Сборник практических работ по технологии машиностроения

1. Целесообразно использование токарной обработки при программе запуска п < 3 тьгс. изделий. Если К,™составляет более 0,84 (К^м > 0,84), токарная обработка целесообразна при любых программахпроизводства (рис. 1.9.1, е, д) деталей из конструкционных сталей (Ц,= 0,15 руб.,

100мм).

2.Ири программе от 3 до 50 тыс. изделий целесообразно на се­ годняшний день использование штамповки. Облойная штамповка

имеет коэффициент использования металла К„м = 0,5...0,6, высокие трудоемкость и себестоимость изготовления деталей, сложность автоматизации процесса.

3. При лрограмме выпуска п > 25... 100 тыс. изделий целесообраз­ но применение поперечно-клиноюй прокатки. ПКП позвадяет полу­ чать высокий Ки„ —0,8...0,9. Себестоимость клиновой прокатки воз­ растает с увеличением Кйм(рис. 9.1, а, в(д, е), увеличением стоимо­ сти металла (рйс.1.9.1, б) и размеров изделий (рис.1. 9.1, г).

Повышение производительности стана клиновой прокатки в 2...3 раза не оказывает суш;ественного влияния на себестоимость изделий. Эго позволяет прогнозировать целесообразность использования станов с винговЬ1Ш1каЛйб1Жми. Стоимость инструмента на таюж сташх выше, а стойкость ниже, чеМ на стшах с клиновыми инструментами. И если увеличение производительности не влечет за собой существенного сни­ жения себестоимости, то следует предположить, что себестоимость из­ делий на таком оборудовании не будет ниже себестоимости изделий, получаемых на станах клиновой прокатки. Поэтому применение попе­ речной прокатки и винтбвых кал1Йров целесообразно при программах выпуска, исчисляемых сопйми миллионов, т е. в случаях когда эконо­ мияпроизводственных плошадей становится определяющим фактором.

Анализируя относительную величину составляющих себестои­ мости, можно наметить наиболее целесообразные П5ти повышения эффективности клиновой прокатки. В первую очередь это повыше­ ние стойкости инструмента за счет улучшения технологии изготов­ ления и применения новых методов обработки, таких как эЛектроэрОзионная И плазменное напыление. Значительные резервы повы­ шения эффективности прокатки следует позже связывать с повы­ шением К„м и переходом на контактный нагрев заготовок, обеспе­ чивающий более высокий КПД.

80

Рис. 1.9.1. Зависимость себестоимости изделий: а, в, д - от программы выпуска п иК„„приЦ„ = 0,15руб.;б-отпприЦи = 0,8;г-отппри I =400мми0 = 40мм; е-отКи„при I = 100 мм и Ц„ = 0,15 руб. для сравниваемых методов.

1 - токарная обработка; 2 - штамгговка; 3 - клиновая прокатка; 4 - клиновая прокаткас ЧПУ, N =60дет./ч; 5 - клиноваяпрокаткас ЧПУ, N = 180дегУч,Ц ,=0,15 руб., ^ = 100 мм

81

М' = Ц„П1 (0,85 + 0,15 К ' У,

при штамповке

М" = Ц„ □1(0,77 + 0,23

при клиновой прокатке

М'" = Цм □ '”(0,77 + 0,20 7^1),

где □ 3, □ 3, □ 5 - масса заготовки, кг, получаемой соответственно

при токарной обработке, при штамповке и клиновой прокатке. Затраты на заработную плату обслуживающего персонала ли­

нейно зависят от производительности оборудования.

При токарной обработке производительность оборудования связана

с объёмом снимаемого металла ((1 - К '^) □'з), режимами резания и

другими факторами. Усредненная линейная зависимость будет

При штамповке на ГКМ оборудование обслуживают 1-2 рабо­ чих, на прессах и молотах - 2-3 рабочих той же квалификации. За­ траты на заработную плату в среднем составят

Ъ" = 2,24Ш",

где - часовая производительность оборудования.

При клиновой прокатке оборудование обслуживает один рабо­ чий с часовой тарифной ставкой 0,94 руб. С учетом дополнительной заработной платы 10% и начислений на зарплату 7,7% затраты на изделие составят

3" = 1,124/N®

где Ы'" - часовая производительность оборудования. Ее целесооб-

83

разно представить в виде зависимости от скорости прокатки V, м/мин, и длины инструмента Ь, мм, которая представлена в табл. 1.9.1.

Аналогичным образом найдены зависимости остальных состав­ ляющих себестоимости от параметров изделий и оборудования (табл. 1. 9.1) [26].

Стойкость инструмента клиновой прокатки (включая ремонты) в среднем составляет 300 тыс. изделий, поэтому в случае когда годо­ вая программа выпуска деталей ниже этой величины, стоимость инструмента относят на объем выпускаемой продукции, что резко увеличивает ее себестоимость.

Подобным образом поступают при штамповке, где стойкость ин­ струмента в среднем составляет 10 тыс. изделий. При клиновой прокатке на станах с ЧПУ и при токарной обработке инструмент, как правило, универсален. Это позволяет эксплуатировать его до полногошзноса, и, таким образом, его удельная стоимость не зави­ сит от объема производства [26].

Затраты на нагрев теоретически должны быть прямо пропорцио­ нальны массе металла, однако вследствие того, что КПД нагрева с увеличением частоты тока и уменьшением размера детали падает, эмпирическая зависимость носит квадратичный характер [26].

Аналогичным образом определяются затраты на амортизацию, текущий ремонт и производственные площади (табл. 1.9.1).

Технологическая себестоимость деталей без учета накладных расходов может быть определена по формуле [1]

С = М + 3 + И + Э + Н + А + П.

Рекомендованные зависимости (табл. 1.9.1) позволяют выбрать метод получения изделия.

Величина приведенной годовой экономии Эи от применения бо­ лее экономичного метода получения изделия определяется, руб.:

Э„ = (С''-С''''')п,

где с!', с'" - технологическая себестоимость сравниваемых методов, например, поперечно-клиновой прокатки и штамповки, п - годовая программа, шт.

84

Т а б л и ц а 9,1.1

Зависимости составляющих себестоимости для изготовления детали, руб.

Примечание'. Ц, - цена 1 кг металла, руб.; ^з - масеа заготовки, кг; N - производительность'обору­ дования, ч;Х - длина клинового инструмента, мм; (. - длина изделия, мм; п - программа выпуска дета-

00

Рис. 1.9.5. Полуось

87

щ

■ 30*^*

Рис. 1.9.6; Вал каретки велосипеда

1.Материал - сталь 38ХГС ГОСТ 4543-71; маСса 1^32, кг.

2.Гр. II 156...229 НВ ГОСТ 8479-70.

Рис. 1.9.7. Вал раздаточной коробки

88

1.материал - сталь 4Э1 и с 1 шэи- /4; ма

2.Гр. II255.. .302 НВ ГОСТ 8479-70.

Рис. 1.9.8. Ось крюка

89