Практическое занятие №2 Технико-экономическое обоснование выбора заготовки

Проводимые на первом этапе исследования позволяют определить рекомендуемые способы получения заготовок. Окончательное решение о выборе конкретного способа из полученного перечня принимаются после определения и сравнения себестоимости получения заготовки для каждого из рекомендованных видов.

Себестоимость производства заготовок, без учета затрат на предварительную механическую обработку, для способов литья и обработки давлением определяется по следующей формуле:

,

где С – базовая стоимость 1 т заготовок, руб/т (таблица 8-11);

К_Т.О – коэффициенты доплат за термическую обработку и очистку заготовок, руб/т (таблица 12);

М_заг – масса заготовки, кг;

К_Т – коэффициент учитывающий точностные характеристики литых заготовок (таблица 13), для ОМД К_Т = 1;

К_С – коэффициент учитывающий серийность выпуска заготовок (таблица 1.14-1.16);

М_д – масса детали, кг (см. чертеж детали);

S_отх – стоимость 1 т отходов (стружки), руб;

К_ф – коэффициент учитывающий инфляцию (по отношению к ценам 2011 г.). В таблицах 8 – 11 указаны цены 1991 г. Для предварительных расчетов принимаем К_ф = 50.

Отнесение отливок к той или иной группе сложности можно сделать по следующим признакам:

1 группа - удлиненные детали типа тел вращения, которые можно отливать не только стационарным, но и центробежным способом. К ним относятся гильзы, трубы, цилиндры, некоторые типы шпинделей с фланцами и др. Отношение длины к диаметру у таких деталей больше единицы;

2 группа – детали типа дисков: маховики, шкивы, фланцы, корпуса подшипников и др.;

3 группа – простые по конфигурации коробчатые плоские детали, для формовки которых не требуется большое количество стержней. К этой группе относятся передние, боковые и нижние крышки двигателей, крышки коробок скоростей, передних бабок и других корпусных деталей, суппорты станков, кронштейны, планки, вилки, рычаги и др;

4 группа – закрытые корпусные детали коробчатого типа, внутри которых монтируются механизмы машин. Это – корпуса коробок скоростей, передние бабки, коробки подач и фартуки станков и другие детали сложной формы , для изготовления которых требуется значительное количество стержней при формовке;

5 группа – крупные и тяжелые коробчатые детали, на которых обычно монтируются узлы и механизмы машин. К ним можно отнести станины металлорежущих станков и литейных машин, а также прессов, компрессоров и других машин. Эти детали обычно служат как несущие конструкции.

Таблица 8 – Базовая стоимость 1 т отливок из чугуна в рублях

Масса одной отливки, кг	Группа сложности
	1	2	3	4	5
4,5	322	401	496	590	704
5,65	316	394	486	579	691
7,15	310	386	477	569	677
9	304	379	468	557	665

Таблица 9 – Базовая стоимость 1 т отливок из стали в рублях

Масса одной отливки, кг	Группа сложности
	1	2	3	4	5
14,25	352	439	542	645	770
18	346	431	533	634	756
22,5	341	424	524	623	744
28,25	335	417	515	613	732

Группа сложности поковок может быть найдена с достаточной для расчетов точностью на основании классификации поковок, приведенной в таблице 10.

Таблица 10 – Классификация поковок по группам сложности

Форма поковок	Группа сложности
	1	2	3	4
1. Поковки, изготавливаемые на молотах и прессах
Тела вращения в плоскости разъема штампа	Без отверстия	С отверстием	С отверстием и выступами	С отверстием, выступами и ребрами
Призматические	Без выступов	С выступами	-	-
Крестовины	Без отверстия	С отверстием	-	-
В Продолжение таблицы 1.10 алы	Валы с переменным сечением	Коленчатые валы с изгибом в одной плоскости (фланец получают при штамповке вала)	Коленчатые валы с изгибом в одной плоскости с противовесами (фланец получают отдельной операцией – высадкой), распределительные валы	Коленчатые валы с противовесами и распределением колен в разных плоскостях (фланец получают отдельной операцией – высадкой)
2. Поковки, изготавливаемые на горизонтально-ковочных машинах	Поковки типа стержня с утолщением (фланцем)	Поковки типа втулок и колец	Поковки с полостями (глухими отверстиями)	Полые штамповки из труб

Таблица 11 – Базовая стоимость 1 т поковок в рублях

Масса одной поковки, кг	Группа сложности
	1	2	3	4
2,825	398	452	506	567
3,575	382	432	485	544
4,5	368	418	468	524
5,65	354	403	450	504
7,15	342	389	435	486
9	332	376	422	472
11,25	321	365	409	458

Таблица 12 – Базовая стоимость 1 т штамповок в рублях

Масса одной штамповок, кг	Группа сложности
	1	2	3	4
1,8	508	577	647	724
2,25	482	548	613	686
2,825	457	519	582	651
3,575	439	499	558	625
4,5	422	480	538	602
5,65	407	463	517	579
7,15	393	446	500	559
9	381	432	484	542
11,25	369	419	469	526

Таблица 13– Доплата за термообработку и очистку заготовок

Вид термообработки	К т.о , руб./т
Отжиг	15
Нормализация	25
Очистка от окалины	8

Таблица 14 – Коэффициент К_т , учитывающий класс точности размеров в зависимости от способа литья

Способ литья	Кт
В песчано–глинистые и оболочковые формы	1,165
В кокиль, центробежное литье	1,27
По выплавляемым моделям	1,67

Таблица 15 – Коэффициент К_с , учитывающий серийность выпуска заготовок – поковок массой от 2,5 до 10 кг

Число поковок в годовом заказе, шт.	Кс
125 и менее	1,5
126 - 250	1,25
251 - 500	1,1
Свыше 501	1

Таблица 16 – Коэффициент К_с , учитывающий серийность выпуска штамповок

Группа серийности	Число горячих штамповок в годовом заказе при массе одной штамповки, кг				Кс
	1,6 – 2,5	2,5 – 4,0	4,0 - 10	10 - 25
5	700 и менее	650 и менее	500 и менее	400 и менее	-
4	701 – 1400	651 – 1250	501 – 1000	401 – 750	1,3
3	1401 – 4500	1251 – 4000	1001 – 3500	751 – 3000	1,15
2	4501 – 120000	4001 – 100000	3501 – 75000	3001 – 50000	1,0
1	Свыше 120000	Свыше 100000	Свыше 75000	Свыше 50000	0,9

Таблица 17 – Коэффициент К_с , учитывающий серийность выпуска отливок

Размер партии, шт.	Кс	Размер партии, шт.	Кс
Менее 200	1,23	12001 – 20000	1,03
201 – 1000	1,15	20001 – 75000	1,0
1001 – 4000	1,1	75001 – 200000	0,97
4001 – 12000	1,06

Таблица 18 – Коэффициент К_м , учитывающий материал отливок

Материал	Км	Материал	Км
Углеродистая сталь	1,21	Магниевые сплавы	9,15
Низколегированная сталь	1,60	Медноцинковые сплавы и бронзы, оловянистые	4,15
Легированная сталь	2,20-2,60	Бронзы оловянистые-свинцовые	5,40
Алюминиевые сплавы	5,10	Цинковые сплавы	3,40

Таблица 19 – Коэффициент К_м , учитывающий материал поковок

Материал	Км
Сталь 08-85	1
Сталь 15Х-50Х	1,18
Сталь 18ХГТ-30ХГТ	1,27
Сталь ШХ15	1,62
Сталь 12ХНЗА-30 ХНЗА	1,98

Пример 2. Определить себестоимость получения заготовки для детали «Фланец».

В примере 1 для детали были выбраны штамповка на молотах и прессах, а также свободная ковка. Предварительно рассчитаем массу заготовки в зависимости от коэффициента весовой точности К_в.т., используя таблицу 6.

свободная ковка - К_в.т = 0,6, соответственно, М_заг(ковка) = 14,1 кг;

штамповка на молотах и прессах - К_в.т. =0,8, соответственно, М_заг(штамп.) = 10,6 кг.

Себестоимость заготовки, получаемой методом свободной ковки, определяем по формуле:

,

где С – базовая стоимость 1 т заготовок определяется по таблице 11 для 1 группы сложности (поковка без отверстия). Для определения искомого значения С необходимо интерполировать по массе заготовки:

,

где М₁, М₂ – табличные значения масс заготовок, кг;

С₁, С₂ – соответвующие массам базовые стоимости 1 т заготовок, руб.

Величина М_заг должна находится в диапазоне М₁, М₂. Для значений М_заг , выходящей за диапазон, принимаются крайние значения М₁, М₂.

При М₁ = 9 кг, С₁ = 332 руб;

при М₂ = 11,25 кг, С₂ = 321 руб.

руб.

Для остальных коэффициентов находим:

К_Т.О = 25 руб./т – нормализация (таблица 12);

К_Т = 1;

К_С = 1 для программы выпуска 1000 шт. (таблица 15);

К_М = 1 для стали 45 (таблица 1.19);

S_отх = 0,1 С = 0,1 307=30,7 руб;

К_ф = 50.

руб.

Таким образом, найдем себестоимость заготовки, получаемой методом штамповки на молоте и прессе.

С – базовая стоимость 1 т заготовок определяется по таблице 12 для 1 группы сложности (штамповка с отверстием).

При М₁ = 9 кг, С₁ = 432 руб.;

При М₂ = 11,25 кг, С₂ = 419 руб;

руб.;

К_Т.О. = 25 руб./т – нормализация (таблица 12);

К_Т = 1;

К_С = 1,15 для программы выпуска 1000 шт. (таблица 16);

К_М = 1 для стали 45 (таблица 1.19);

S_отх = 0,1С = 0,1 423 =42,3 руб;

К_ф = 50.

руб.

Приведённая годовая экономия:

где -годовая программа выпуска, шт.

Находим: руб.

Результаты вычислений сведём в таблицу 20.

Таблица 20 - Сравнение вариантов методов получения заготовки

Наименование показателей	1 вариант	2 вариант
Метод получения заготовки	Свободная ковка	Штамповка на молотах и прессах
Материал заготовки	Сталь 45	Сталь
Масса детали, кг	8,5	8,5
Масса заготовки, кг	14,1	10,6
Коэффициент весовой точности	0,6	0,8
Себестоимость заготовки, руб.	225,5	268,56
Годовая экономия, руб.	43 060	-
Годовая экономия материала, т	3,5	-

Произведенные расчеты экономической эффективности показывают, что более целесообразным является метод свободной ковки.