книги из ГПНТБ / Повышение точности поковок С. И. Ключников. 1960- 23 Мб

для массового и крупносерийного производства, когда величина годовой программы поковок (в штуках) X больше стойкости штампа С;

для серийного производства, когда двухгодичная партия поковок

2Х меньше стойкости штампа С,

где Ц — стоимость одного комплекта штампов с учетом восстанов­ ления;

С— полная стойкость штампов (в штуках поковок) с учетом

восстановления;

б) зарплаты установщиков штампов за одну установку, отне­ сенной к одной поковке (путем деления зарплаты на количество поковок в партии, штампуемое за одну установку);

в) специальных приспособлений, используемых только при из­ готовлении детали данного наименования (определяется аналогично

Ш2).

Расчет постоянных расходов Вм по механическому цеху произ­

водится аналогичным способом.

Для окончательного решения вопроса по выбору технологиче­ ского процесса в реконструируемых цехах необходимо (в случае новых капитальных вложений) определить срок окупаемости ка­ питальных затрат по формуле

Для примера определения себестоимости одной поковки шестер­ ни при двух способах штамповки в табл. 16 приведены основные данные, характеризующие операции изготовления поковки по пер­ вому и второму способам, и определенную расчетом стоимость от­ дельных составляющих штучной себестоимости. Важно отметить,

что увеличение точности формы и некоторое уменьшение припус­ ков с сохранением штамповки на том же штамповочном молоте

позволило заводу уменьшить стоимость одной поковки с 21 руб.

36 коп. до 14 руб. 46 коп. или на 32%.

60

Таблица 16

Уменьшение себестоимости технологических затрат с увеличением точности отштампованной поковки шестерни

6!

Производительность за 8 час. 800 шт.

Осадка заготовки на штампе

Расход:

1. Мазута 5,7 кг

2. Пара 91 кг

3. Зарплаты 95,5 коп.

62

Продолжение табл. 16

Примечание. Верхние цифры — до изменения процесса, нижние —после изменения.

Важнейшей частью штучной себестоимости поковки наряду с металлом является заработная плата. В табл. 17 приведены дан­ ные по изменению заработной платы рабочих по операциям срав­

ниваемых двух технологических процессов изготовления деталистакана диаметром 35 мм: методом вытяжки из листа за четыре пе­ рехода и методом выдавливания за 1 хсд пресса. Из таблицы сле­

время штамповки снижается с 15 час. 49 мин. до И час. 35 мин. Следует отметить, что стоимость изготовления штампов по I варианту составляет 1081 руб. и время, потребное для изготовле­ ния штампов, 617 час., тогда как по II варианту соответственно 201 руб. и 104 час. Даже в том случае, когда внедрение дополни­ тельных (финишных) операций — калибровки, раскатки, двойного

штампования и пр. несколько увеличивает трудоемкость изготовле­

ния поковки в кузнечном цехе, общезаводская трудоемкость изго­ товления детали резко уменьшается в результате значительного

сокращения объема механической обработки. Примером этому мо­

жет служить штамповка хомутика червяка мотоцикла без последу­ ющей калибровки и с калибровкой. В первом случае время кузнеч­ ной обработки составляло 0,59 мин., во втором случае — 1,04 мин.

63

Таблица 17

Стоимость изготовления стакана диаметром 35 мм методом холодной вытяжки из листа за четыре перехода и методом холодного выдавливания за один

ход пресса

Норма времени и расценок на 1000 шт. деталей

Наименование операций

Однако сокращение ряда операций последующей механической об­

работки хомутика позволило сократить время в целом по кузнеч­

ному и механическому цехам с 5,69 до 1,44 мин. на штуку, или в

4раза.

Втабл. 18 приведены сравнительные данные по двум способам штамповки корпусов кислородных вентилей: в открытом штампе (с заусенцем) с последующей обработкой на токарно-револьверном станке и в закрытом штампе (без заусенца) с последующей ме­

ханической обработкой на агрегатном станке с автоматическим

циклом.

Для определения рентабельности точной штамповки в безоб-

лойном закрытом штампе в указанном примере необходимо про­ верить окупаемость капитальных затрат. Уменьшение себестоимос­ ти корпуса вентиля по кузнечному цеху в основном определится

ции станка, инструмента и амортизации оборудования в механиче-

64

168 000 — стоимость токарно-винторезных станков в рублях).

В табл. 19 приведены расходы и себестоимость при изготовле­ нии поковок деталей малолитражного автомобиля по двум спосо­ бам: штамповкой на паровоздушных штамповочных молотах и штамповкой на кривошипных ковочно-штамповочных прессах (при

одном и том же масштабе выпуска).

Несмотря на большие эксплуатационные расходы при штам­ повке на относительно дорогих прессах, результирующая себесто­

имость 1000 шт. поковок, изготовленных на прессах (с ковочной точностью, превышающей точность молотовых поковок в среднем

66

Таблица 20

Сравнительные технико-экономические показатели изготовления шпинделей прядильных веретен по трем способам: токарной обработкой прутка,

в два раза), получается ниже стоимости молотовых поковок по

всем указанным в таблице пяти наименованиям.

В табл. 20 указаны технико-экономические показатели изго­ товления шпинделей прядильных веретен по трем способам: токар­ ной обточкой непосредственно из прутка, поперечно-винтовой про­ каткой и ротационным редуцированием (из практики Коломенско­ го завода текстильного машиностроения).

Аналогичные расчеты можно произвести по ряду других про­

цессов (высадки колец без раскатки и с раскаткой, штамповки мельничных шаров и винтовой прокатки их, высадки клапана и выдавливания и т. д.), и во всех случаях при надлежащей партии поковок процесс изготовления способом более точной обработки давлением оказывается более экономичным.

5*

ГЛАВА II

КАЧЕСТВЕННЫЙ НАГРЕВ МЕТАЛЛА

Технология изготовления точных поковок предъявляет к нагре­

ву заготовок специальные требования: стабильности начальной температуры, равномерности нагрева по сечению, минимального

окисления и минимального обезуглероживания поверхности заго­ товок. Если стабильность температуры и равномерность нагрева заготовок необходимы для повышения точности поковок по линии сужения поля рассеивания размеров и уменьшения эксцентричности при прошивке, то нагрев без окалины и без обезуглероживания

обеспечивает возможность полного устранения припусков на меха­ ническую обработку и повышения Кмех .

СТАБИЛЬНОСТЬ ТЕМПЕРАТУРЫ И РАВНОМЕРНОСТЬ НАГРЕВА ЗАГОТОВОК

При установившемся ритме кузнечной обработки стабильность температуры нагрева заготовки перед ее деформированием будет зависеть от стабильности температуры газов в печи, а стабильность температурного режима печи в основном зависит от топлива и спо­ соба подачи топлива и воздуха для горения. Колебания темпера­ туры в печах для разных топлив и разных способов подачи горю­ чих компонентов достигают следующих величин:

Электрические печи сопротивления с автоматической ре­

Для автоматического регулирования температуры применяются

схемы в электрических печах термопара — регулятор температу­

ры — исполнительный механизм.

68

Первые два звена в этих схемах являются одинаковыми. Ис­ полнительный механизм в схеме автоматики кузнечных печей, ота­ пливаемых мазутом или газом, является органом, регулирующим проходные сечения трубопроводов подачи топлива и воздуха. Кон­ такторы в электрических нагревательных печах включают или вы­ ключают их нагреватели, замыкая или размыкая контакты послед­ них с электросетью.

Если поток топлива и воздуха по трубопроводу можно регули­ ровать в пределах от нуля до максимума, то регулирование подачи электроэнергии в электрических печах производится преимущест­ венно по способу «включено — выключено».

В качестве первичных звеньев в схеме автоматики регулирова­ ния температуры в кузнечных печах для измерения температуры до 1300° применяются термопары: платинородий-платиновые (90% платины и 10% родия), градуированные на температуру до 1600° и хромель-алюмелевые (89% никеля, 10% хрома, 1% железа), при­ меняемые для нагрева до температуры 1000°, как например, при раскатке, полугорячей штамповке, калибровке, гибке, правке, штам­ повке цветных сплавов. Ввиду относительно высокой температуры нагрева в кузнечных печах целесообразно применение радиацион­ ных и фотоэлектрических пирометров (например, ФЭП-3).

Для автоматического регулирования температуры в печи в куз­ нечном производстве применяются: автоматический электронный потенциометр ЭПД-07 для измерения и одновременной записи температуры в определенной точке рабочего пространства печи; электронный уравновешенный мост ЭМД-207; двух- и трехпозици­ онный электронный регулятор температуры с милливольтметром ЭРМ-47; потенциометры и мосты с ленточной диафрагмой ЭПП,

БП-102 и др.

На фиг. 21 приведена схема автоматического регулирования температуры кузнечной печи, отапливаемой газом. Линза пиромет­ ра собирает в фокусе энергию радиации на определенное количе­ ство термопар, соединенных последовательно в термоэлектриче­ скую батарею. Элемент, реагирующий на радиацию, заключен в керамический чехол 1. Между керамическим чехлом и элементом,

реагирующим на радиацию, предусматривается приспособление 2

для воздушного охлаждения. Асбестная прокладка 3 между кера­ мическим чехлом и задней стенкой печи 4 предохраняет прибор от сотрясений. Радиационный пирометр может устанавливаться так­ же в своде печи, вертикально относительно пода печи. Регулиро­ вание температуры осуществляется посредством электронного по­ тенциометра 5, имеющего панель управления и связанного с под­ водом дутьевого воздуха 6, и газового диафрагменного клапана 7, установленного на газопроводе 8. В электронном потенциометре ис­ пользуется измерительный мостик. Напряжение, возбуждаемое эле­ ментом радиационного пирометра, передается к электронному по­ тенциометру, который регулирует скорость и направление враще­ ния уравнительного механизма. Всякое изменение напряжения в цепи термоэлектрического элемента, вызванное изменением темпе-

69