Определение типа производства

2. Определение типа производства

Рассчитаем такт выпуска по известным зависимостям [5]

 (2.1)

где Fg- годовой действительный фонд времени работы оборудования;

Ku- коэффициент, учитывающий потери по организационным причинам, Ku=0,75;

Nt-программа выпуска деталей в год = 300 шт.

Fg=Fn (1-P/100), (2.2)

Где Fn- номинальный годовой фонд времени;

Р- величина простоев оборудования по организационно-техническим причинам. Принимаем Р=10%

Fn=(Д_пр∙φ_пр+ Д_φ)· с, (2.3)

где Д_пр- число предпраздничных дней в году;

φ_пр- продолжительность смены в праздничные дни;

Д- число рабочих дней в году;

φ- продолжительность смены в рабочие дни;

с- количество рабочих смен.

При пятидневной рабочей неделе (продолжительностью 40 часов) по данным [6] общее количество рабочих дней в 2008 году составляет:

Np=365-114=251, (2.4)

здесь 114 - количество нерабочих и праздничных дней.

Тогда, учитывая число рабочих смен с =2; продолжительность смены φ =8 часов; продолжительность смены в предпраздничный день φ_пр=7 час; количество предпраздничных дней Д_пр=6; количество рабочих дней Д =248, получим:

Fn= ( 7·6 + 251·8 )·2 = 4100 час

Тогда

Fg= 4100 (1-0,1)= 3690 час

Тогда

 мин/шт

Определим коэффициент серийности по формуле:

 

K_l=, (2.5)

Где t_шт.ср.- средняя величина штучного времени на механическую обработку

 

K_l=

Тип производства - серийный.

 

3. Выбор метода получения заготовки

Метод получения заготовки детали, его целесообразность и экономическая эффективность определяется такими факторами, как форма детали, её материал, габаритные размеры детали, годовая программа выпуска детали. Исходя из конструкции детали, типа производства, заготовка может быть получена одним из методов: литьем, из проката или штамповкой.

Поскольку материал заготовки - сталь 45 не является пригодной для литья, то метод получения заготовки из литья неприемлем.

Следует отметить что сталь 45 хорошо деформируется. Поэтому исходя из величины годовой программы выпуска деталей, особенности конструкции утолщения посередине детали относительно хвостовика и рекомендаций [2] одним из методов получения заготовки выбираем поковку в подкладных штампах.

Сравним два варианта получения заготовки из круглого сортового проката и поковкой в подкладных штампах. При методе получения заготовки поковкой мерные отрезки сортового проката, нарезанного на механической пиле, подогревают в печи кузнечного цеха, после чего подают на ковку паровоздушными молотами в подкладных штампах. После горячей ковки заготовка принимает цилиндрическую форму с утолщением посередине (рис. 3.1)

Определим массу поковки по зависимости:

G₃= ρ· V· K , (3.1)

где ρ=7810 - плотность металла, кг/м³;

К - коэффициент, учитывающий отходы металла;

V₃- объем заготовки, который равен сумме объёмов заготовки V₁+V₂+V₃+V₄+V₅ на отдельных участках поковки, отсюда,

G₃= ρ·

Подставив числовые значения получим

G_з=7810·3,14·(0,039²·0,08+0,047²·0,086+0,055²·0,064+0,088²·0,132+0,049²· ·0,104) · 1,1= 11,81 кг

Определим коэффициент использования металла по формуле:

, (3.2)

где Gg- масса детали, отсюда

После получения заготовки, последнюю отжигают в индукторной печи до твердости НВ 195…220. Способ очистки после отжига заготовки- дробеструйный. Технические требования на заготовку: штамповочные уклоны должны быть выполнены не более 7˚, радиусы не более 5 мм. Предельные отклонения согласно рекомендаций [2].

Рисунок 3.1 – Эскиз заготовки поковки вала

Для окончательного выбора способа получения заготовки определим затраты на получение заготовки из проката и поковки.

Определим стоимость заготовки из круглого сортового проката диаметром 82 мм и длиной 450 мм

М= Q_зп *S – (Q_зп – q )*S_отх, (3.3)

Где Q – масса заготовки, S - стоимость 1 кг материала, q – масса детали, S_отх- стоимость отходов, Q_зп- масса заготовки с учетом потерь при нарезке.

Длина проката для нарезки заготовок L_пр= 5000 мм. Потери на зажим при нарезке на механических пилах l_заж= 100 мм. Ширина реза l_р= 8 мм, длина торцового обрезка l_об = 0,3…0,5*d ~40 ммКоличество заготовок, полученных из принятой длины определим по формуле

Х = (L_пр- l_заж – l_об)/(l_з + l_р) , (3.4)

Х = (5000 – 100 –40)/(450 + 8) = 10,61 шт

Принимаем х = 10 шт. Остаток длины (некратность)

L_нк = 5000 - 100 -40 - (450+8)·10 = 280 мм

Общие потери материала при нарезке проката составляет в процентном отношении к длине проката

П_по = (l_заж+l_об+ L_нк+ l_р)·100%/L_пр = (3.5)= (100+40+280+8)·100/5000 = 8,56%

Расход материала на 1 деталь с учетом всех технологических неизбежных потерь с учетом массы заготовки из проката, определенной по формуле (3.1)

Q_п = 7810·0,450·3,14·0,041² = 18,55 кг

Q_зп = Q_п(100+П_по)/100 = 18,55· (100+8,56)/100 = 20,13 кг (3.6)

Тогда, зная S = 5,1 грн/кг, S_отх= 1,3 грн/кг, q= 6,22 кг, получим

М_пр = 20.13*5,1 – (20,13 - 6,22)*1,3 = 84.58 грн

Коэффициент использования металла определим по зависимости (3.2)

К_ипр= 6,22/20,13 = 0,31

Определим стоимость заготовки, полученной поковкой

М_п = Сз*G_з – (G_{з –} q)*S_отх, (3.7)

Где Сз =7,5 грн/кг – стоимость поковки,

М_п = 7,5*11,81*(11,81-6,22)*1,3 = 81,3грн.

Таким образом и М_п<М_пр и К_ип>К_ипр, значит использовать штампованную поковку экономически целесообразно.

Рассчитаем экономию при использовании выбранного метода получения заготовки на всей партии деталей.

Э = (М_пр – М_п)*N = (84.58 – 81.3)*300 = 984 грн.