Анализ технологичности конструкции детали

2. Анализ технологичности конструкции детали

Деталь, изготавливаемая на производстве должна иметь при этом минимальные трудовые и материальные затраты. Их можно в значительной мере сократить путем выбора оптимального технологического процесса, его оснащения и механизации, а так же применения оптимальных режимов обработки.

Как можно установить из анализа чертежа детали, она состоит из унифицированных элементов – цилиндров, имеет достаточно оптимальные с точки зрения обработки степени точности и шероховатости и позволяет применить типовой технологический процесс изготовления (ступенчатых втулок).

В качестве показателя технологичности изделия можно взять коэффициент использования материала КИМ, который можно определить по формуле (3.1)

100% (3.1)

где: GД – масса детали.

GЗ – масса заготовки.

Рассчитаем массу заготовки. Для этого понадобятся следующие данные – объем детали V и плотность ее материала . Усредненную плотность возьмем из таб.13.2 [10] r=7.85 г/см3.

Объем детали рассчитаем, мысленно разделив деталь на элементарные части:

Объем базового прутка:

=210587,24 мм3 (3.2)

Объем внешнего слоя, снимаемого при получении Æ35

=9101,59 мм3 (3.3)

Объем внешнего слоя, снимаемого при получении Æ34

=60137,28 мм3 (3.4)

Объем внешнего слоя, снимаемого при получении Æ31,9

=175,65 мм3 (3.5)

Объем внешнего слоя, снимаемого при получении Æ30

=2032,15 мм3 (3.6)

Объем внешнего слоя, снимаемого при получении Æ34

=921,27 мм3 (3.7)

Объем слоя, снимаемого при поручении фаски для захода резьбы Æ34

=58,76 мм3 (3.8)

Объем слоя, снимаемого при поручении фаски для захода резьбы Æ30

=51,69 мм3 (3.9)

Объем слоя, снимаемого при получении канавки Æ30

=765,37 мм3 (3.10)

Объем слоя, снимаемого при получении канавки Æ26

=804,49 мм3 (3.11)

Объем отверстия Æ 8:

=6179,52 мм3 (3.12)

Объем примерный отверстия Æ4,2

=360,22 мм3 (3.13)

Объем примерный 2 отверстий Æ3

=183,78 мм3 (3.14)

Объем примерный отверстия Æ3

=81,29 мм3 (3.15)

Объем примерный отверстия Æ3

=245,24 мм3 (3.16)

Объем конусообразной выточки Æ31

=1761,25 мм3 (3.17)

Объем отверстия Æ 13:

=3979,95 мм3 (3.18)

Объем слоя, снимаемого при поручении фаски для захода резьбы Æ16

=51,22 мм3 (3.19)

Объем слоя, при поручении фаски от сверления Æ14

=144,24 мм3 (3.20)

Объем слоя, снимаемого при получении канавки 17

=282,60 мм3 (3.21)

Результирующий объем

V=VПРУТКА-VОТВ1-VОТВ2-VОТВ3 -VОТВ4-VОТВ5-VОТВ6-VКАНАВКИ1 -VКАНАВКИ2- VКАНАВКИ3- VВН.СЛОЯ1- VВН.СЛОЯ2- VВН.СЛОЯ3- VВН.СЛОЯ4- VВН.СЛОЯ5-Vвыт-VФ1-VФ2-VФ3-VФ4=110855,71 мм3 (3.22)

Масса детали

GД=Vr=0.00785х110855,71=870,22 г =0.87 кг. (3.23)

Далее вычислим массу заготовки – прутка. Его размеры (с учетом припусков)

D=44 мм, L=154 мм.

Объем заготовки

=234346,99 мм3 (3.24)

Масса заготовки

GЗ=Vr=0.00785х234346,99 =1839,62 г =1.84 кг. (3.25)

Коэффициент использования материала

100%=47 %

Аналогичным образом найдем коэффициент использования материала для заготовки, получаемой литьем.

Объем такой заготовки вычислим исходя из рис.2.

Рис.2 Форма заготовки.

Разделив заготовку на части, находим общий объем

=22537,35 мм3 (3.26)

=11756,16 мм3 (3.27)

=88975,04 мм3 (3.28)

=27671,25 мм3 (3.29)

Масса заготовки

GЗ=(V1+V2+V3+V4)r=(22537.35+11756.16+88975.04+27671.25)0.00785=1184.9 г =1.18 кг.

Коэффициент использования материала

100%=74 %

Таким образом, видим, что изготовление детали литьем технологичность выше, чем при изготовлении детали из прутка. Однако прежде чем делать дальнейшие выводы, следует сделать расчет стоимости производства для обоих случаев.