Тип производства и объём выпуска изделия
Тип производства и объём выпуска изделия существенно влияют на выбор вида заготовки и метода её получения. Так, для единичного и мелкосерийного производств характерно использование в качестве заготовки горячекатаного проката, отливок, полученных литьём в песчано-глинистые формы и поковок, изготовленных ковкой.
В условиях крупносерийного и массового производств рентабельны высокомеханизированные и автоматизированные методы, сочетающие высокие качества заготовок и производительность их изготовления с минимальными затратами труда при обработке резанием. К таким методам можно отнести объёмную штамповку, литьё в кокиль, под давлением, в оболочковые формы и т.д.
Объём выпуска, т.е. количество изделий выпускаемых в течение определенного периода времени (обычно за год) также является одним из важных факторов, определяющих выбор метода получения заготовки. Его влияние легко проследить по себестоимости одной заготовки
(1)
и партии заготовок
,
где а – текущие затраты (стоимость расходного материала, электроэнергии, заработная плата основных производственных рабочих, расходы на эксплуатацию оборудования, оснастки и т.д.);
b – единовременные или капитальные затраты (на оборудование, оснастку, на отладку технологического процесса);
N – объём выпуска, шт.
Как видно из выражения 1 увеличение объёма выпуска ведет к уменьшению себестоимости заготовки. Однако такое снижение носит сложный (ступенчатый) характер (рисунок 4.1).
|
|
|
Рисунок 4.1 – зависимость себестоимости партии заготовок (1) и одной заготовки (2) от объёма выпуска |
В этом случае, капитальные затраты возрастают на некоторую величину в’ и при N1<N<N2 себестоимость производственной партии составит
Если сравнить линии себестоимости для двух или нескольких вариантов технологического процесса получения заготовок (рисунок 4.2), то не трудно найти значение N*, определяющее границы рационального использования того или иного варианта.
|
|
|
Рисунок 4.2 – Зависимость себестоимости заготовки от объёма выпуска для двух вариантов технологического процесса получения заготовки |
Материал заготовок
Каждый метод получения заготовки требует от материала определённых технологических свойств, поэтому, материал часто накладывает ограничения на выбор метода получения заготовки, например серый чугун, имеет хорошие литейные свойства, но не обрабатывается давлением. Сплавы, обладающие низкой жидко текучестью и склонностью к усадке, не рекомендуется применять при литье в кокиль, т.к. из-за низкой податливости литейной формы могут возникнуть литейные напряжения, коробление отливки и трещины. В таких случаях целесообразно применять литьё в оболочковые или песчано-глинистые формы.
При выборе метода получения заготовок следует помнить, что заготовки из одного и того же материала, но полученные разными методами будут обладать неодинаковыми физико-механическими свойствами.
Так, отливки характеризуются относительно большим размером зёрен, неоднородностью химического состава и механическими свойствами по сечению, наличием остаточных напряжений и т.д.
Металл после обработки давлением имеет мелкозернистую структуру и определённую направленность – волокнистость зёрен. Это значит повышение его физико-механических свойств.
Пластическая деформация металла приводит так же к инезотропии его свойств: прочность металла вдоль волокон примерно на 10…15% выше, чем в поперечном направлении.
Технологические свойства материала оказывают влияние и на себестоимость производства заготовок. Например, переход от чугуна к стали при изготовлении отливок повышает себестоимость (без учёта сплошности материала) на 20…30%
Применение легированных и высокоуглеродистых сталей при производстве поковок так же повышает их себестоимость.