г) h=6 мм;

д) R1=15 мм.

6) Рассчитаем объём заготовки [2]:


Разработка и технико-экономический анализ получения заготовок для детали зубчатое колесо (4)

где:

а) Объём поковки: Разработка и технико-экономический анализ получения заготовок для детали зубчатое колесо

б) Объём угара: Разработка и технико-экономический анализ получения заготовок для детали зубчатое колесо (нагрев в электропечах).

в) Объём облоя: Разработка и технико-экономический анализ получения заготовок для детали зубчатое колесо, где:

Разработка и технико-экономический анализ получения заготовок для детали зубчатое колесо - коэффициент, учитывающий изменение фактической площади сечения получаемого облоя по сравнению с площадью сечения мостика;

Разработка и технико-экономический анализ получения заготовок для детали зубчатое колесо - площадь поперечного сечения мостика;


Разработка и технико-экономический анализ получения заготовок для детали зубчатое колесо;

Разработка и технико-экономический анализ получения заготовок для детали зубчатое колесо.


г) Объём заготовки:


Разработка и технико-экономический анализ получения заготовок для детали зубчатое колесо.


7) Рассчитаем массу заготовки:


Разработка и технико-экономический анализ получения заготовок для детали зубчатое колесо


где: г – плотность материла;

г =7850 г/мм3, тогда:


Разработка и технико-экономический анализ получения заготовок для детали зубчатое колесоqqqqqqq


8) Определим коэффициент использования материала:

Разработка и технико-экономический анализ получения заготовок для детали зубчатое колесо


9) Рассчитаем усилие штамповки:


Разработка и технико-экономический анализ получения заготовок для детали зубчатое колесо (5)


где:

а) Разработка и технико-экономический анализ получения заготовок для детали зубчатое колесо - диаметр исходной заготовки (Разработка и технико-экономический анализ получения заготовок для детали зубчатое колесо принимаем m=2), тогда:


Разработка и технико-экономический анализ получения заготовок для детали зубчатое колесо;


б) Разработка и технико-экономический анализ получения заготовок для детали зубчатое колесо- площадь проекции поковки на плоскость разъёма штампа;

в) Разработка и технико-экономический анализ получения заготовок для детали зубчатое колесо - предел прочности штампуемого материала, тогда:


Разработка и технико-экономический анализ получения заготовок для детали зубчатое колесо


Расчётное значение усилия штамповки совпадает с выбранным в пункте 5, значит расчёты верны по таблице 3.5 выбираем примерную производительность КГШП 160 шт/ч

4. Технико-экономический анализ


Для окончательного выбора метода получения заготовки, следует провести сравнительный анализ по технологической себестоимости.

Расчёт технологической себестоимости заготовки получаемую по первому или второму методу проведём по следующей формуле [3]:


Разработка и технико-экономический анализ получения заготовок для детали зубчатое колесо (6)


Где: g – масса детали;

Разработка и технико-экономический анализ получения заготовок для детали зубчатое колесо – коэффициент использования материала для i-того метода получения заготовки;

Разработка и технико-экономический анализ получения заготовок для детали зубчатое колесо– стоимость одного килограмма заготовок, руб/кг;

Разработка и технико-экономический анализ получения заготовок для детали зубчатое колесо – стоимость механической обработки, руб/кг;

Разработка и технико-экономический анализ получения заготовок для детали зубчатое колесо– стоимость одного килограмма отходов, руб/кг.

Стоимость заготовки, полученной такими методами, как литьё в песчаные формы и штамповкой на кривошипных горячештамповочных прессах, с достаточной для стадии проектирования точностью можно определить по формуле [3]:


Разработка и технико-экономический анализ получения заготовок для детали зубчатое колесо руб/кг (7)


где Сот– базовая стоимость одного килограмма заготовки;

hТ – коэффициент, учитывающий точность заготовки;

hС – коэффициент, учитывающий сложность заготовки;

hВ – коэффициент, учитывающий массу заготовки;

hМ – коэффициент, учитывающий материал заготовки;

hП – коэффициент, учитывающий группу серийности.

Для заготовки получаемой по методу литья значения коэффициентов в формуле (7) следующие [3]:

hТ = 1,03 (2-й класс точности);

hС=0,7 (1-я группа сложности получения заготовки);

hВ = 0,87 (так как данная масса находится в пределах от 10…20 кг);

hМ = 2,4 (для материала 12Х2Н4А);

hП = 1,0 (3-я группа серийности).

Базовая стоимость одного килограмма отливок составляет Сот =2,9 руб.

Для заготовки получаемой методом штамповкой на кривошипных горячештамповочных прессах значения коэффициентов в формуле (7) следующие [3]:

hТ = 1,03 (2-й класс точности);

hС = 0,7 (1-я группа сложности получения заготовки);

hВ = 0,8 (так как данная масса находится в пределах от 10…25 кг);

hМ = 2,4 (для материала 12Х2Н4А);

hП = 0,8 (объём производства заготовок больше значений базового варианта). Базовая стоимость одного килограмма заготовки, получаемой методом штамповкой на кривошипных горячештамповочных прессах составляет Сот =0,304 руб.

Определим, стоимость заготовок получаемых, по первому и второму методу подставляя, выбранные данные в формулу (7) получим:

Разработка и технико-экономический анализ получения заготовок для детали зубчатое колесо руб/кг;qqqqq

Разработка и технико-экономический анализ получения заготовок для детали зубчатое колесо руб/кг.

Определяем стоимость механической обработки по формуле [3]:


Разработка и технико-экономический анализ получения заготовок для детали зубчатое колесо руб/кг; (8)


где:

СС=0,495 – текущие затраты на один килограмм стружки, (по машиностроению в целом) [3];

СК=1,085 – капитальные затраты на один килограмм стружки, (по машиностроению в целом) [3];

ЕН= 0,15 – нормативный коэффициент эффективности капитальных вложений выбираем в пределах [3].

Подставим выбранные значения в формулу (8) получим:


Разработка и технико-экономический анализ получения заготовок для детали зубчатое колесо руб/кг;


Стоимость одного килограмма отходов принимаем равной Сотх = 0,0298 руб/кг

Определим общую стоимость по первому и второму методу получения заготовки с учётом найденных значений:


Разработка и технико-экономический анализ получения заготовок для детали зубчатое колесо

Разработка и технико-экономический анализ получения заготовок для детали зубчатое колесо


Штамповка на КГШП позволяет получить экономию в размере:


Разработка и технико-экономический анализ получения заготовок для детали зубчатое колесо руб; (9)


где N – годовая программа выпуска деталей, шт;


Разработка и технико-экономический анализ получения заготовок для детали зубчатое колесо руб.


Вывод: В качестве метода получения заготовки принимаем штамповку на КГШП с годовой экономией в 222200 рублей.

Заключение


После разработки и проведения технико–экономических расчётов получения заготовок и сравнения их себестоимости приходим к выводу, что получение детали из заготовки, полученной методом литья по выплавляемым моделям менее выгодно, чем из заготовки, полученной методом штамповки на кривошипных горячештамповочных прессах.


Список литературы


Разработка чертежа отливки: Методические указания к лабораторной работе №1/ составил Боровков В. М. – Тольятти: ТПИ, 1996 г.

Разработка чертежа заготовки и технологического процесса её получения штамповкой на кривошипно-горячештамповочных прессах: Методические указания к лабораторной работе №2/ составил Боровков В. М. – Тольятти: ТПИ, 1990 г.

Экономическое обоснование выбора заготовок при проектирование технологических процессов: Методические указания к лабораторной работе №3/ составил Боровков В. М. – Тольятти: ТПИ, 1986 г.

Если Вам нужна помощь с академической работой (курсовая, контрольная, диплом, реферат и т.д.), обратитесь к нашим специалистам. Более 90000 специалистов готовы Вам помочь.
Бесплатные корректировки и доработки. Бесплатная оценка стоимости работы.

Поможем написать работу на аналогичную тему

Получить выполненную работу или консультацию специалиста по вашему учебному проекту
Нужна помощь в написании работы?
Мы - биржа профессиональных авторов (преподавателей и доцентов вузов). Пишем статьи РИНЦ, ВАК, Scopus. Помогаем в публикации. Правки вносим бесплатно.

Похожие рефераты: