§ 83. Основные и вспомогательные материалы

Расход основных материалов. В цехах листовой штамповки для изготовления деталей используются различные металлические и неметаллические материалы. Удельный вес неметаллических материалов, перерабатываемых в цехах листовой штамповки на машиностроительных заводах, по отношению к металлическим материалам, однако, невелик.

Металлические материалыпоставляются в виде рулонов, лент, листов, полос. Отдельные детали, требующие штамповочных операций, могут также изготовляться из различных профилей, труб, проволоки и пр. Для массового и крупносерийного производств наиболее удобны непрерывные материалы (рулоны, ленты), так как при их использовании облегчается и удешевляется автоматизация технологических процессов.

Наибольшее распространениев различных отраслях машиностроения имеют сталь различных марок и сортов, алюминий и его сплавы, медь и ее сплавы (в основном латуни). В отдельных производствах используют также титан и его сплавы, магниевые сплавы, цинк и др. Штамповку титана, магния и их сплавов при наличии формоизменяющих процессов (вытяжка, формовка) осуществляют с подогревом (см. §79).

Некоторые материалы имеют покрытия, предохраняющие их от коррозии. Например, сталь тонколистовая оцинкованная или луженая, жесть белая, плакированные (покрытые алюминием) дуралюмины.

Расход металламожет определяться двумя способами:детальным и укрупненным.При детальном способе расчетанеобходимо иметь технологические карты на все детали, изготовляемые в цехе, а также чертежи ср спецификациями на все детали.При укрупненном способегодовой расход металла М (в тоннах) каждой марки и сорта подсчитывают по формуле:

М = (П/)100

В этой формуле, применительно к цехам листовой штамповки, П — масса выпускаемых деталей в год из данного металла,;— коэффициент использования металла, %.

Согласно опытным данным коэффициент использования листового металлапо различным отраслям промышленности в процентах составляет:

приборы, электрооборудование ............ 60—65

автомобили.............................................. 60—75

мотоциклы, велосипеды......................... 70—75

тракторы.................................................. 70—85

холодильники, стиральные машины.....80—82

Расход вспомогательных материалов. По назначению следует различатьтри вида вспомогательных материалов:а)для ремонта оборудования, оснастки и штампов (см. гл. XII),б)для очистки, промывки и смазки их (табл. IX.31) ив)для технологических целей — смазке при штамповке.

Для штамповки используют густые (консистентные) и жидкие смазки. Последние можно наносить распылением. Технологические смазки могут содержать минеральные и растительные масла, животные жиры и твердые наполнители (древесная мука, тальк, бентонитовая глина и реже коллоидный гриф, так как его трудно удалять). Наиболее дешевые смазки представляют собой водные эмульсии (более 90% воды) с различными присадками. На 1 т отштампованных деталей расходуется примерно 1 кг технологических смазок.

§ 84. Определение состава и количества оборудования и численности производственных рабочих

Определение состава и количества оборудования производится по методике и формулам, приведенным в гл. V. В табл. IX.32, IX.33, IX.34 и IX.35 приведена производительность различного заготовительного и листоштамповочного оборудования, а также линий, составленных из этого оборудования, в табл. IX-36, IX.37, IX.38 и IX.39— данные по продолжительности переналадки оборудования и линий штамповки, а-в табл. IX.40 — коэффициенты загрузки оборудования [7]. При определении количества оборудования производительность прессов может также устанавливаться по числу используемых ходов пресса (см. табл. IX. 15 и IX. 16).

Как видно из этих таблиц, используемое число ходов меньше паспортного. Выполняя расчет по данным табл. IX. 15, следует иметь в виду, что при ручной подаче число используемых ходов при штамповке из штучных заготовок должно быть не менее,3 в минуту на крупных и особо крупных прессах и не менее 12 в минуту на мелких и особо мелких прессах. Поэтому в тех случаях, когда подсчет числа используемых ходов по. приведенным в таблице процентам даст для крупных и особо крупных прессов меньше 3, надо принимать 3 хода в минуту; Аналогично, когда для мелких и особо мелких прессов подсчет даст меньше 12 ходов в минуту, надо принимать 12 ходов в минуту. При штамповке из ленты число используемых ходов у мелкого и особо мелкого пресса с ручной подачей может доходить до 50 в минуту.

Повышение производительности прессового оборудования обеспечивается увеличением числа ходов пресса и сокращением вспомогательного времени. На производительность штамповки влияют два показателя: затраты машинного Тм и вспомогательного Тв времени. При малых соотношениях Tм/Tв наибольший эффект дают мероприятия, направленные на снижение вспомогательного времени, при больших соотношениях Тм/Тв, наоборот — увеличение быстроходности прессов. Снижение затрат вспомогательного времени обеспечивается автоматизацией и механизацией процессов штамповки. В серийном и мелкосерийном производствах при штамповке крупных и средних деталей уменьшение вспомогательного времени может быть достигнуто повышением плотности бригад, но до некоторой величины, определяемой технико-экономическим расчетом.

Таблица IХ.32

Средняя производительность универсальных механических прессов, шт/ч

Усилие пресса, кН	Размеры стола пресса, мм	Тип производства
		Мелкосерий­ное и единич­ное		Серийное			Крупно­серийное		Массовое
		при работе нз
		полосы	штучной заготовки		полосы	штучной заготовки	полосы	штучной заготовки	полосы	штучной заготовки
<250	450X300	750	700		850	800	1000	900	1200	1000
<500	600X400	700	600		800	700	950	800	1100	900
<1000	850X650	600	500		700	600	800	700	900	800
1600...2500	900X900	500	450		600	500	700	6.00	750	650
3150...4000	1000X1000	350	300		400	300	500	350	550	400
6300	1250X1250	300	250		350	300	400	350	450	400
8000...10 000	1500X1500	250	200		325	275	375	325	425	375
16 000... 10 000	1800X1800	—	—		300	250	350	300	400	350

Примечание.Табличные данные составлены для работы без применения средств механизации. При наличии механизации производительность прессов увеличивается на 25.,.35%.

Таблица IX.33

Средняя производительность линий прессов при штамповке особо крупных, крупных и средних тонколистовых деталей

Тип линий	Состав линий прессов				Средняя производительность, шт/ч
	Головной пресс двойного действия		Прессы простого действия
					Серийное производ­ство	Крупносе­рийное про­изводство	Массовое производство
	Усилие, кН	Размеры сто­ла пресса, мм	Усилие, кН	Размеры сто­ла пресса, мм
Особо крупной н крупной штамповки	16000... 20 000 10 000	4500X2500 3500X2300	10 000... 12 000 5000	4500X2500 3500X2300	150 220	200 290	240 340
Средней штамповки	6300 5000 3150 —	2800X1900 2500X1400 1500X1400 —	5000 5000 1600...2500 1600...2500	2800X1900 2500X1400 2000X1250 900X900	320 380 450 550	400 440 500 650	450 490 550 700

Примечания: 1. Табличные данные не учитывают наличие автоматизации. Производительность автоматических линий можно определить по числу используемых ходов головного пресса, которое составляет в среднем 70...75% от паспортного числа ходов этого пресса. 2. К тонколистовым отнесены детали, штампуемые из листового материала толщиной до 4 мм.

Таблица IХ.34

Средняя производительность линий прессов при штамповке особо крупных, крупных и средних толстолистовых деталей

Тип линий	Прессы простого действия		Средняя производительность, шт/ч
	Усилие, кН	Размеры стола, мм
			Серийное производ­ство	Крупно­серийное произ­водство	Массовое производ­ство
Специальные и особо-крупной штам­повки	31 500...63 000 20 000...31 500 12 500... 16 000	9000X2000... ...12000X2200 7000X1800... ...8000X2000 5000X1800	150 180 250	180 220 300	— — —
Крупной штамповки	16000 12 500 8000... 10 000 8000... 10 000	800X800 1600X1600 1500X1500 4000X1500	270 280 300 280	320 330 330 320	— 380 400 350
Средней штамповки	5000 2500 5000...6300 3150...4000 2500	2800X1400 2000X1250 1250X1250... ...1500X1500 1000X1000 900X900	320 400 325 350 450	360 450 375 400 500	— 500 425 450 550

Примечание.Табличные данные не учитывают наличие автоматизации. Производительность автоматических линий можно определять по числу используемых ходов основного пресса, которое составляет в среднем 70...75% от паспортного числа ходов этого пресса.

Таблица IX.35

Средняя производительность ножниц с наклонными ножами, т/ч

Длина разреза, мм, не более	Толщина линии, мм	Ширина отрезаемой заготовки (шаг подачи), мм
		100	200	400	600	800	1000
1000	0,5 2,0 3,0 4,0	0,15 0,5 0,7 0,9	0,3 1,0 1,3 1,7	0,55 1,75 2,4 3,0	0,8 2,5 3,4 4,4	— — — —	— — — —
2000	0,5 2,0 3,0 4,0 6,0 9,0 10,0	0,2 0,65 0,9 1,2 1,5 2,0 2,2	0,4 1,2 1,65 2,0 2,8 3,7. 3,9	0,7 2,2 3,0 3,8 5,0 6,7 7,2	1,0 3,0 4,4 5,6 7,4 9,7 10,0	1,3 4,0 5,5 7,0 9,4 12,0 13,0	— — — — — — —
3200	0,5 2,0 3,0 4,0	0,4 1,3 1,8 2,3	0,8 2,4 3,3 4,0	1,4 4,4 6,0 7,6	2,0 6,0 8,8 11,2	2,6 8,0 11,0 14,0	3,2 9,6 13,4 16,0

Продолжение табл. IX.35

Длина разреза, мм, не более	Толщина линии, мм	Ширина отрезаемой заготовки (шаг подачи), мм
		100	200	400	600	800	1000
3200	6,0 9,0 10,0	3,0 4,0 4,4	5,6 7,4 7,8	10,0 13,4 14,4	14,8 19,4 20,0	18,8 24,0 26,0	22,0 29,0 31,0
5000	0,5 2,0 3,0 4,0 6,0 9,0 10,0 12,0 16,0	0,6 1,9 2,5 3,4 4,5 6,0 6,5 7,0 9,0	1,1 3,5 4,9 6,0 8,0 11,0 12,0 13,5 17,0	2,0 6,5 9,0 11,0 14,0 20,0 22,0 26,0 33,0	2,9 9,5 13,0 16,0 20,0 29,0 32,0 38,0 47,0	3,8 12,0 17,0 20,0 26,0 38,0 40,0 50,0 60,0	5,5 14,0 20,0 24 30,0 42,0 48,0 55,0 70,0

Примечание.Производительность дана для массового и крупносерийного производств. При серийном производстве она составляет 0,75, а при мелкосерийном 0,6 от указанной в таблице.

Таблица IX.36

Средняя продолжительность переналадки оборудования листовой штамповки, ч

Оборудование	Количество наладчиков
	1	2	3
Автоматические линии вырубки заготовок из широкого рулона	—	4	3
Автоматические линии резки широкого рулона на прямоугольные и трапециидальные заготовки	—	2	—
Ножницы с наклонными ножами	0,5	0,3	—
Многодисковые ножницы	—	1,5	—
Прессы автоматы многопозиционные усилием: 2000…31500 кН, с числом позиций 7…9 <10000 кН, с числом позиций 8…10 <1000 кН, с числом позиций 8…11	— — 6	6 2 4	6 4 — —
Прессы – автоматы многоползунковые	6	4	—
Прессы однокривошипные усилием: 8000...10 000 кН. 5000...6300 кН. 2500...3150 кН. <1000 кН.	— — 1,75 1	2 1,5 1,25 0,6	— — — —
Прессы однокривошипные с автоматической подачей усилием: 8000 кН <6300 кН <2500 кН <1000 кН	— — 2,5 2	4 3,5 2 1,5	— — — —
Прессы двух-четырехкривошипные усилием до 8000 кН	—	5	—
Прессы вырубные двух-четырехкривошипные усилием до 6300 кН	—	2,5	—
Прессы – автоматы со специальными наладками	—	6	—

Таблица IX.37

Средняя продолжительность переналадки линии штамповки (перестановка штампов, регулирование, пробная штамповка, контроль, замена и отладка средств механизации)

Таблица IХ.38

Процент общего времени, затрачиваемого на переналадку к годовому эффективному фонду времени оборудования

Оборудование	Количество закрепленных деталей
	<10	>10
Линии крупной штамповки, состоящие из прессов без выдвижных столов Специальные линии…………………………………………………………….. Линии крупной штамповки, состоящие из прессов с выдвижными столами. Линии средней штамповки Автоматические линии для нарезки или вырубки заготовок из широкого рулона…………………………………………………………………………. Ножницы с наклонными ножами (гильотинные) ……………… Многодисковые ножницы ……………… Вырубные прессы……………………………………………………………. Прессы – автоматы многопозиционные…………………………………….. Прессы однокривошипные…………………………………………………. То же, с автоматической подачей ……….. …………….. Многоползунковые прессы-автоматы …………….. Двух и четырехкривошипные прессы с автоматической подачей…… Прессы-автоматы со специальной наладкой………………………………	15...20 20...25 5... 10 5...10 — — — 5 10...20 5 8 15 10 15	20...30 30.. 35 10...15 10...15 10 5 10 10 15...25 10 15 20 15 20

Примечание. Данные, приведенные в таблице, относятся к общему времени, затрачиваемому на переналадку в рабочие и нерабочие смены.

Таблица IX39

Процент времени на переналадку, осуществляемую в рабочие смены, к общему времени на переналадку

Оборудование	Массовое и крупносерийное производ­ства	Серийное производство
Линии и прессы: крупной и особо крупной штамповки средней штамповки . мелкой и особо мелкой штамповки ....	20...40 30...60 100	50...100 100 100

Таблица IX.40

Коэффициент загрузки оборудования

Группы оборудования	Средний по группе	Максимальный
Автоматизированные линии штамповки и резки заготовок…. Линии и прессы крупной и средней штамповки…………… Многопозиционные и другие прессы – автоматы……..…….. Прессы мелкой штамповки……………………………………. Ножницы с наклонным ножом, (гильотинные),правильно-вальцовочные машины и др……………………....................... Прочее оборудование…………………………………………..	0,8 0,75 0,75 0,8 0,8 0,7	1,2 0,85 0,85 0,9 0,9 0,95

Численность производственных рабочих и другого цехового персонала определяется согласно методике, приведенной в гл.. V. Количество производственных рабочих, обслуживающих производственное оборудование цеха,-, как видно из табл. IX.41, зависит от степени автоматизации и механизации процессов [7].

При использовании табличных данных большие значения плотности бригад, обслуживающих оборудование, следует принимать при изготовлении крупных и тяжелых деталей.