2. Технико-экономическое обоснование оптимального варианта

заготовки

Окончательное решение по выбору способа изготовления заготовки принимают на основании экономического расчета. Критерием оптимальности должна быть минимальная величина стоимости изготовления детали

, (5.13)

где С_з – стоимость исходной заготовки;

С_мо – стоимость последующей механической обработки;

С_отх – стоимость отходов при механической обработке.

Упрощенное сравнение альтернативных вариантов на начальном этапе технологического проектирования, когда неизвестна технология изготовления детали, основывается на укрупненном расчете затрат.

5.5.2.1 Вариант горячей штамповки

Стоимость заготовок, получаемых такими методами, как горячая штамповка на молотах, прессах, ГКМ, а также электровысадкой, можно с достаточной для курсового проектирования точностью определить по формуле

С_з=С_б М_ш∙ К_т К_сл К_в К_м К_п , (5.14)

где С_б –базовая стоимость 1кг заготовки в руб/кг;

М_ш – ориентировочная масса штамповки, кг;

К_т – коэффициент, зависящий от класса точности штамповки;

К_сл – коэффициент, зависящий от степени сложности штамповки;

К_в – коэффициент, учитывающий массу заготовки;

К_м – коэффициент, зависящий от материала;

К_п – коэффициент, учитывающий серийность производства.

За базовую стоимость горячештампованных заготовок можно принять С_б=11,2 руб/кг. Это стоимость штамповок из конструкционной углеродистой стали массой m₃ = 2,5…4 кг, точности класса Т₃ по ГОСТ 7505-89, степени сложности С₃, группы серийности II (объем производства 4…100 тыс.шт./год).

В зависимости от класса точности коэффициент К_т принимают:

Т₁ – 1,1; Т₂ – 1,05; Т₃ – 1,0; Т₄ – 0,95; Т₅ – 0,9.

Значения остальных коэффициентов в формуле (5.14) приведены в таблицах 5.10; 5.11.

Таблица 5.10 – Значения коэффициента сложности К_с

Материал штамповки	Степень сложности
	С 1	С 2	С 3	С 4
Сталь углеродистая 0,8…45	0,75	0,84	1,0	1,15
Сталь легированная 15Х…50Х	0,77	0,870	1,0	1,15
Сталь18ХГТ…30ХГТ	0,78	0,890	1,0	1,14
Сталь 12ХН3А – 30ХН3А	0,81	890,9	1,0	1,1

Таблица 5.11 – Коэффициент массы К_в

Масса штамповки, кг	Материал штамповки
	Сталь 08-85	Сталь 15Х-50Х	Сталь 18ХГТ-30ХГТ	Сталь 12ХН3А-30ХН3А
<0,25	2	2	1,94	1,62
0,25-0,6	1,85	1,64	1,61	1,42
0,63-1,6	1,33	1,29	1,29	1,25
1,6-2,5	1,14	1,14	1,15	1,11
2,5-4	1,0	1,0	1,0	1,0
4-10	0,87	0,89	0,89	0,9
10-25	0,8	0,8	0,79	0,8

В зависимости от марки материала заготовки значения К_м составляют:

сталь углеродистая 08-50-1,0;

сталь легированная 15Х-50Х-1,18;

сталь легированная 18ХГТ-30ХГТ-1,27;

сталь легированная 12ХН3А-1,98.

Значения коэффициента К_п, учитывающего серийность производства, можно принять следующими: среднесерийное – 1,0; крупносерийное – 0,9; массовое – 0,8.

Стоимость механической обработки штамповки

С_мо = (М_ш – М_д)С_уд , (5.15)

где С_уд – удельные затраты на съем 1кг материала, руб/кг.

Удельные затраты при механической обработке резанием могут быть определены по формуле

С_уд = С_с + Е_нС_к , (5.16)

где С_с – текущие затраты, руб/кг;

С_к – капитальные затраты, руб/кг;

Е_н – нормативный коэффициент капитальных вложений (Е=0,1…0,2).

Для машиностроения в целом можно принять Е=0,16, а величины С_с и С_к определить по таблице 5.12. Затраты в этой таблице даны в ценах 2005г. Для приведения в соответствии с действующими ценами на проектирование их следует умножить на соответствующий коэффициент приведения цен.

Таблица 5.12 – Коэффициенты удельных затрат

Отрасль машиностроения	Удельные затраты руб/кг
	Текущие Сс	Капитальные Ск
Машиностроение в целом	14,8	32,5
Тяжелое, энергетическое, транспортное	13,8	31,17
Станко-инструментальная промышленность	10,68	31,5
Автотракторное и сельхозмашиностроение	5,64	17,0
Машиностроение для легкой и пищевой промышленности	16,9	30,0
Прочие отрасли	31,8	66,4

Стоимость отходов С_отх является возвратной величиной и определяется как

, (5.17)

где Ц_отх – цена отходов (стружки) руб/кг.

Стоимость отходов Ц_отх для конструкционных сталей можно принять: сталь углеродистая 08-50 – 0,150 руб/кг; стали легированные – 0,287…0,500 руб/кг.

Меньшие значения цен следует принимать для стружки, содержащей меньший процент легирующих элементов. Цены даны на 2005 год.

Рассчитайте по формулам 5.13 – 5.17 стоимость изготовления детали из исходной заготовки, полученной по первому варианту – горячей штамповки.