3.2. Выбор и обоснование оптимального способа изготовления отливок

Способы и технологические процессы изготовления отливок определя­ется на основании научно-технических прогнозов развития литейного про­изводства, передового производственного опыта и имеющихся исходных данных, предусмотренных ТЭО строительства или реконструкции цеха. При оценке применяемых технологических решений или при выборе оптимального производства литых заготовок следует исходить из показателя народ­но-хозяйственной эффективности по сумме приведенных затрат на изготов­ление готовых деталей.

Для практических расчетов, при условии, что не требуется развития сырьевой базы, рекомендуется использовать упрощенную формулу:

П = (С_л + С_м) В₂ + Е_н (К_л + К_м) (1)

где П - показатель эффективности по сумме приведенных затрат - опти­мальность техпроцесса производства отливок;

С_л - себестоимость изготовления отливок в литейном цехе в руб/т (руб/шт);

С_м - себестоимость механической обработки отливок в руб/т (руб/шт);

В₂ - годовой выпуск отливок т/год (шт/год);

Е_н - коэффициент эффективности капитальных вложений: Е_н=0,120,15;

К_л - капитальные вложения в производство отливок, руб;

К_м - капитальные вложения в производстве механобработки, руб.

Дается сравнимая оценка нового технологического процесса с наи­лучшим из известных и принятым за базовый.

Оптимальному технологическому процессу соответствует способ, обеспечивающий min “П” в производстве готовых деталей. На этот показа­тель большое влияние оказывает серийность “В₂”. С увеличением серий­ности производства трудоемкость и себестоимость отливок уменьшается, снижаются удельные затраты на оснастку и т.д. В общем виде сумма при­веденных затрат выражается соотношением: П = f(B₂).

При выборе оптимального варианта получения заготовки необходимо иметь ввиду, что уменьшение объема механической обработки, как прави­ло, связано с удорожанием заготовки, однако в большинстве случаев это удорожание несоизмеримо с достигаемой экономией. На рисунке 2 приведе­на схема оптимального выбора технологического процесса.

Здесь: 1 - себестоимость мех. обработки; 2 - себестоимость процесса литья; 3 - полная себестоимость.

Рисунок 2: Схема выбора оптимального технологического процесса.

Общесоюзные нормы технологического проектирования предприятий ма­шиностроения, приборостроения и металлообработки (ОНТП 07-83/Минавтоп­ром) при выборе технологических процессов и оборудования рекомендуют:

- в литейных цехах массового и крупносерийного производства изготов­ление отливок следует предусматривать в сырых формах методом комби­нированного уплотнения с использованием формовочных смесей на авто­матических и комплексно-механизированных формовочных линиях, обору­дованных автоматическими или механизированными устройствами залив­ки;

- в литейных цехах серийного и единичного производства изготовление мелких отливок следует предусматривать в сырых формах с использова­нием единых формовочных смесей на формовочных автоматах с комби­нированными способами уплотнения. Для отливок массой более 50 кг могут предусматри-ваться облицовочные бентонитовые смеси;

- изготовление форм для отливок повышенной точности массой свыше 100 кг в условиях мелкосерийного и индивидуального производства следует применять холоднотвердеющие смеси (ХТС);

- поточное изготовление средних и крупных отливок для серийного им мелкосерийного производства следует предусматривать в формах, изго­тавливаемых из пластичных самотвердеющих смесей (ПСС), быстросохну­щих песчано-глинистых смесей (ПГС) с органическими крепителями, CO₂ - процесс (для стальных отливок) и др. в потоке на встряхивающих машинах с подпрессовкой или пескометами. Для изготовления крупных и тяжелых отливок могут применяться также жидкие самотвердеющие смеси (ЖСС).

При серийном, мелкосерийном и единичном производствах отливок массой до 100 кг на линиях следует предусматривать автоматизацию и ме­ханизацию заливки. При производстве отливок массой от 100 до 250 кг следует предусматривать механизацию заливки ковшевыми установками с дистанционным управлением. Допускается производить заливку монорельсо­выми или крановыми ковшами. В потоке следует предусматривать накопите­ли для готовых форм, заливаемых различными марками стали.

Для сокращения производственных площадей, занимаемых охладитель­ными трассами, следует применять пространственные или вертикаль­но-замкнутые конвейеры (2^х и 3^х - ярусные).