Главная База знаний "Allbest" Производство и технологии Порошковая металлургия

Порошковая металлургия

Требования, предъявляемые к материалам пресс-формы. Расчёт высоты загрузочной камеры, размера стержня. Антифрикционные материалы на основе железа. Упрочнение порошковых материалов. Конструкция детали "втулка". Нормирование технологического процесса.

Рубрика	Производство и технологии
Вид	дипломная работа
Язык	русский
Дата добавления	14.07.2014
Размер файла	3,2 M

посмотреть текст работы

скачать работу можно здесь

полная информация о работе

весь список подобных работ

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Страница:

50-110

25-130

59-128

60-130

82-85

22,0-27,0

19,0-32,0

7,6-39,0

21,0-45,0

12,8-39,0

6,0

29,0-32,0

19,0

32,5

24,0

10,0

114

125

2-5

0,55-3

0,45-0,8

2,6

0,9-1

0,5

950

1250

600

2900

0,5-3

Таблица 1.10 - Значение модуля упругости железо-медь-графитовых материалов при различной пористости

Состав материала

Модуль упругости·, кГ/

15%

13-16%

20%

25%

30%

35%

Fe-5ч9% Cu

Fe-3% Cu

Fe-2ч3,5% Cu-1,1ч1,5 C

Fe-8% Cu-2% C

13,5

10,9

12,0-14,0

10,0-14,7

11,0

10,0-12,0

8,45

5,7-7,8

7,0

Антифрикционные свойства этих материалов мало отличаются от свойств пористого железа и железографита. Они применяются только при работе со смазкой и реже в режиме самосмазывания.

Введение меди значительно улучшает свойства композиции железо-графит. Медь замедляет диффузию углерода в б- и г-железе, предотвращает образование цементита, улучшает структуру и механические свойства материала, значительно повышает микротвердость. Так, микротвердость феррита в пористом железе и пористом железографите, легированном 5% меди, равна соответственно 103,8-203,5 и 270,9-525 кГ/мм2. Микротвердость перлита с увеличением содержания меди от 1 до 11% возрастает от 336,3 до 851,2 кГ/мм2. Это обусловливает более высокий уровень свойств материалов композиции железо- медь-графит по сравнению с материалами композиции железо-медь. Физико-механические характеристики антифрикционных материалов композиции железо - медь - графит ( - сера) приведены в табл.1.11.

Таблица 1.11 - Физико-механические характеристики антифрикционных материалов композиции железо - медь - графит ( - сера)

Химический состав (остальное Fe), %	Плотность, г/	Пористость, %	НВ, кГ/	Предел прочности при растяжении, кГ/	Относи- тельное удлинение, %
Cu	C	S
1	2	3	4	5	6	7	8
2,5 2,5 1,0-3,0 5,0-10,0 5,0-15,0 3,0 15,0-25,0 3,0-10,0 3,0 3,0 3,0 2,5 2,5	1,5 2,0 1,1 1,1 2,4-3,0 0,8 1,0 1,3-2,0 1,5-2 0-0,7 1,5 1,2 2,0	- - - - - - - 0-0,4 0,3-0,4 0,15-0,4 0,4 0,8 0,4-0,8	6,9-7,2 - - - - 6,2 7,2-7,6 - - - - - -	16-25 15-32 15 >15 17-27 20 - 18-27 18-25 - 14-27 17-23 16-25	60-180 60-150 115-145 135-165 55-105 140-170 - 60-130 45-90 50-100 50-150 70-130 45-165	12-45 19-27 35-39 40-39 24-27 34-47 46-60 30-40 15-20 20-25 20-50 14-18 20-26	0,5-3,5 3,0 0,8-1,2 1,1-0,9 0,4-0,7 1,0 0-1,0 - - 3,0-4,0 - - -
Ударная вязкость, кГм/	Предел прочности при сжатии, кГ/	Предел прочности при изгибе, кГ/	Коэффициент трения	Предельно допустимая	PV, кГ·м/
				нагрузка, кГ/	cкорость, м/с
9	10	11	12	13	14	15
0,4-8,0 >0,25 0,75-1,0 0,6-0,8 0,4-0,5 - - - - - 0,3-0,8 - 0,4	60 - - - - - - - - - 90-100 50 >75	>25 29-80 67-82 64-75 32-36 - - - - - - 40-46 30-40	0,01-0,06 - - - - - - - - - 0,05-0,11 0,01-0,10 0,03-0,05	- 100 - - - - - 196 - - 5-100 100 -	- 3,0 - - - - - - - - 0,5-8,0 5,0 -	- - - До 70 - - - - - - - - -

Например, предел прочности материала пористостью 18-20% состава ЖГр1Д5 равен 35, а материала ЖД5 - 31 кГ/мм2; для материала ЖГр1ДЗ - 36, а ЖДЗ - 30,4 кГ/мм2. Наиболее стабильные характеристики имеют материалы, содержащие 5% меди и 1% графита, 4 - 8% меди и 1,5% графита. В качестве оптимального содержания меди в спеченных материалах на основе железа рекомендуется 5-6 или 5-9%. Модуль упругости таких материалов приведен в табл. 1.10.

Антифрикционные свойства железо-медь-графитовых композиций сопоставимы со свойствами железографитовых материалов. Например, материал марки ЖГр1,5Д5 (1,5% С, 5% Cu) с пористостью 20-25% и твёрдостью 55-75 кГ/мм2 способен обеспечить работоспособность подшипников при непрерывной подаче смазки и PV до 70 кГ•м/см2•с. Присутствие структурно-свободной меди не оказывает положительного влияния на антифрикционные свойства, но несколько снижает износ вала, В некоторых условиях трения присутствие свободной меди приводит к схватыванию.

Для работы в условиях ограниченной подачи смазки рекомендуются композиция с повышенным содержанием графита (4-15%) и меди (4-12%).

Материал, отвечающий составу ЖГр4Д7 (4% С, 7% Cu), обеспечивает работоспособность узлов трения в режиме самосмазывания при скорости скольжения 0,94 м/с и нагрузке 10-45 кГ/см2 с коэффициентом трения 0,1. В условиях больших скоростей скольжения (> 1,5 м/с) необходимо увеличить количество графита либо ввести дополнительную смазку. Теплопроводность железографита при введении 20% меди повышается на 40%.

Высокие физико-механические характеристики материалов композиции железо-медь и железо-медь-графит позволяют применять их в ответственных узлах трения, где требуется повышенная прочность подшипникового материала. Такие материалы способны выдерживать статические нагрузки до 600-2900 кГ/см2. Однако критерий PV таких материалов не превышает 20 кГ•м/см2•с при ограниченной смазке. Материалы железо-медь, содержащие медь свыше 10% (до 40- 70%), обладают повышенной коррозионной стойкостью, по антифрикционным свойствам не уступают бронзе и с успехом могут ее заменять. В связи с этим за рубежом выпускают материалы типа железо-бронза, которые состоят из 70% меди, 30% железа и имеют при пористости 20% д = 1%, ув = 14 кГ/мм2 или содержат 31,5% меди и 3,5% олова (остальное железо). У последних при пористости 20% д = 3,5% и ув = -24,6 кГ/мм2 (США). В Швеции производят материал под маркой «Essem ferrobrons», который содержит 44,5% меди, 4,5% олова, 1% графита и 50% железа. Он имеет при пористости 23% ув = 22- 37 кГ/мм2, д = 1% и НВ = 60-105 кГ/мм2.

В конструкторской части были рассмотрены антифрикционные порошковые стали на основе железа, методы и способы прессования и формообразовния порошков, проанализирована проектируемая пресс-форма и выбрано прессовое оборудование - пресс-автомат ТРА-50.

В процессе выполнения конструкторской части были рассчитаны основные элементы пресс-формы, матрица пресс-формы рассчитана на прочность и жёсткость, нижний пуансон на сжатие и изгиб.

По результатам конструкторского расчёта следует, что детали пресс-формы и вся пресс-форма в целом удовлетворяет условиям прочности и жесткости.

2. ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКАЯ ЧАСТЬ

2.1 Упрочнение порошковых материалов

Под термической обработкой понимается совокупность операций нагрева, выдержки при высоких температурах и охлаждения в целях изменения структуры и обрабатываемости материала, улучшения сочетания его механических и физических свойств без изменения формы и размеров изделий. Возможность применения различных видов термической обработки основана на том, что каждая частица порошкового металла представляет собой компактный металл, в котором при нагреве и охлаждении совершаются такие же превращения, как и в больших объемах литого и кованого металла. Однако резкое отличие порошкового металла от кованого по структурному строению, термодинамическому состоянию не позволяет автоматически переносить закономерности тепловых процессов кованых сталей на порошковые [2].

2.1.1 Закалка порошковых сталей

Структурные особенности порошковых сталей оказывают влияние на ее закаливаемость, под которой понимается способность стали воспринимать закалку, т. е. приобретать высокую твердость и прочность. Закаливаемость углеродистой стали зависит от содержания углерода и полноты превращения аустенита в мартенсит: чем больше углерода в стали, тем выше твердость, тем лучше закаливаемость стали. Закаливаемость легированной стали зависит как от содержания углерода, так и от количества и качества легирующих элементов. Например, некоторые легированные стали за счет большого количества специальных карбидов закаливаются на твердость до 68-70 НRCЭ [2].

В порошковых сталях пористость оказывает влияние как на закаливаемость, так и на технологию выполнения закалки и ее качественные результаты. При закалке порошковых сталей возрастают возможности образования мягких пятен, разброс твердости и обезуглероживание изделий. Причинами разброса твердости могут быть неравномерное распределение углерода и плотности по объему изделия, косвенное влияние пор и т. п. Так, определение твердости структурных составляющих порошковой стали с 0,8% С после различных видов термической обработки показало, что если твердость мартенсита образцов с 13-15% пор колеблется в пределах 7400-8600 МПа, то у образцов с 24-26% пор она составляет всего 6000-7200 МПа [2].

Установленные различия в значениях твердости мартенсита и появление «мягких» пятен в закаленных порошковых сталях необходимо связывать е наличием в них пор. При закалке охлаждение и теплоотвод от закаливаемых изделий совершается через внешнюю активную поверхность, которая в случае наличия беспористых тел является поверхностью изделия, а ее величина определяется геометрическими размерами изделия. В порошковых телах охлаждение при закалке может производиться не только через внешнюю поверхность, но и через поверхность пор. Поэтому в пористых телах активная поверхность является переменной величиной и определяется как геометрией изделия, так объемным содержанием пор и их качественным состоянием. Если поры закрыты и не выходят на поверхность, то активная поверхность равна активной поверхности соответствующего компактного тела.

Иная картина будет наблюдаться при охлаждении пористого тела. Так как охлаждающие жидкости, применяемые при закалке (например, вода), как правило, обладают низкой температурой испарения и кипения, то при погружении в них горячих изделий жидкость, проникая в поры, мгновенно превращается в пар, образует над порами устойчивые пузырьки, резко уменьшающие активную поверхность охлаждения. Это приводит к снижению общей скорости охлаждения, а в зонах пор - к образованию мягких пятен. В целях предупреждения образования устойчивых газовых пузырьков и получения однородной твердости при закалке пористых порошковых изделий необходимо производить интенсивное перемешивание охлаждающей жидкости [2]. Анализ микроструктуры закаленных образцов с 13% пор из порошковой стали с 0,8% С показал, что при закалке в воду на поверхности образцов наблюдаются мартенситная и мартенситно-бейнитная структуры, которые, проникая на небольшую глубину, переходят в трооститную, а затем в сорбитную. При закалке в масло у всех образцов на поверхности образуется структура бейнитная или бейнито-трооститная, переходящая по глубине в сорбитную. В связи с этим масло (как закалочная среда) рекомендуется при закалке только мелких изделий, изготовленных из легированных сталей, которые имеют малую критическую скорость закалки, а также если бейнитная структура является предпочтительнее мартенситной.

К числу факторов, формирующих механические свойства закаленных сталей, относятся температура и время нагрева изделий под закалку, которые определяют структуру, твердость и однородность аустенита. В случае получения кованых сталей нагрев выше оптимальной температуры приводит к росту зерна аустенита, а при закалке - к получению крупноигольчатого мартенсита и увеличению остаточного аустенита, что снижает механические свойства закаленных изделий.

Низкая склонность к росту зерна аустенита порошковых сталей позволяет предположить, что их нагрев под закалку может осуществляться при более высоких температурах без опасения перегрева. Установлено, что превышение температуры нагрева порошковых сталей под закалку над оптимальными температурами, принятыми для соответствующих кованых сталей, не только не снижает твердость, но и позволяет получать мелкозернистую более однородную структуру мартенсита с повышенными свойствами. Падение твердости и огрубление структуры наблюдается только после превышения определенной оптимальной температуры, зависящей от пористости: чем больше пористость, тем выше температура нагрева под закалку.

Следовательно, в порошковых сталях под оптимальной температурой закалки понимается температурный интервал, обеспечивающий получение максимальной твердости. В зависимости от пористости он располагается на 60-120°С выше соответствующих критических точек кованых сталей аналогичного химического состава.

2.1.2 Закалка порошковых изделий с применением нагрева токами высокой частоты

Электротермическая обработка является перспективным методом повышения свойств порошковых изделий, так как она в отличие от обычной термической обработки обеспечивает минимальную деформацию деталей, дает возможность обработки пористых изделий без применения защитных атмосфер, повышает твердость закаленных деталей, улучшает их структуру и позволяет получать хорошие сочетания механических свойств. Кроме того, электротермическая обработка является высокопроизводительным процессом: при массовом производстве деталей создаются благоприятные условия для автоматизации и программирования операции. Повышение механических свойств при этой обработке связывается с измененным состоянием аустенита при электротермическом нагреве. Аустенит перед закалкой состоит из мельчайших зерен, характеризуется тонкой субструктурой и большой микронеоднородностью. Это строение аустенита отражается на структуре закаленной стали - мартенсите, повышает его свойства [2].

На рисунке 2.1 приведены кривые нагрева углеродистых сталей литой и порошковой с пористостью 10; 15 и 20%. Из рисунка следует, что в температурном интервале до точки Кюри (768 °С) скорость индукционного нагрева практически одинакова и не зависит от пористости. При температуре выше точки Кюри происходит переход ферритной составляющей в парамагнитное состояние, что вызывает перераспределение тока и связанное с ним резкое изменение соотношения тепла, которое создается в поверхностном слое, и тепла, отводимого вглубь образца, что обусловливается различной теплопроводностью образцов с различной пористостью. При этих температурах наилучший отвод тепла внутрь образца наблюдается у литой стали (рисунок 2.1, кривая 1), хуже у порошковых сталей. Причем чем больше пористость, тем больше затрудняется отвод.

Рисунок 2.1 - Кривые индукционного нагрева литой стали (кривая 1) и порошковых сталей с пористостью 10; 15 и 20% соответственно - кривые 2, 3, 4

Оптимальная температура индукционного нагрева под закалку зависит от скорости нагрева: чем больше эта скорость, тем выше температура нагрева, обеспечивающая максимальную твердость закаленной стали (рисунок 2.2). Установлено, что для углеродистой стали из порошков с 0,56-0,58% С и 15% пор при скорости нагрева 80 °/с максимальная твердость получается при закалке с температуры 1000 °С, а при скорости нагрева 550 °/с - при закалке с 1075 °С.

Введение легирующих элементов отражается на общем ходе кривых индукционного нагрева и на отдельных их участках. Так, легирующие элементы в области фазовых превращений замедляют скорость нагрева, и она становится меньшей по сравнению со скоростью нагрева до точки Кюри. При введении в сталь 3-5% никеля на кинетической кривой появляется второй перегиб, соответствующий температуре 400 °С. Анализ полученных данных показывает, что закономерности кинетики индукционного нагрева пористой стали аналогичны закономерностям нагрева кованой стали.

На основании изучения кинетики индукционного нагрева были определены оптимальные параметры электротермической обработки легированной стали:

скорость нагрева в области фазовых превращений составляла приблизительно 400 °/с, температура нагрева под закалку - 1000-1050 °С. Эти параметры обеспечивают получение наиболее высоких механических свойств при сквозном нагреве закаливаемых изделий.

Изделия, подвергнутые электротермической обработке, имеют более однородную твердость по сравнению со спеченными. Среднее значение твердости повышается примерно в 2,5 раза. Последующий отпуск при 180 °С в течение 40 мин повышает твердость легированных сталей, что, по-видимому, объясняется частичным переходом остаточного аустенита в мартенсит.

Рисунок 2.2 - Изменение твердости закаленных образцов из порошковой стали в зависимости от скорости нагрева: кривая 1-3 - скорость нагрева 80, 240, 550 °/с

2.2 Расчёт индуктора

Расчет индуктора для поверхностной закалки состоит из трех этапов:

выбор частоты;

теплового расчета, в результате которого определяются мощность и время, требуемые для нагрева детали на заданную глубину при заданной температуре поверхности;

3) электрического расчета, который определяет мощность, подводимую к контуру, ток в индукторе и напряжение на его зажимах, размеры индуктора и комплектующие электрооборудования.

Тепловой и электрический расчеты довольно сложны, в особенности при средних частотах, когда глубина активного в детали, по которому проходит главная часть индуктированного тока, обычно превышает глубину прогрева до температуры магнитных превращений стали и значительное влияние на течение процесса оказывают магнитные свойства сердцевины детали. При этом магнитная проницаемость зависит от напряженности магнитного поля, а следовательно, и от мощности, подводимой к детали. Однако представляется возможным произвести приближенные расчеты на основе некоторых средних значений.

2.2.1 Выбор частоты

Вопрос выбора частоты для закалки деталей сложной формы является достаточно сложным. Если требуется закалить зубчатое колесо по всему контуру, то на первый взгляд кажется необходимым, чтобы удельная мощность была одинакова во всех точках поверхности. Это возможно при поверхностном эффекте, ярко выраженном как в зубцах, так и во впадинах. Однако при ближайшем рассмотрении видно, что условия нагрева зубцов и впадин различны.

Точка O в зубце находится под действием большего числа источников тепла, чем точка у впадины, как это показано на рис. 2.3. стрелками. При равномерном распределении удельной мощности это приведёт к перегреву зубца относительно впадины.

Рисунок 2.3 - Тепловое действие тока высокой частоты на поверхность шестерни

Наоборот, при низкой частоте, когда глубина проникновения тока сравнима с толщиной зубца, плотность тока в зубьях падает и вместе с ней падает удельная мощность. Впадины нагреваются сильнее зубцов. Очевидно, что существует некоторая оптимальная частота, при которой вся поверхность нагревается равномерно. При этом удельная мощность во впадинах примерно в два раза больше чем в зубцах.

В применении к зубчатым колёсам оптимальная частота будет:

ѓ , (2.1)

где m - модуль зубчатого колеса, мм (m = 4,75);

ѓ = 13300 Гц

2.2.2 Тепловой расчёт индуктора

При закалке ТВЧ за условный диаметр шестерни следует принимать диаметр начальной окружности: = = = 33,25 мм. Точность расчёта при таком допущении ниже, чем при расчёте деталей цилиндрической формы, но это обстоятельство значительно компенсируется проведённым выше расчётом оптимальной частоты.

Глубина закалённого слоя:

= 0.05 ч 0.1 (2.2)

= 0,09 · 33,25 = 2,99 ? 0,3 см

Время нагрева определяется по номограмме рис. 2.4 с учётом поправочных коэффициентов:

= · · , (2.3)

где - переходной коэффициент по температуре нагрева ( = 0,59);

- переходной коэффициент по частоте (= 1,1);

= 4· 0,59·1,1 = 2,6 с

Удельную мощность определяем по той же программе:

= ·· , (2.4)

где =1,5; = 0,92; = 0,75 кВт/;

= 0,75·1,5·0,92 = 1 кВт/

Определяем мощность подводимую к индуктору:

= ·р··а/0,75, (2.5)

где - удельная мощность (1 кВт/);

- диаметр детали (= 3,325 см);

а - ширина индуктора, принимаем а = 1,8 см;

0,75 - средний КПД индуктора;

= 1·3,14·3,325·1,8/0,75 = 25 кВт

Рисунок 2.4 - Зависимость времени нагрева (сплошные линии) и удельной мощности сообщаемой детали (штриховые линии), от диаметра нагреваемого цилиндра при частоте тока 10000 Гц.

При непрерывно - последовательном нагреве = 1,25·25 = 30 кВт.

2.2.3 Электрический расчёт индуктора

Условный диаметр индуктора для расчёта напряжения и тока принимаем равным

= + 0,6 = 3,325 + 0,6 = 3,925 см.

Величину и определяем по номограмме рис. 2.5.:

= 21 В, = 10000 А

Для определения действительных значений напряжения и тока необходимо провести расчёт по корректирующим формулам (так как в нашем случае мощность и частота отличаются от приведённых на рис. 2.5.)

= 0,1· · · , (2.6)

= 0,1 · 21 · · = 13,9 В

= 0,1 · · · , (2.7)

= 0,1 · 10000 · · = 5100 А

Учитывая, что при расчёте параметров индуктора для шестерни мы брали приведённый условный диаметр равный диаметру начальной окружности (3,325 см), а диаметр вершин шестерни - 4, 235 см, при условии фактического зазора между зубьями и индуктором 0,25 см расчётный зазор составит 7 см.

Рисунок 2.5 - Зависимость напряжения на индуктирующем проводе и тока в индукторе при частоте тока 10000 Гц и мощности 100 кВт, подводимой к индуктору, от диаметра одновиткового индуктора

Тогда окончательно применяя корректирующие формулы, получается:

= · , (2.8)

= 13,9 · = 21,2 В

= · , (2.9)

= 5100· = 8170 А

Коэффициент мощности индуктора:

= , (2.10)

= = 0,1732

Электрооборудование установок ТВЧ

Установки индукционного нагрева состоят из технологических устройств (индуктор, спрейер), источников питания, линий передачи и средств управления.

В нашем случае для установки назначаем тиристорный преобразователь частоты. Достоинством преобразователей являются высокий КПД (90ч94%)

(у электромашинных преобразователей 82ч90%) мало меняющийся при неполной загрузке, возможность изменения частоты, хорошая ремонтопригодность, малая инертность, постоянная готовность к работе. Однако преобразователи имеют малую перегрузочную способность. Стоимость тиристорных преобразователей выше, чем машинных [10].

Тиристорные преобразователи состоят из полупроводникового выпрямителя и тиристорного инвертона, к выходу которого подключается нагреватель и конденсаторная батарея. Коммутирующая, управляющая и защитная аппаратура

входит в состав преобразователей. Типаж преобразователей постоянно расширяется, в основном в сторону увеличения частоты и мощности.

В настоящее время наиболее широко применяют тиристорные преобразователи частоты ТПЧ малой и средней мощности (до 1000 кВт) на частоте 2,5 - 10 кГц. При неполной загрузке тиристоров по току возможно использование ТПЧ вплоть до частот 20 - 30 кГц (в нашем случае требуется 13,3 кГц). Это позволяет при существующих полупроводниковых приборах удовлетворить потребности установок индукционного нагрева в преобразователях мощностью 30 - 40 кВт.

Для закалки применяется универсальный закалочный станок 9698 - 3030. Станок предназначен для закалки цилиндрических деталей типа валов, втулок, шестерен, фланцев, звездочек и т.п. с вращением закаливаемой детали и без вращения. Закалочный станок обеспечивает последовательную или одновременную закалку деталей, а также закалку нескольких зон одной детали.

Закалочный станок применяется в комплекте с преобразователем частоты тока и системой управления процессом нагрева под закалку. Максимальная длина закаливаемой детали 1000 мм, диаметр 300 мм. Скорость рабочего хода детали 1 - 20 мм/с (бесступенчатое регулирование). Габаритные размеры закалочного станка 1500Ч560Ч2695 мм [10].

В исследовательской части было проведено исследование упрочнения втулки, изготовленной прессованием порошка, закалкой ТВЧ, а также исследование износостойкости различных порошковых смесей после закалки ТВЧ.

В процессе выполнения исследовательской части была рассмотрена закалка порошковых сталей и применение закалки ТВЧ для порошковых сталей. Также был проведён расчёт индуктора установки ТВЧ: тепловой и электрический, проанализировано электрооборудование установок ТВЧ и выбран для закалки универсальный закалочный станок 9698-3030.

При исследовании порошковых смесей на износостойкость после закалки ТВЧ было определено, что интенсивность изнашивания закалённых образцов уменьшилась по сравнению с сырыми образцами из-за возникновения значительных структурных и термических напряжений в сталях при высокоскоростном нагреве и охлаждении. Следовательно, закалённые порошковые стали имеют износостойкость выше, чем незакалённые.

3. ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

Технология машиностроения - наука, изучающая и устанавливающая закономерности протекания процессов обработки и параметры, воздействие на которые наиболее эффективно сказывается на интенсификации процессов и повышение их точности.

Отрасли машиностроения обеспечивают материальную основу технического прогресса всех отраслей народного хозяйства, что занимает ведущее место в дальнейшем росте экономики страны.

В решении этой задачи существенное место занимает ускорение научно-технического прогресса на базе технического перевооружения производства, создания и выпуска высокопроизводительных машин и оборудования, внедрение новой техники и материалов, прогрессивной технологии и систем машин для комплексной механизации и автоматизации производства. В связи с этим большое внимание уделяется разработке, освоению и внедрению новых высокоэффективных технологических процессов, новых материалов, в том числе и неметаллических, снижению металлоемкости изделий, экономики топливно-энергетических ресурсов, механизации и автоматизации производственных процессов, повышению надежности и долговечности изделий, соответствующих по своему техническому уровню и качеству лучшим отечественным и зарубежным аналогам.

Ведущее место в дальнейшем росте экономики страны принадлежит отраслям машиностроения, которые обеспечивают материальную основу технического прогресса всех отраслей народного хозяйства.

Практическому осуществлению широкого применения прогрессивных типовых технологических процессов, оснастки оборудования, средств механизации и автоматизации, содействует единая система технологической подготовки производства (ЕСТПП), обеспечивающая для всех организаций и предприятий системный подход оптимизации выбора методов и средств технологической подготовки производства.

Моральное старение продукции машиностроения зачастую наступает значительно быстрее их физического старения, при этом сроки устойчивого производства сократились, а для постановки на производство новых изделий на каждую тысячу деталей требуется разработать свыше 15 тыс. единиц различной технологической документации и изготовить свыше 5 тыс. различных видов технологического оснащения. Все это требует дальнейшего повышения научно-технического уровня и качества изделий, всестороннего совершенствования технологий, методов организации и управление процессами производства.

3.1 Анализ технологичности конструкции детали «втулка»

Технологический контроль чертежей сводится к тщательному их изучению. Рабочий чертеж обрабатываемой детали должен содержать все необходимые сведения, дающее полное представление о детали, проекции, разрезы, сечения, должны быть проставлены все размеры с допусками, шероховатостью, отклонениями, допуском форм и расположений.

Согласно чертежу наиболее точная поверхность - это отверстие Ш70Н7, с Ra = 1.6 мкм.

Деталь “ втулка ” изготавливается из стали 20 ГОСТ 1050 - 88, подвергнутой термообработке для получения твердости по Роквеллу 35…41HRC.

Деталь имеет простую геометрическую форму, имеется свободный подход и отвод режущего инструмента, удобно устанавливается в трехкулачковый патрон.

Таким образом, деталь технологична.

3.2 Определение типа производства

Тип производства определяется в зависимости от годовой программы, выпуска и массы детали.

При заданной годовой производственной программе N=1000 шт. и массе детали =2 кг устанавливаем тип производства - серийный.

Характерной особенностью серийного производства является изготовление деталей сериями (партиями) которые запускаются в производство через определенное время. Изготовление одних и тех же изделий делает возможной непрерывную загрузку основной массы станков одними и теми же заготовками, что в свою очередь позволяет широко использовать специальные и специализированные станки и автоматы, сложные и специальные приспособления и автоматические устройства, многолезвийные режущие инструменты. Большие затраты на специальное высокопроизводительное оборудование и технологическую оснастку полностью окупается в условиях серийного производства даже при незначительном повышении производительности труда.

Партия запуска деталей определяется по формуле, дет.:

n = , (3.1)

где N = 1000 штук - годовая производственная программа;

Ф = 247 дней - число рабочих дней в году;

t - число дней, на которое необходимо иметь запас деталей на складе при пятидневной двухсменной рабочей неделе, t = 8 дней.

Выбор заготовки

Для данной детали в серийном производстве экономически целесообразно применить в качестве заготовки трубный прокат Ш102 х Ш72 длиной l = 68 мм.

Рассчитывается масса заготовки, кг:

m = V, (3.2)

где - плотность стали 20, = 7,814 г/см3;

V - объем, см3;

m = 10-3 = 2,17 кг.

Коэффициент использования металла:

Ки = , (3.3)

где mд - масса детали, mд = 2 кг.

Ки =

Себестоимость заготовки:

(3.4)

где S - базовая стоимость 1 кг металла заготовки, руб;

Sотх - цена 1 кг отходов, руб;

S = 29000 руб/т; Sотх = 1000 руб/т.

Маршрутный технологический процесс механической обработки детали «втулка».

000 Заготовительная:

Отрезать заготовку на длину l = 68 мм.

005 Токарная - револьверная:

А Установить в трехкулачковый патрон.

1 переход: подрезать торец в размер 66,5мм - поперечный суппорт;

2 переход: точить однократно Ш 100h12 на длину l = 45 мм - Р.Г.;

3 переход: расточить предварительно Ш 70Н11 - револьверная головка;

4 переход: расточить окончательно Ш 70Н7 - револьверная головка;

5 переход: расточить фаску 1 х 450- револьверная головка;

6 переход: точить фаску 1 х 450- револьверная головка;

Б Переустановить.

7 переход: точить Ш 100h12- револьверная головка;

8 переход: подрезать торец в размер 65мм - поперечный суппорт;

9 переход: расточить фаску 1 х 450- револьверная головка;

10 переход: точить фаску 1 х 450- револьверная головка.

010 Термическая:

Закалка 35...41 HRC.

015 Внутришлифовальная:

А Установить деталь в трехкулачковый патрон.

1 переход: шлифовать Ш70Н7 Ra = 1,6мкм.

020 Контрольная. ОТК.

Расчет припусков на механическую обработку

Поверхность 70Н7.

Обрабатывается: растачиванием предварительным Н11;

растачиванием окончательным Н9;

шлифованием Н7.

точность отверстия по ГОСТ 7505 - 89 по .

Расчет припуска производим аналитически по формуле:

2Zmin=2 (Rzi-1 + Ti-1 +), мкм, (3.5)

где Rzi-1 - шероховатость поверхности предшествующего перехода;

i-1- суммарное значение пространственных отклонений предшествующего перехода;

yi - погрешность установки на данном переходе;

для предварительного растачивания:

Rz=50 мкм, Т=50 мкм, y =400 мкм.

(3.6)

где к = 2 мкм / мм - удельная величина кривизны заготовки;

l = 67мм.

чистовое растачивание:

Rz= 10 мкм; Т= 20 мкм; y =400 мкм.

= 0.06 заг = = 10 мкм.

чистовое растачивание:

Rz= 5 мкм; Т= 15 мкм; y =150 мкм. = 0.

Результаты расчётов заносятся в табл. 3.1.

По результатам расчётов строится схема расположения операционных размеров (рис.3.1).

Таблица 3.1 - Расчет припусков и предельных размеров по технологическим переходам на обработку поверхности 70H7

Технологические операции и переходы	Заготовка	Предварительное растачивание	окончательное растачивание	шлифование
Элементы припуска:
Rzа	50	10	5	-
Тi-1	50	20	15	-
	174	10	-	-
yb	-	400	400	-
Расчетный припуск, мкм	-
Расчетный размер, мм	66,158	68,68	69,616	70,000
Допуск, мм	1,6	0,190	0,074	0,030
Предельные размеры D min D max	66,158 67,758	68,68 68,83	69,616 69,69	70,000 70,030
Предельные значения припусков, мкм	- -	1,072 2,512	0,860 0,958	0,340 0,377

Выбор оборудования, режущего, мерительного, вспомогательного инструментов

005 Токарно - револьверная.

Токарно-револьверный патронный полуавтомат модели 1416 [11].

Наибольший длина обрабатываемой заготовки 160 мм;

Наибольшая длина детали 100 мм;

Число оборотов шпинделя в минуту: 63 - 2000 мин-1;

Подача суппортов, мм/мин.

поперечных: 25 - 100;

револьверных: 20 - 100.

Мощность электродвигателя 5,5 кВт.

Режущий инструмент:

резец расточной для фаски;

резец проходной прямой ц = 450 с Т15К6;

резец подрезной с Т15К6 ГОСТ 18880 - 73;

резец расточной для сквозных отверстий специальный.

Вспомогательный инструмент:

державка для крепления резца в поперечный суппорт ГОСТ 18319 - 81;

державка для крепления резца в револьверную головку ГОСТ 18236 - 81.

Мерительный инструмент:

Калибр - пробка Ш70Н9;

Калибр - скоба Ш100h11;

Штангенциркуль ШЦ 0 - 125 ГОСТ 166 - 75.

015 Внутришлифовальная.

Станок внутришлифовальный 3А227 [11].

Наибольший диаметр изделия - 200мм;

Размеры шлифовального отверстия:

диаметр - 20 ч 100мм;

длина 125мм.

мощность электродвигателя: 3кВт.

Режущий инструмент:

Шлифовальная головка цилиндрическая AW D = 30; H = 50 22А40СМ27К

22А - электрокорунд белый;

40 - зернистость, мкм;

СМ2 - средней мягкости;

7К - керамическая связка.

Мерительный инструмент:

Калибр - пробка Ш70Н7 специальная.

Рисунок 3.1 - Схема расположения межоперационных размеров, полей допусков для Ш70Н7

Расчет режимов резания

005 Токарно-револьверная

1 переход:

Глубина резания:

Определение длины рабочего хода:

LP.X. = lрез + y, (3.7)

где lрез - длина резания, мм;

y - подвод, резание и перебег резца, мм [12].

(3.8)

LP.X.= мм.

Назначение подачи:

S0= 0,2 мм/об [12];

Определение стойкости инструмента:

Tp = Tм , (3.9)

где Tм - стойкость в минутах машинной работы станка, Tм= 120 мин [13];

- коэффициент времени резания;

= lрез/ LP.X = .

В случаях, когда > 0.7, то можно не рассчитывая принимать TpTм.

Tp= мин.

Скорость резания найдем по формуле:

V=VТАБЛ K1 K2 K3, (3.10)

где VТАБЛ - табл. значение, м/мин;

K1 K2 K3 - коэффициенты, зависящие от обрабатываемого материала, стойкости и марки сплава и вида обработки;

VТАБЛ = 100 м/мин [12];

K1 = 1, K2 = 0,95, K3= 1.

м/мин,

Число оборотов шпинделя:

n= , (3.11)

Машинное время:

, (3.12)

2 переход:

Глубина резания:

Определение длины рабочего хода:

LP.X. = lрез + y.

lрез= 35 мм; мм.

LP.X.= мм.

S0 = 0,2 мм/об;

Скорость резания:

V = м/мин.

Число оборотов шпинделя:

Машинное время:

3 переход:

Глубина резания:

LP.X. = lрез + y.

lрез= 65 мм. y= мм.

LP.X.= мм.

S0= 0,2 мм/об;

Скорость резания:

V= м/мин.

Число оборотов шпинделя:

Корректируется по паспорту станка

Машинное время:

4 переход:

Глубина резания:

LP.X.= 72 мм.

S0= 0.1 мм/об;

Скорость резания:

м/мин.

Число оборотов шпинделя:

Машинное время:

9; 5 переходы:

Глубина резания:

Определение длины рабочего хода:

lрез= 1 мм. y= мм

LP.X.= мм.

Назначение подачи:

S0= 0,2 мм/об;

Скорость резания: V= 92 м/мин.

Число оборотов шпинделя:

Корректируется по паспорту станка

Машинное время:

10;6 переходы:

Глубина резания:

Определение длины рабочего хода:

LP.X.= lрез+y

у = 3 мм.

LP.X.= мм.

S0=0.2 мм/об;

Скорость резания:

м/мин.

Число оборотов шпинделя в минуту:

Машинное время:

7 переход:

Глубина резания:

Определение длины рабочего хода:

LP.X. = lрез + y,

lрез= 30 мм; мм.

LP.X.= мм.

S0 = 0,2 мм/об;

Скорость резания:

V = м/мин.

Число оборотов шпинделя:

Машинное время:

8 переход:

Режимы резания аналогичны 1 переходу.

015 Внутришлифовальная

Машинное время:

где длина шлифования;

П - припуск на обработку;

Кж - коэффициент жесткости, Кж = 0,9. [14]

продольная минутная поперечная подача,

поперечная подача на двойной ход шпинделя;

поправочный коэффициент на подачу, [14]

3.8 Нормирование технологического процесса

005 Токарно-револьверная

Машинное время:

Вспомогательное время [15]:

, (3.16)

где вспомогательное время на установку; = мин [15].

вспомогательное время, связанное с переходом;

= мин [15].

вспомогательное время на измерение;

= мин.

оперативное время:

, (3.17)

= мин.

Штучное время:

Тшт = , (3.18)

где Кобсл - коэффициент, учитывающий время на обслуживание рабочего места, отдых, личные надобности рабочего; Кобсл = 1,06. [14].

Подготовительно - заключительное время:

Штучно - калькуляционное время:

где партия деталей; детали.

015 Внутришлифовальная

Машинное время: мин.

Вспомогательное время

= 0,82 мин.

= мин.

= 0,08 мин

= мин.

Штучное время:

Кобсл = 1,11.

Тшт =

Подготовительно - заключительное время:

Штучно - калькуляционное время:

3.9 Расчет режущего инструмента

Расточной резец для обработки отверстия Ш70Н9.

Параметры режима резания:

t = 1,25мм; S = 0,2мм/об; n = 537мин-1; V = 123 м/мин.

Материалом режущей части выбираем твердый сплав Т15К6; материалом державки сталь 50 ГОСТ 1050 - 88.

Допустимое напряжение на изгиб Gнд= 200 мПа;

Временный предел прочности на растяжение Gвр= 650 мПа.

Сила резания :

(3.20)

где - коэффициент, характеризующий металл и условия его обработки [14];

t = 1,25 мм - максимальная глубина резания;

х = 1; у =0,75- показатели степеней при глубине резания и подаче;

n = -0,15- показатель степени при скорости резания;

Кр = 1- общий поправочный коэффициент, учитывающий конкретные условия обработки [14].

Державку выбираем прямоугольного сечения, тогда: h = 1.6b;

l = 60*10-3м - вылет резца,

Принимается b = 16мм; h = 1,6*10 = 16мм.

Проверяем прочность державки резца:

Максимальная нагрузка, допускаемая жесткостью резца, Н:

где м - допускаемая стрела прогиба [16];

Т = 1,9 * 1011 Н/м - модуль упругости стали.

- момент инерции сечения державки:

Резец обладает достаточной прочностью и жёсткостью, т.к.

> < , т.к.

1202Н > 1100Н < 1238Н

Конструктивные размеры резца определяются по ГОСТ 10224 - 88.

3.10 Расчет мерительного инструмента

Расчет калибра пробки Ш 70Н7 +0,030.

Предельные размеры отверстия

Dmax = D + es = 70 + 0,030 = 70,030 мм;

Dmin = D + ei = 70 мм.

Устанавливаем допуски на неточность изготовления калибра - пробки по СТ СЭВ 157 - 75:

Z1 = 4 мкм; у1 = 3 мкм; Н1 = 5 мкм.

Исполнительные размеры калибра - пробки:

Проходная сторона нового рабочего калибра:

Р-Пр = Dmax + , (3.24)

Проходная сторона новая:

Р-Пр =

Проходная изношенная:

(Р-Пр)изн = Dmах - у = 70 - 0.003 = 69,997 мм, (3.25)

Непроходная сторона:

Р-НЕ = (3.26)

По результатам расчёта строится схема полей допусков [17] калибра-пробки (рисунок 3.2).

Рисунок 3.2 - Схема расположения полей допусков калибра - пробки Ш70Н7

В технологической части дипломного проекта был разработан технологический процесс изготовления детали пресс-формы «Втулка» для серийного производства.

В процессе выполнения данной части была выбрана заготовка - прокат, выбрано оборудование, инструменты и приспособления для обработки детали. Был проведен расчёт припусков на механическую обработку, расчёт режимов резания, нормирование технологических операций, расчёт проходного резца и калибра-скобы.

4. ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

Серийное производство - тип производства, характеризующийся ограниченной номенклатурой изделий, изготавливаемых или ремонтируемых периодически повторяющимися партиями, и сравнительно большим объемом выпуска.

Серийное производство является основным типом современного производства, и предприятиями этого типа выпускается в настоящее время 75-80 % всей машиностроительной продукции. По всем технологическим и производственным характеристикам серийное производство занимает промежуточное положение между единичным и массовым производством.

В зависимости от числа изделий в партии или серии и значения коэффициента серийности (коэффициента закрепления операций) различают мелкосерийное, среднесерийное и крупносерийное производство.

В зависимости от размеров партий выпускаемых изделий характер технологических процессов серийного производства может изменяться в широких пределах, приближаясь к процессам массового или единичного производства. Правильное определение характера проектируемого типа производства и степени его технической оснащенности, наиболее рациональных для данных условий конкретного серийного производства, является очень сложной задачей, требующей от технолога понимания реальной производственной обстановки, ближайших перспектив развития предприятия и умения проводить серьёзные технико-экономические расчёты и анализы.

Исходные данные для расчёта экономических показателей производства представляются в табл. 4.1. Особенности технологического процесса изготовления детали «Втулка» указываются в табл. 4.2.

Таблица 4.1 - Исходные данные для расчёта экономических показателей производства

Наименование	Значение
Годовая программа выпуска, шт.	1000
Цена материала, руб./т.	29000
Цена отходов, руб./т.	1000
Тариф на электроэнергию, руб./кВт·ч.	2,5
Тарифные ставки рабочих по разрядам	1	2	3	4	5	6
	26,92	32,17	35,12	37,72	42,66	49,88

Таблица 4.2 - Особенности технологического процесса изготовления детали «Втулка»

Наименование детали

Характеристика

материалы

Номер операции

Наименование операции

Оборудование, вид, марка

Стоимость оборудования,

тыс. руб.

Норма времени, мин

Заготовка

Марка

Масса заготовки, кг

Масса детали, кг

Тшт

Тм

Тв

Деталь «Втулка»

Трубный прокат

Сталь 20

2,17

0005

Токарно-

револьверная

Токарно-револьверный полуавтомат

1416

190

4,158

2,45

0015

Внутришлифовальная

Внутришлифовальный станок

3А227

250

8,98

5,59

2,5

4.1 Определение формы организации производственного процесса и расчёт параметров поточной линии

Расчёт размера партии запуска:

(4.1)

где Тп-з - время на переналадку оборудования по ведущей операции (т.е. по операции с наиболее сложной и трудоёмкой переналадкой оборудования), мин;

Тшт - норма времени по той же ведущей операции, мин;

a - коэффициент допускаемых потерь времени на переналадку оборудования (для среднесерийного производства 0,03).

Принимается =200 шт.

Далее определяется общая трудоёмкость линии исходя из действительного фонда времени её работы по изготовлению выбранной детали с учётом партии запуска, час:

, (4.2)

втулка железо порошковый материал

где ?Тшт - суммарное время обработки детали по технологическому процессу, мин;

Fд - действительный фонд времени за определённый плановый период, час;

(4.3)

где Др=247 - число рабочих дней в году;

Тсм=8 час - продолжительность смены;

Ксм=2 - количество смен;

а=3% - процент потерь времени на плановый ремонт оборудования;

Рассчитывается величина приведённой программы по базовому изделию:

, (4.4)

На основании приведённой программы находится такт работы линии:

, (4.5)

Определение числа рабочих мест и коэффициента загрузки с учётом приведённой годовой программы.

Расчётное число рабочих мест:

, (4.6)

где - норма времени на i-й операции, мин.

;

корректируется время =8,99, тогда ==31

Принятое число рабочих мест: Спр005=25, Спр015=31.

Коэффициент загрузки:

(4.7)

где - принятое число рабочих мест на i-й операции.

Определяется средний коэффициент загрузки по линии:

, (4.8)

где m - число операций на линии;

Определяется время, необходимое для выполнения сменного задания на каждой операции:

(4.9)

где Nсм - производительность линии за смену;

ti - норма времени на i-ой операции, мин;

(4.10)

где Rк=480 мин. - период комплектования выработки;

Определяются межоперационные оборотные заделы:

, (4.11)

где Тп - период времени одновременного выполнения двух смежных операций, в течении которого производительность на каждой из них постоянна (количество рабочих мест не меняется);

Сi и Сj - количество рабочих мест на смежных операциях в течении Тп;

Строится план-график работы прерывно-поточной линии (табл. 4.3).

4.2 Расчёт потребного количества оборудования и производственной площади

Потребное количество оборудования по каждой операции определяется на основании расчета числа рабочих мест, полученных при определении основных параметров потока.

Результаты расчётов и требуемые параметры оборудования сводятся в таблицу 4.4.

Таблица 4.3 - План - график работы прерывно - поточной линии

Потребное количество оборудования по каждой операции определяется на основании расчёта рабочих мест, полученных при определении основных параметров потока.

Определяются затраты на оснащение проектируемой поточной линии необходимым инструментом, инвентарём:

1. Стоимость подъёмно-транспортного оборудования принимается 5% от стоимости технологического оборудования;

2. Стоимость инструмента и приспособлений принимается 10% от стоимости технологического оборудования;

3. Стоимость производственного инвентаря принимается 1% от стоимости технологического оборудования.

Результаты расчётов суммы капитальных затрат на строительство и оснащение линии по производству детали (стоимости основных фондов) сводятся в таблицу 4.5.

Таблица 4.4 - Расчёт потребного количества оборудования и производственной площади

Номер операции	Наименование операции	Модель оборудования	Принятое количество единиц	Габаритные размеры, м	Площадь единиц оборудования, м2	Коэффициент, учитывающий дополнительные площади	Производственная площадь, м2	Мощность электродвигателя, кВт	Цена оборудования, тыс. руб.
							ед.	всего	ед.	всего	ед.	всего
005	Токарно-револьверная	1416	25	2,050Ч1,550	3,178	4	12,7	317,5	5,5	137,5	190	4250
015	Внутришлифовальная	3А227	31	2,815Ч1,900	5,34	4	21,36	662,16	3	93	250	7750
Итого:			979,66		230,5		12500

4.3 Организация труда и заработной платы

Режимный фонд времени рабочего, час:

(4.12)

Действительный фонд времени одного рабочего, час:

Таблица 4.5 - Расчёт стоимости основных фондов

№ п/п	Наименование	Единица измерения	Количество	Стоимость, тыс. руб.
1	Здания	м2	979,66	16250
2	Технологическое оборудование	ед.	56	12500
3	Подъёмно-транспортное			625
4	Инструмент и приспособления			1250
5	Производственный инвентарь			125
Итого:	30750

(4.13)

где а - процент потерь рабочего времени в связи с невыходом на работу (а=10%);

Определение численности основных рабочих проводится исходя из трудоёмкости программы выпуска изделия:

- явочная численность:

(4.14)

где Кв.н.=1,1- коэффициент выполнения норм;

- списочная численность:

(4.15)

Результаты расчётов списочной численности основных рабочих сводятся в таблицу 4.6.

Таблица 4.6 - Численность основных рабочих

№ п/п	Профессия	Численность, чел.	Разряд, ед.
			1	2	3	4	5	6
005	Фрезерно-центровальная	50					50
015	Токарно-многорезцовая	62					62
Итого	112					112

Численность вспомогательных рабочих определяется по нормативам обслуживания в соответствии с необходимостью обслуживания каждого вида технологического оборудования.

Явочная численность определяется по формуле:

(4.16)

где m - количество групп обслуживаемого оборудования;

Hоб.i - количество единиц оборудования i-ой группы обслуживаемого одним рабочим, ед./чел.

Списочная численность вспомогательных рабочих:

(4.17)

где Кн=1,1 - коэффициент, учитывающий невыход на работу по причине предусмотренной законодательством;

Результаты численности вспомогательных рабочих сводятся в таблицу 4.7.

Численность руководителей определяется согласно штатному расписанию, на основании использования нормы управляемости. На одного мастера приходиться 28 рабочих.

Численность младшего обслуживающего персонала определяется согласно нормам обслуживания (2000 м2 на одного работника МОП).

Таблица 4.7 - Численность вспомогательных рабочих

№ п/п	Модель оборудования	Количество, ед.	Норма обслуживания ед./чел.	Численность, чел.	В том числе по разрядам
					1	2	3	4	5	6
010	1416	25	13/1	4				4
015	3А227	31	15/1	4			4	4
Итого	56	-	8	-	-	-	8	-	-

Результаты расчёта численности работающих заносятся в таблицу 4.8.

Таблица 4.8 - Списочная численность работающих

№ п/п	Категории	Численность, чел.
1	Основные рабочие	112
2	Вспомогательные рабочие	8
3	Руководители	4
4	МОП	1
Итого:	125

4.4 Расчёт фонда оплаты труда

Основная заработная плата основных рабочих рассчитывается по формуле (на одну деталь):

(4.18)

где Но - норма обслуживания (принимается Но=1)

Зпчас.- суммарная плотность одного нормо-часа с учётом всех видов доплат, руб.

Расчёт фонда основной заработной платы вспомогательных рабочих рекомендуется проводить в соответствии с повременно - премиальной системой с элементами нормирования по списочному составу работающих с учётом действительного фонда времени работы:

(4.19)

где Чн - стоимость нормо-часа для всех вспомогательных рабочих с учётом всех видов доплат, руб.;

Чв.с. - списочная численность вспомогательных рабочих, чел.

Расчёты по основной заработной плате производственных рабочих представлены в табл. 4.9.

Расчёт фонда основной заработной платы руководителей и младшего обслуживающего персонала проводится на основании окладов согласно штатному расписанию и их численности.

Расчёт годового фонда оплаты труда работающих, среднемесячной заработной платы представлены в таблице 4.10.

4.5 Расчёт себестоимости изготовления детали

Состав статьи калькуляции для учёта затрат на единицу продукции.

Сырьё и материалы за вычетом отходов:

Таблица 4.9 - Годовой фонд основной заработной платы рабочих

Номер операции	Наименование операции	Годовая программа, шт	Разряд	Норма штучного времени , мин	Часовая тарифная ставка , руб	Доплаты	Надбавка за проф. мастерство	Доплата за выполнение нормированного задания	Премия	Стоимость 1го норма часа	Основная заработная плата , руб.\руб
						За условия труда	За работу в вечернее время
						%	Руб.	%	Руб.	%	Руб.	%	Руб.	%	Руб.	Руб.	На деталь	Всего в год
Основные рабочие
005	Токарно-револьверная	766680	5	7	42,66	4	1,71	20	8,53	4	1,71	5	2,13	25	10,67	67,41	7,86	6026104,8
015	Внутришлифовальная		5	8,99	42,66	4	1,71	20	8,53	4	1,71	5	2,13	25	10,67	67,41	10,09	7735801,2
Итого	17,95	13761906
Вспомогательные рабочие
005	1416		4	-	37,72	4	1,51	20	7,54	4	1,51	5	1,89	25	9,43	59,59	-	423970,56
015	3A227		4	-	37,72	4	1,51	20	7,54	4	1,51	5	1,89	25	9,43	59,59		423970,56
Итого	847941,12

Таблица 4.10 - Годовой фонд оплаты труда работающих

№ п/п	Категория работающих	Годовой фонд основной заработной платы, руб.	Дополнительная заработная плата	Премия	Годовой фонд оплаты труда, руб.	Средне- месячная заработная плата, руб.
			%	руб.	%	руб.
1	Основные рабочие	13761906	18	2477143,1	-	-	16239049,1	12082,63
2	Вспомогательные рабочие	847941,11	18	152629,4	-	-	1000570,52	10422,6
3	Руководители	96000	-	-	45	32400	720000	15000
4	МОП	54000	-	-	25	18000	72000	6000
Итого:	14759847,11	-	-	-	-	18031619,62	-

(4.20)

где Мз - масса заготовки, кг;

Цм - цена материала за 1 кг, руб.;

Мд - масса детали, кг;

Цотх. - стоимость одного килограмма реализуемых отходов, руб.

Энергия на технологические нужды:

(4.21)

где - суммарная мощность электродвигателя всего оборудования, установленного на линии, кВт;

Кз - коэффициент загрузки электродвигателя по мощности;

Ц1кВт ч - цена 1 кВт;

Тмаш - машинное время выполнения операций потока, час.

3) Заработная плата основных производственных рабочих, включая дополнительную заработную плату и отчисления на социальные нужды.

Основная заработная плата основных производственных рабочих определяется на основании расчёта годового фонда основной заработной платы основных рабочих (табл. 4.9).

Дополнительная заработная плата определяется в процентах к основной заработной плате:

; (4.22)

Отчисления на социальные нужды по единому социальному налогу исчисляются исходя из установленных законодательством норм отчислений от суммы основной и дополнительной заработной платы:

(4.23)

где бесн - процент отчислений по ставке единого социального налога.

Таким образом, затраты на заработную плату производственных рабочих составляют:

(4.24)

Все перечисленные статьи являются прямыми, остальные косвенные калькуляционные статьи определяются путём составления соответствующих смет расходов, называемых комплексными, т. к. каждая статья расходов включает несколько элементов затрат.

Отнесение косвенных расходов на себестоимость конкретных видов продукции может осуществляться методом их распределения пропорционально основной заработной плате основных производственных рабочих.

4) Ремонт и содержание оборудования.

Принимается 5% от стоимости установленного оборудования:

Определяются затраты на одну деталь:

5) Общепроизводственные или цеховые расходы принимаем 150% от основной заработной платы основных производственных рабочих:

6) Общехозяйственные расходы принимаем 50% от основной заработной платы основных производственных рабочих:

Производственная себестоимость детали складывается из рассчитанных выше затрат по статьям калькуляции.

7) Внепроизводственные (коммерческие расходы) принимаем в размере 5% от производственной себестоимости продукции:

Сумма затрат по всем статьям калькуляции представляет собой полную себестоимость продукции, которая заносится в таблицу 4.11.

Страница:

дипломная работа "Порошковая металлургия" скачать

Подобные документы

Порошковая металлургия
Порошковая металлургия позволяет получать металлокерамические материалы с особыми физико-химическими, механическими и технологическими свойствами, которые невозможно получить методами литья, обработки давлением. Применение порошковых материалов.

реферат [433,6 K], добавлен 04.04.2008
Разработка ресурсосберегающего технологического процесса изготовления детали "втулка" методом порошковой металлургии
Общие сведения о порошковой металлургии. Информация к проектированию технологического процесса, термическая обработка пресс-формы. Технология режима обработки резанием. Классификация детали по группе сложности. Расчет состава шихты аналитическим способом.

курсовая работа [1,2 M], добавлен 25.05.2010
Применение порошковой металлургии в промышленности.Свойства и получение порошковых материалов
Порошковая металлургия. Основными элементами технологии порошковой металлургии. Методы изготовления порошковых материалов. Методы контроля свойств порошков. Химические, физические, технологические свойства. Основные закономерности прессования.

курсовая работа [442,7 K], добавлен 17.10.2008
Расчет технологической детали "Втулка"
Служебное назначение детали "втулка". Анализ технологичности ее конструкции. Экономическое обоснование метода получения исходной заготовки. Выбор варианта маршрутного технологического процесса и его нормированиие. Выбор металлорежущего оборудования.

курсовая работа [1,6 M], добавлен 22.11.2009
Разработка технологического процесса сборки узла клапан и механической обработки детали "Втулка"
Разработка технологии сборки узла "клапан". Механическая обработка и служебное назначение детали "втулка". Обработка конструкции изделия на технологичность. Выбор заготовки для заданной детали, метод ее получения, определение конфигурации и размера.

курсовая работа [353,1 K], добавлен 21.01.2015
Процесс изготовления детали "втулка"
Общая характеристика детали "втулка". Анализ технологичности конструкции, определение служебного назначения детали. Нормоконтроль и метрологическая экспертиза чертежа. Разработка технологического процесса изготовления детали. Расчет режимов резания.

курсовая работа [380,5 K], добавлен 04.05.2012
Разработка технологического процесса обработки детали "Корпус"
Описание и характеристика изготавливаемой детали. Анализ технологичности конструкции детали. Проектирование технологического процесса механической обработки. Разработка управляющей программы. Техническое нормирование операций технологического процесса.

курсовая работа [490,9 K], добавлен 22.11.2009
Физические процессы и технологии получения материалов
Физические принципы, используемые при получении материалов: сепарация, центрифугирование, флотация, газлифт. Порошковая металлургия. Получение и формование порошков. Агрегаты измельчения. Наноматериалы. Композиционные материалы.

реферат [292,6 K], добавлен 30.05.2007
Древесные материалы и их разновидности. Антифрикционные сплавы
Основные виды неметаллических конструкционных материалов. Древесные материалы, их общая характеристика и классификация. Антифрикционные сплавы на основе цветных металлов, их назначение, маркировка, основные области применения и условия эксплуатации.

контрольная работа [80,7 K], добавлен 20.07.2012
Изготовление детали "Втулка"
Рассмотрение технологического процесса изготовления заготовки. Основные способы механической обработки детали "втулка": точение и шлифование. Физические методы контроля качества металлов. Динамические, статические и циклические испытания образцов.

курсовая работа [799,7 K], добавлен 18.04.2014

Другие документы, подобные "Порошковая металлургия"

весь список подобных работ

скачать работу можно здесь

сколько стоит заказать работу?

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.