Химический состав, механические свойства и область применения

↑

▷ Содержание

⇐ ПредыдущаяСтр 3 из 6Следующая ⇒

3. Химический состав, механические свойства и область применения

материала детали

Сталь 45 относится к конструкционным углеродистым качественным сталям. Химический состав и механические свойства стали по ГОСТ 1050 – 2013 представлены в табл. 1 и 2.

Таблица 1 – Химический состав стали 45

Железо

Углерод

Кремний

Марганец

Никель

Хром

Медь

Фосфор

Сера

Мышьяк

до 97

0,42-0,5

0,17-0,37

0,5-0,8

до 0,25

до 0,25

до 0,25

до 0,035

до 0,04

0,08

Таблица 2 – Механические свойства стали 45

Предел

прочности

σ_0,2 (МПа)

Предел текучести

σ_в (МПа)

Относительное

удлинение

δ₅ (%)

Относительное сужение

ψ %

Ударная

вязкость

KCU (кДж / м²)

Твердость

НВ

Из стали 45 изготавливают оси, ступенчатые, коленчатые и распределительные валы, вал-шестерни, зубчатые колеса, шпиндели, бандажи, цилиндры, кулачки и другие детали.

4. Определение годового выпуска и объема партии деталей

Согласно ГОСТ 14.004 – 83 в машиностроении различают три типа производства: единичное, серийное и массовое. При проектировании нового технологического процесса тип производства ориентировочно определяется в зависимости от массы и объема годового выпуска детали по табл. 3.

Таблица 3 – Данные для ориентировочного определения типа производства

Масса

детали, кг

Объем годового выпуска деталей N, шт.

в зависимости от типа производства

мелкосерийное

среднесерийное

крупносерийное

массовое

< 1

< 2000

2000 – 75000

75000 – 200000

> 200000

1 - 2,5

<1000

1000 – 50000

50000 – 100000

> 100000

2,5 - 5

<  500

500 – 35000

35000 – 75000

> 75000

5 - 10

< 300

300 – 25000

25000 – 50000

> 50000

> 10

< 200

200 – 10000

10000 – 25000

> 25000

Определим годовой объем выпуска деталей для среднесерийного производства в зависимости от массы детали.

Рисунок 3 – К определению массы детали

Масса детали определяется по формуле

,

где объем детали,  плотность материала. Для стали  Объем детали разбивают на элементарные цилиндрические или конические фигуры. Для детали на рисунке 3 это будут цилиндры 1 – 8.  В состав фигуры 2 входят фигуры 5 и 6. В фигуру 4 входят фигуры 7 и 8. Тогда объем детали будет определен как:

Для каждой элементарной фигуры масса определяется по формуле

,

где  наружный и внутренний диаметры цилиндрической поверхности, мм;  ее длина, мм;

Результаты расчета массы детали представлены в табл. 4. В данном случае масса детали составляет 1,026 кг.

Таблица 4 – Результаты расчета массы детали

Номер фигуры

0,245

0,368

0,034

0,470

5,7

-3586

-0,028

45,55

19,27

-7186

-0,056

-679

-0,005

-170

-0,001

Сумма

1,026

Рисунок 4 – Расчет массы детали массы детали по 3d модели

Альтернативным вариантом является определения массы детали по 3d модели в программе КОМПАС 3D (рис. 4). Расчеты по формулам и по программе дают практически одинаковые результаты. Различие составляет 4,74%. При массе детали 1,026 кг по табл. 1 для среднесерийного производства объем годового выпуска деталей составляет  = 1000 – 50000 штук. Примем среднее значение  25000 штук.

Серийное производство характеризуется запуском деталей в производство партиями. Эту величину можно определить по следующей формуле:

где  число дней, на которое необходимо иметь запас деталей для бесперебойной работы сборочного цеха (табл. 5); количество рабочих дней в году при пятидневной рабочей неделе.

Таблица 5 – Запас деталей на складе

Характеристика деталей

Производство

Мелкосерийное

Среднесерийное и крупносерийное

Мелкие

Средние

Тяжелые

При производстве мелких деталей в условиях среднесерийного производства принимаем  Тогда

Познавательные статьи:



Алгоритмические операторы Matlab

Конструирование и порядок расчёта дорожной одежды

Исследования учёных: почему помогают молитвы?

Почему терпят неудачу многие предприниматели?