Визначення норми витрати матеріалу

Мета роботи: навчитися обґрунтовано вибирати вид заготовки, визначати норму витрати матеріалу для неї і її вартість.

9.1. Теоретичні відомості

Правильний вибір заготовки має значний вплив на якість деталі і техніко-економічні показники технологічного процесу. При значному обсязі випуску деталей широко застосовують сортовий прокат, сталь періодичного профілю, листи. Для обробки на верстатах використовують сортовий прокат, порізаний на штучні заготовки чи у вигляді прутків довжиною до 6...10 м.

Одними з основних техніко-економічних показників, прийнятих при проектуванні технологічного процесу, є вартість вихідної заготовки і коефіцієнт використання матеріалу.

Порядок техніко-економічних розрахунків:

а) аналіз вихідних даних, при якому потрібно звернути увагу на матеріал деталі, пов'язати його технологічні властивості з технічними вимогами до деталі, її формою, габаритами і масою тощо.

б) обґрунтування вибору вихідної заготовки, яке супроводжують описом способу виготовлення і рисунком.

в) визначення розмірів вихідної заготовки з допусками (див. практичну роботу №3). Отриманий діаметр прокату корегують за сортаментом і призначають допуски на діаметр прокату (рис.9.1).

Рис.9.1. Схема для розрахунку норми витрат матеріалу

Довжина заготовки для однієї деталі:

L_{з шт}=L_з+b_розр (9.1)

де: L_д і L_з - довжина деталі та заготовки; b_розр - ширина розрізу;

г) розрахунок норми витрати матеріалу:

- втрати на затискання заготовки в патроні l_зат;

- число деталей, які виготовляють з одного прутка довжиною L_пр:

n_{д розр}=(L_пр – L_зат)/L_{з шт} і (9.2)

Для подальших розрахунків приймають ціле число n_д;

- залишок прутка внаслідок некратності довжини прутка довжині заготовки однієї деталі

L_зал=L_пр - L_зат - (L_{з шт/} n_д) (9.3)

- маса прокату, який використовують для виготовлення однієї деталі, кг:

М_{з шт}= 0,001 М_пм L_{з шт} (9.4)

де М_пм –маса погонного метра прокату;

- коефіцієнт використання металу при механічній обробці:

КВМ=М_д/М_зшт (9.5)

- норма витрати матеріалу на виготовлення однієї деталі

Н_витр=М_пр/n_д = 0,001 М_пр L_пр/n_д (9.6)

де М_пр - маса прутка;

- загальний коефіцієнт використання металу з урахуванням усіх втрат при механічній обробці

КВМ=М_д n_д/М_пр (9.7)

д) визначення вартості заготовки для однієї деталі здійснюють за діючими прейскурантами цін на метал. Так, вартість вихідної заготовки з прокату становить:

С_{з шт}=Ц_кг Н_витр, (9.7)

де Ц_кг - ціна 1 кг прокату вихідної заготовки, Н_витр - норма витрати матеріалу на одну деталь з урахуванням усіх втрат.

Вартість штампованої заготовки визначають за прейскурантами з урахуванням марки сталі, групі складності кування, маси, точності штампування і додаткової обробки (термічної тощо).

Приклад. Вибрати заготовку для виготовлення пальця та визначити її техніко-економічні параметри.

Рис.9.2. Палець

1. Вибираємо припуски на обробку та визначаємо розміри вихідної заготовки. Для цього використовуємо результати прикладу 3.1: діаметр d_з=67 мм;довжина L_з=142 мм.

2. Вибираємо розмір вихідної заготовки корегуванням за сортаментом розрахункового діаметра (d_max). Приймаємо d=67 мм, допустимі відхилення вихідної заготовки: es=+0,1 мм, es=-0,9 мм.

Рис.9.2. Палець

Виконуємо ескіз частини прутка з контурами деталі (рис.9.3). Довжина заготовки для однієї деталі:

L_зшт=L_з+b_розр=142 + 3 =145 мм

де: b_розр=3 мм - ширина розрізу, мм.

3. Розраховуємо норми витрати матеріалу:

- величина втрат на затискання заготовки в патроні - l_зат=100 мм;

- число деталей, які виготовляють з одного прутка

n_дрозр=(L_пр – L_зат)/L_зшті=(5000 – 100)/145=33,8

де L_пр=5000 мм - довжина прутка. Приймаємо n_д=33.

- залишок прутка внаслідок некратності довжини прутка довжині заготовки однієї деталі:

L_зал=L_пр - L_зат - (L_зштn_д)=5000 – 100 – (145 ·33)= 115 мм

Рис.9.3. Схема розрахунку припусків для виготовлення пальця

- маса прокату, який використовують для виготовлення однієї деталі:

М_{з шт}=0,001 М_пм L_{з шт.}=0,001·27,68·145=4,014 кг,

де М_пм=27,68 кг - маса погонного метра;

- коефіцієнт використання металу заготовки при обробці:

КВМ=М_д/М_зшт=3,1/4,014=0,77∙

- норма витрати матеріалу на виготовлення однієї деталі:

Н_витр=0,01 М_прL_пр/n_д=(0,001· 27,68 · 5000)/33=4,194 кг

- загальний коефіцієнт використання металу:

КВМ=М_дn_д/(0,001 М_прL_пр)=(3,1·33)/(0,001· 27,68 · 5000)=0,79