5 Выбор и технико-экономическое обоснование способа получения заготовок

Целесообразность применения определенного вида заготовки оценивается после расчета технологической себестоимости детали по сравниваемым вариантам. Предпочтительным вариантом выбора способа получения заготовки является способ, при котором обеспечивается меньшая технологическая себестоимость детали. Если сопоставляемые варианты по технологической себестоимости оказываются равноценными, то предпочтительным следует считать вариант заготовки с более высоким коэффициентом использования материала (при Ким < 0,55 выбранный способ получения заготовки неприемлем).

Коэффициента использования материала К_им определяется по формуле:

К_им = М_д / М_з, ( 11 )

где М_д – масса детали, кг;

М_з – масса заготовки с учетом припусков с максимальными допусками на механическую обработку, кг.

К_им1 = М_д / М_прутка=8,3/16=0,52

К_им2 = М_д / М_{штамповки}=8,3/10,54=0,79

Если деталь изготавливается из сортового проката, то затраты на заготовку определяются по весу проката, требующегося на изготовление детали, и весу отходов в виде стружки, которая сдается в качестве вторичного сырья. При этом должна приниматься во внимание стандартная длина прутков:

М = QS – (Q – q) • (Sотх. / 1000), у.е., ( 12 )

где Q – масса заготовки, кг;

S – цена 1 кг материала заготовки, у.е..;

q – масса готовой детали, кг;

Sотх. – цена 1 т отходов, принимается 20%S, у.е..

Базовая стоимость одной тонны сортового проката для курсового проектирования может быть принята S = 500 у.е.

S_заг1=16^.0,5 – (16 – 8,3)^.100/1000=7,23 у.е.

Стоимость заготовок, получаемых методами литья, горячей штамповки на молотах, прессах, горизонтально-ковочных машинах, а также электровысадкой определяется по выражению:

Sзаг. = [(Сi/1000) • Q k_т k_с k_в k_м k_п ] – (Q-q)Sотх/1000, у.е. , ( 13 )

где Сi – базовая стоимость 1 т заготовок, у.е.;

k_т k_с k_в k_м k_п - коэффициенты, зависящие от класса точности, группы сложности, массы, марки материала и объема производства заготовок (класс точности отливок: для сплавов на основе железа – 2, для цветных металлов и сплавов на их основе – 4-5).

Стоимость горячештампованных заготовок (полученных на молотах, прессах, горизонтально-ковочных машинах и электровысадкой) определяется следующим образом.

За базу принимается стоимость одной тонны штамповок, равная Сi = 650 у.е.

Коэффициенты для данной детали равняются:

коэффициент точности k_т = 1;

коэффициент k_м=1;

коэффициент k_с=0,84.

Значения коэффициента k_в в зависимости от материала и массы штамповок приведены в таблице 7 (сталь 45, масса штамповки – 10,54 кг.).

Таблица 7 – Значения коэффициента k_в в зависимости от материала и массы штамповок

Масса штамповки, кг	Материал штамповок
	Сталь 08-85	Сталь 15Х-50Х	Сталь 18ХГТ-30ХГТ	Сталь ШХ15	Сталь 12ХН3А-30ХН3А
1	2	3	4	5	6
≤0,25	2	2	1,94	1,82	1,62
0,25-0,63	1,85	1,64	1,61	1,52	1,42
1	2	3	4	5	6
0,63-1,6	1,33	1,29	1,29	1,3	1,25
1,60-2,5	1,14	1,14	1,15	1,14	1,11
2,50-4	1	1	1	1	1
4,00-10	0,87	0,89	0,89	0,88	0,9
10-25	0,8	0,8	0,79	0,76	0,8
25-63	0,73	0,73	0,74	0,71	0,75
63-160	0,7	0,7	0,72	0,65	0,7

Таким образом, k_в=0,8.

Коэффициент k_п определяется из следующего условия. Если годовой объем производства заготовок больше значений, указанных в таблице 8, то принимают k_п = 0,8. В остальных случаях k_п = 1.(масса штамповки – 10,54 кг, объём производства 20 тыс. шт.).

Таблица 8 – Объем производства штамповок, соответствующий 2-й группе серийности

Масса штамповки, кг	Объем производства, тыс. шт.
1	2
≤0,25	15-500
0,25-0,63	8-300
0,63-1,6	5-150
1,6-2,5	4,5-120
Продолжение таблицы 8
2,5-4	4-100
4-10	3,5-75
10-25	3-50
25-63	2-30
63-160	0,6-1

Таким образом k_п = 1.

Следовательно S_заг2 равняется:

S_заг2=((650/1000)^.10,54^.1^.0,9^.0,84^.0,8^.1) – (10,54 – 8,3)^.100/1000 = 3,9 (у.е.)

Экономический эффект для сопоставления способов получения заготовок, при которых технологический процесс механической обработки не изменяется, рассчитывают по формуле:

Эз = (Sзаг₁ – Sзаг₂) · N , ( 14 )

где Sзаг₁ , Sзаг₂ – стоимости сопоставляемых заготовок, руб;

N – годовая программа, шт.

Э_з=(7,23 – 3,9)^.20000 = 66700 ( у.е.)

После сделанных расчетов пришли к выводу, что целесообразно применять штамповку при получении заготовки, т.к. при данном способе получения заготовки обеспечивается меньшая технологическая себестоимость детали, что позволяет сэкономить 66700 у.е. в год.