Чтобы снизить разбрызгивание металла, применяется сварка в среде смеси защитных газов Аr и СО₂, или использовать дроссель в цепи.

Расчёт режимов сварки

Известно, что основные параметры механизированных процессов дуговой сварки следующие:

диаметр электродной проволоки d, мм;

вылет электродной проволоки, L_эл, мм

скорость подачи электродной проволоки V _пп мм/с

сила тока Iсв А

напряжение V_дВ

скорость сварки V_свмм/с

расход жидкой двуокиси углерода G_г кг

Полуавтоматическую сварку в среде СО₂производят короткой дугой на постоянном токе обратной полярности. Расстояние от сопла горелки до изделия не должно превышать 25 мм. При сварке необходимо обеспечить защиту от сдувания газа и подсоса воздуха через зазор.

Расчёт параметров режима произвожу в следующем порядке:

· Определяю толщину свариваемого металла S =8; S =10; швы Т6 ?8, Н1.

· В зависимости от толщины свариваемого металла выбираю диаметр электродной проволоки по таблице 3.4

Таблица 3.4-Зависимость диаметра электродной проволоки от толщины свариваемого металла и катета шва

Показатель	Толщина свариваемого металла или катет шва, мм
	0,6-1,0	1,2-2,0	3,0-4,0	5,0-8,0	9,0-12,0	13,0-18,0
Диаметр dэл электродной проволоки. мм	0,5	0,8	0,8	1,0	1,0	1,2	1,4	1,6	2,0	2,0	2,5	3,0



Диаметр электродной проволоки Dэл = 2,0 мм.

· Определяю вылет электрода по формуле:

L_эл=10 * d_эл, мм (3)

Где d_эл.-диаметр электрода

L_эл = 10 * 2 = 20 мм

· Определяю площадь поперечного сечения электрода, мм²

Fэл = р *d_эл² /4 = 3, 14* 2²/4 = 3, 14 мм² (4)

· Определяю силу сварочного тока по формуле. А:

I_св= j * F_эл, А (5)

где: F_эл -площадь поперечного сечения электродной проволоки, мм^2.

j - плотность тока, А/мм² (диапазон плотностей сварочного тока от 100 до 200 А/мм²); Большие значения плотности тока соответствуют меньшим диаметрам электродных проволок. Устойчивое горение дуги при сварке плавящимся электродом в углекислом газе достигается при плотности тока свыше 100 А/мм². Принимаю для расчетов j - = 110A /мм²

I_св=110*3.14= 345,4А

· Определяю коэффициент расплавления б_р,г/А*с

б_р= (0,83 + 0,22 * I_св/ D_эл) * 10^-4 г/А*с (6)

где I_св - сила сварочного тока, А;, D_эл.-диаметр электрода

0,83 и 0,22 - эмпирические коэффициенты.

Ь_p = (0,83 + 0,22 * 345,4 / 2,0)* 10^-4 = 38,82 * 10^-4 =3.8*10^-3 г/А*

· Определяю скорость подачи проволоки, мм/сек

V _пп= [4 * Ьp * I_св/ (р * D²_эл)] * с_эл, мм/с, (7)

где с_эл=7,8*10^-3 -плотность металла электрода,

Vпп = 4*Ьp *Iсв/р*d²*сэл = 4*3,8*10^-3*345,4/3,14*4*7,8*10^-3 = 52.1 мм ?с

· Определяю напряжение на дуге (согласно литературным источникам)

U_д = 23 - 25 В.

· Определяю коэффициент наплавки.

ў_H = Ь_p*(1 - ш /100, (8)

где б_н - коэффициент наплавки, г/А*с

ш - коэффициент потерь = 10-15%

ў_H = Ь_p*(1 - ш /100) = 43.5 * 10^-3(1 - 0,1) = 46,89* 10^-3 г/А*с

Рисунок.3.12 - Схема шва Т6 ?8

· Определяю площадь наплавки шва типа Т6 ?8 изображенный на рисунке 3.12

По формуле:

Fн _Т6?8= (e*0.15s/2)+(e*s/2)

Где: e-высота шва, s - толщина металла.

Fн _Т6?8= (12*0.15*10/2)+(12*10/2) =69мм² (9)

Рисунок 3.13 Шов сварной Н1

· Определяю площадь наплавки шва, а также площадь сечения шва типа Н1 ?8 изображен на рисунке 3.13.

По формуле:

Fн_Н1?8 = 2*К²/2 + 1,05 К * q (10)

Где: К-катет шва, q - сегмент усиления шва.

Fн_Н1? = 2 * 8²/2 + 1,05 * 8* 1 = 64+8.4=72.4 мм²

· Определяю скорость сварки:

Vсв = (0,9*р*dэл²*Vпп)/(4*Fн), мм /с, (11)

Vсв = (0,9* 3.14*2²*52)/(4*69)= 587/ 276 = 2.12 мм/с

где V_св - скорость сварки, мм/с

F_н - площадь поперечного шва, ммІ

0,9 - коэффициент потери металла на угар и разбрызгивание.

Dэл - диаметр электрода

Fн-площадь наплавки

· Расчёт количества сварочных материалов.

Рассчитываю длину сварных швов в составе сварной конструкции:

? Lш_Т6Д8=6280 мм=6.28 м

? Lш_{н1Д8 =} 1740 мм=1.74 м

Расчет веса наплавленного металла:

Q_н.мн1_?8=Fн * L_ш *с_н (12)

Где: Fн - площадь наплавленного металла

Lш-длина шва

с_н-плотность металла

Q_н.мн1_?8=72,4*1,74*7,8 * 10^-3 =0,982 кг

Q_{н.м. Т6?8 =}Fн * L_ш *с_н (13)

Где: Fн - площадь наплавленного металла

Lш-длина шва

с_н-плотность металла

Q_{н.м. Т6?8 =}69*6,28*7,8 * 10^-3 =3,379 кг

?Qн.м. = 4,361 кг

Расчёт веса сварочной проволоки:

Q_пр.=Q_н.м. * К₁ (14)

где К₁ - коэффициент потерь для определения расхода сварочной проволоки при сварке в среде СО₂

К₁ = 1,35

Q_пр.=Q_н.м. * К₁ = 4,3* 1,35 = 5,8 кг.



Расчёт расхода СО₂

Q_г=_.Q_н.м. * К₂ (15)

где К₂ - коэффициент защиты для определения расхода наплавленного металла - 1,7.

Q_г= Q_н.м. * К₂ = 4,3* 1,7 = 7,3 кг

Таблица 3.5 - Сводная таблица

	Катет шва	Площадь наплавленного металла, мм2	Длина шва, мм	Усиление шва, мм	Ширина шва, мм	Зазор, мм
Т6	8	69	6280	1	12	1
Н1	8	72,4	1740	1	8	1

Выбор сварочного оборудования

Выбор сварочного оборудования производится в соответствии с принятыми методами сварки. Сварочное оборудование должно обеспечивать высокую производительность сварки, качество сварных соединений в соответствии с техническими условиями.

Для обеспечения высокого качества сварного соединения, которое выражается в идентичности параметров полученного шва по всей его длине, необходимо, чтобы сварочная аппаратура обеспечивала выполнение следующих операций:

1. Шов должен иметь гладкую или мелкочешуйчатую поверхность и плавный переход к основному металлу.

2. Наплавленный металл должен быть плотным по всей длине шва, не иметь трещин, пор и т.д.

Кроме способа сварки на выбор источника питания влияют и другие факторы: свариваемый материал, его толщина, условия работы (в цехе или на открытом воздухе), климат и т.д.

Режим сварки (диаметр электрода или проволоки, сварочный ток, напряжение, цикл процесса - ПВ и ПН)

определяет электрические характеристики источника питания. Это позволяет допускать временную перегрузку источника.

При сварке в СО₂ качество шва получается стабильным, если на протяжении его выполнения сохраняется заданный режим сварки, т.е. совокупность следующих основных факторов:

- сила сварочного тока, А;

- скорость подачи электродной проволоки, м /ч;

- сечение электродной проволоки, мм²;

- напряжение на холостом ходе и горении дуги, В;

- скорость образования шва (скорость сварки), м/ч;

- отклонение электрода от оси шва, мм.

Посты для электрической ручной и механизированной сварки, а также установки для автоматической сварки плавлением содержат:

оборудование, обеспечивающее питание источника сварочной теплоты;

оборудование, обеспечивающее необходимую защиту свариваемого металла от окисления;

специальное устройство для перемещения сварочной горелки вдоль шва (подвижные головки, самоходные тележки). Выбор сварочного оборудования производится в соответствии с принятыми методами сварки, с учетом размеров изделия. Для непротяженных швов возможно использование ручных горелок.

Для сварки металлоконструкции «Нижняя коробка» предлагаю использовать следующее сварочное оборудование - сварочный полуавтомат, Blueweld MEGAMIG 500 S (технические характеристики указаны в приложении Б), предназначенный для сварки электродной проволокой в среде защитного газа (MIG-MAG) или самозащитной порошковой проволокой (без газа) со съёмным устройством подачи проволоки.

Катушки для проволоки выпускаются двух типов, различных по вместимости:

- на 5 кг

- на 15 кг.

Для сварки проектируемой металлоконструкции, предлагаю брать катушку на 15 кг, для наименьшей траты времени при замене сварочной проволоки.



4. Мероприятия по снижению сварочных напряжений и деформаций

Основными причинами возникновения напряжений и деформаций являются:

Неравномерный нагрев металла

Литейная усадка расплавленного металла

Изменение структуры металла

Деформацией называется изменение формы и размеров изделия под действием внешних или внутренних сил.

Напряжением называют силу отнесенную к площади на которую она действует.

Собственными напряжениями называются напряжения, которые существуют в изделии без приложения внешних сил.

Некоторые мероприятия по снижению сварочных напряжений и деформаций:

· Закрепление свариваемых элементов в сборочно-сварочных приспособлениях, значительно уменьшающее коробление деталей. Но при этом возрастают остаточные напряжения в сварных деталях. Напряжения уменьшаются, если зажимы в кондукторе допускают некоторое перемещение деталей (проскальзывание под зажимом) под действием сварочных напряжений.

· Ограничение количества наплавляемого металла.

· Правильная последовательность наложения швов

· Листы толщиной до 20 мм при ручной и полуавтоматической сварке сваривают в несколько проходов (слоев) обратноступенчатым способом. Листы толщиной более 20 мм сваривают многослойными швами «каскадным» методом или «горкой» с проковкой каждого слоя, кроме верхнего.

В данной конструкции могут возникнуть:

- продольные и поперечные деформации из-за сокращения размеров сваренных элементов по длине и ширине.

- деформации потери устойчивости, которые вызываются сжимающими напряжениями, образующимися в процессе выполнения сварных соединений или после остывания конструкции.

При разработке технологического процесса сварки обращалось особое внимание на:

- правильный выбор сварочных материалов, выбрана сварочная проволока Св-08Г2С минимальным количеством углерода, диаметром 2 мм;

- порядок наложения сварных швов: швы накладываются способом от середины к краям и с обратной стороны прихваток;

- удобство сварки, применен позиционер, чтобы все швы сваривать в нижнем положении или в положении в «лодочку»; Применяемая сталь обладает хорошей свариваемостью, следовательно, предварительный подогрев не нужен. Сварочная электродная проволока Св-08Г2С обеспечивает необходимые механические и химические свойства шва.



5. Контроль качества сварных соединений

Контроль качества сварных соединений должен проводиться после термической обработки (если она является обязательной для данного сварного соединения). Результаты контроля сварных соединений должны быть зафиксированы в соответствующих документах (журналах, картах, формулярах и т.п.).

Все сварные соединения подлежат внешнему осмотру и измерению с целью выявления в них возможных наружных дефектов.

Перед внешним осмотром поверхность сварного шва и прилегающих к нему участков основного металла шириной не менее чем по 20 мм в обе стороны от шва должна быть очищена от шлака, брызг, натеков металла и других загрязнений. Осмотр и измерение стыковых сварных соединений расчетных элементов должны производиться по всей протяженности соединения. Если внутренняя поверхность сварного соединения недоступна для осмотра, осмотр и измерение производятся только с наружной стороны.

Контроль сварных соединений просвечиванием должен проводиться в соответствии с ГОСТ 7512, ультразвуковой контроль - с ГОСТ 14782 и другими нормативными документами. Контроль сварных соединений расчетных элементов металлоконструкций проводят только после устранения дефектов, выявленных внешним осмотром. При этом обязательному контролю подвергают начало и окончание сварных швов стыковых соединений поясов и стенок коробчатых металлоконструкций балок, колонн, стрел.

При любом методе контроля суммарная длина контролируемых участков сварных соединений устанавливается нормативными документами и должна составлять не менее:

50% от длины стыка - на каждом стыке растянутого пояса коробчатой или решетчатой металлоконструкции;

25% от длины стыка или сжатого участка стенки - на каждом стыке сжатого пояса или на сжатых участках стенок;

75% от длины стыка - на каждом стыке металлоконструкций стрел;

25% от длины стыка - для всех остальных стыковых соединений, не указанных в предыдущих пунктах;

25% от длины шва - для других сварных соединений, контролируемых ультразвуковым методом и указанных в рабочей документации.

Перед проведением рентгенографического или гамма-контроля соответствующие участки сварного соединения должны быть промаркированы с таким расчетом, чтобы их можно было легко обнаружить на снимках.

В сварных соединениях не допускаются следующие дефекты:

а) трещины всех видов и направлений, расположенные в металле шва, по линии сплавления и в околошовной зоне основного металла, в том числе микротрещины, выявляемые при микроскопическом исследовании;

б) непровары (несплавления), расположенные на поверхности по сечению сварного соединения;

в) непровары в вершине (корне) угловых и тавровых соединений, выполненных без разделки кромок;

г) поры, расположенные в виде сплошной сетки;

д) подрезы и наплывы (натеки);

е) незаваренные кратеры;

ж) свищи;

з) незаваренные прожоги в металле шва;

и) прожоги и подплавления основного металла (при стыковой контактной сварке труб);

к) смещения кромок выше нормы, предусмотренной чертежами.

Качество сварных соединений считается неудовлетворительным, если в них при любом виде контроля будут обнаружены внутренние или наружные дефекты, выходящие за пределы норм, установленных настоящими правилами.

При выявлении во время неразрушающего контроля недопустимых дефектов в сварных соединениях контролю должно быть подвергнуто все соединение. Дефектные участки сварных швов, выявленные при контроле, должны быть удалены механическим способом и переварены.

Проверка механических свойств сварного соединения на контрольных образцах проводится вне зависимости от вида сварного соединения изделия путем испытаний на растяжение и на изгиб образцов, сваренных встык. Результаты механических испытаний считаются удовлетворительными, если временное сопротивление не ниже нижнего предельного показателя временного сопротивления металла, установленного для данной марки стали государственными стандартами или техническими условиями, а угол изгиба для углеродистых сталей составляет не менее 120°, для низколегированных сталей при толщине элемента до 20 мм - не менее 80°, при толщине элемента более 20 мм - не менее 60°.

6. Нормирование

Цель технического нормирования - установление для конкретных организационно-технических условий затрат времени, необходимого на выполнение заданной работы, то есть установление технических норм времени или норм выработки, при этом предусматривается наиболее рациональное использование производственных мощностей.

Технические нормы - главный критерий при расчетах потребного количества и загрузки оборудования, определения числа рабочих для выполнения заданий.

Обязательные условия для установления обоснованных технических норм времени или выработки - расчленение технологического процесса на

его составные части: операции, переходы, комплексы приемов (тоже переходы), приемы и движения, анализ продолжительности этих частей процесса в зависимости от влияющих на них факторов и проектирование наиболее экономичного состава последовательности элементов технического процесса.

Наряду с техническими нормами времени на практике применяются опытно-статические нормы (договорные).

Состав технической нормы времени:

- Нормируемые затраты - это те которые необходимы для выполнения заданной работы и подлежат включению в состав времени на изготовление

изделия.

- Ненормируемые затраты - это простои вынужденные в результате неправильной организации производства.

Не включаются в состав норм времени:

- Все рабочее время сборщика или сварщика делится на:

- Основное (техническое время) - То.;

- Вспомогательное время - tв.;

- Время на обслуживание рабочего места - tоб.;

- Подготовительно-заключительное время - tп.з.;

- Прибавочное время - tд. (определяется коэффициентом переработки);

- Время на перерыв, на отдых и естественные надобности - обозначают коэффициентом К₁ или К₂ в зависимости от серийности производства.

Основное время определяется затратами труда на технологическую операцию по изменению формы, размеров, структуры и отделки изделия.

В зависимости от вида технологического процесса То может быть ручным, механизированным, машинным или машинно-ручным. Зависит от того, какой труд мы применяем, какие механизмы используем, какую оснастку и инструмент используем. Также учитывается, какой вид энергии

используется оборудованием.

В сварочных процессах То - это время на выполнение шва длиной 1 м, но разной конфигурации.

Тп.з. - подготовительно-заключительное время. К нему относятся

затраты рабочего времени на выполнение следующих элементов работы: получение производственного задания, наряда, непосредственно чертежа и тех. процесса.

Тп.з. включает в себя:

Получение производственного задания, чертежа, тех. карты, инструктаж.

Ознакомление с заданием и тех. документацией (занимает до 20 мин от всего времени).

Наладка оборудования на заданный режим работы, получение в кладовой инструментов и приспособлений.

В конце смены снятие приспособлений и сдача инструмента.

Сдача выполненной работы.

Подготовительно-заключительное время задается или на партию деталей или на дневное задание, если идет единая номенклатура изделий (детали одинаковые) и зависит от сложности выполняемой работы, оборудования и организации работы на участке.

Вспомогательное время подразделяется на время, связанное с изделием: кантовка, снятие, перемещение, измерение размеров, - оно, так же как и основное, может быть ручным и механизированным.

Время на обслуживание рабочего места складывается из затрат времени на поддержание рабочего места в порядке, складывание инструмента, наладка оборудования, уборка огарков. В ряде случаев оно связано (вспомогательное время) со смазкой, очисткой от стружки и металлической пыли.

К нормируемому времени относится также время перерывов на отдых и естественные надобности.

Сумма затрат основного и вспомогательного времени в общем виде включается в штучное время. - Тшт., которое и служит нормативом для оплаты труда, равно:

Тшт = То + tв + tоб + tотд (16)

Оперативное время дает сумма основного и вспомогательного:

Топ = То + tв (17)

Норма времени на изготовление партии изделий определяется:

Тпар = Тпз + Тшт* n, (18)

где

n - количество изделий, шт.

Тшк - штучно-калькуляционное время - это сумма штучного и доли подготовительно-заключительного:

Тшк = Тшт + Тпз / n. (19)



Норма времени на изготовление какой-либо продукции может быть выражена количеством этой продукции изготовленной в единицу времени (мин.) - норма выработки:

Нв = Тсм / Тшк, где (20)

Тсм - время рабочей смены.

Нормирование сборочно-сварочных операций

Для ускорения и упрощения нормирования сборки металлоконструкций под сварку применяют типовые нормы. Типовые нормы разрабатываются на группу аналогичных по конструкции узлов, собираемых в одинаковых организационно-технических условиях и различающихся между собой только размерами (например, балки тавровые и коробчатые, фермы, раскосы, цилиндрические обечайки, корпусы аппаратов, фланцы, штуцеры, тройники, отводы и т.д.).

Типовые нормы очень просты и удобны для оперативного нормирования, однако их серьезным недостатком является малая универсальность, ограниченная заданной группой типовых узлов и организационно-техническими условиями сборки.

Норма штучного времени на сборку металлоконструкций в целом (из отдельных деталей и узлов) определяется как сумма затрат времени на установку и крепление всех деталей и узлов.

Нормирование операции сборка

Каждый технологический процесс нормируется по следующим позициям операций.

Подготовка - регламентируется подготовительно-заключительным временем, к нему относятся затраты рабочего времени на выполнение следующих элементов работы: получение производственного задания, указаний и инструктажа мастера, ознакомление с работой, получение сдачи инструмента, сдача работы.

Операционное время (основное и вспомогательное)

Тш = То + Тв, мин (21)

где То-основное время, мин.

Тв - вспомогательное время, мин.

Т_ш = Т_yi + Т_сн + Т_крi + Т_прихвi + Т_повi, мин

Основное время сборки Т_ш это время сборки металлоконструкции под

сварку в течение, которого происходит координация, соединения и крепления входящих в изделие деталей и узлов.

Вспомогательное время затрачивается на доставку деталей и узлов к месту сварки, проверку их качества, измерения, разметку места установки деталей.

При сборке металлоконструкции под сварку элементы основной и вспомогательной работы неразрывно связаны между собой, дополняют друг друга и практически трудно отделимы, поэтому расчет норм времени производят по нормативам операционного времени (Т_ш), представляющего собой сумму основного и вспомогательного времени.

Т_уi-суммарное время на установку отдельных деталей в минутах.

Т_сн - время снятия собранного узла и установка на место складирования.

Т_крi - показывает время затрачиваемое на крепление и открепления деталей, при сборке с помощью различных видов зажимов.

Т_прихвi - зависит от длины прихватки, вида соединения, толщины металла, марки материала и способа сварки.

Т_повi - это время затрачиваемое на установку узла или детали в другое положение.

В операционное время также входит в виде коэффициента от основного времени время на обслуживание рабочего места, отдых и естественные надобности.

Тш.к = Тш*К₁+Тпз/n

Тш.к - штучное калькуляционное время, по которому производится оплата за выполненную операцию.

n - количество деталей в партии на которую выдается задание.

К₁-коэффициент учитывающий время на обслуживание рабочего места, отдых и естественные надобности, равен 1,1.

Нормирование операции сварка

Тш = [(То+Твш)*Lш + tв.и]*К_2, мин (22)

где То - основное время сварки необходимое для выполнения одного метра шва.

Твш - вспомогательное время, связанное со сваркой шва,

tв.и - вспомогательное время, связанное с изделием и типом оборудования, которое включает затраты: на клеймение шва, на установку и снятие

К₂ - коэффициент, учитывающий обслуживание рабочего места и естественные надобности;

Lш. - длина шва в метрах.

Нормирование операций технологического процесса

Сборка - сварка узел 1. Вес узла -53,6 кг. Позиция 1 «Диск» - 38 кг., Позиция 2 «Нижний лист» - 15,6 кг.

Т_ш = Т_y + Т_сн + Т_кр + Т_прихв + Т_пов, мин (23)

Тш.к = Тш*К₁+Тпз/n (24)



Т_ш = 2*0.34+ 0.34 + 0.4 +2*0.10+ 0.12=4,6 мин

Тш.к = 4,6 *1.1+17 = 22,06 мин

Тш = [(То + tв.ш)*Lш + tв.и]*К_2, мин (25)

То = 2.56

tв.ш = 0.33+0,3+0,25+0,76+0,64=2,29

tв.и = 0,21+0,85+0,4+0,31+2,3+0,11=4,18

Тш = [(2,56 + 2,28)*0,465 +4,18]*1,12=7,2 мин

Сборка - сварка узел 2. Вес узла -20,8 кг. Позиция 3 «Продольный лист» 2 шт. вес 1 шт. - 8 кг., Позиция 6 «Диафрагма» - 2 шт., 1 шт. - 2,4 кг.

Тш = Тy + Тсн + Ткр + Тприхв + Тпов, мин (26)

Тш.к = Тш*К1+Тпз/n (27)

Тш = 2*0.34+ 0.34 + 0.4 +2*0.10+ 0.12=2,0 мин

Тш.к = 1,74*1.1+17 = 18,91 мин

Тш = [(То + tв.ш)*Lш + t в.и]*К2, мин (28)

То = 2.56

tв.ш = 0.33+0,3+0,25+0,76+0,64=2,29

tв.и = 0,21+0,85+0,4+0,40+2,3+0,11=4,37

Тш = [(2,56 + 2,28)*0,465 +4,27]*1,12=7,3 мин

Сборка - сварка узел 3. Вес узла -18,1 кг. Позиция 4 «Верхний лист» - 12,7 кг. Позиция 8 «Накладка» - 5.4 кг

Тш = Тy + Тсн + Ткр + Тприхв. + Тпов, мин (29)

Тш.к = Тш*К1+Тпз/n (30)



Тш = 3*0.34+ 0.34 + 0.4 +4*0.10+ 0.12=2,29 мин

Тш.к = 2,28 *1.1+17 = 18,6 мин

Тш = [(То + tв.ш)*Lш + t в.и]*К2, мин (31)

То = 2.48

tв.ш = 0.33+0,3+0,25+0,76+0,64=2,29

tв.и = 0,21+0,85+0,4+0,40+2,3+0,11=4,18

Тш = [(2,56 + 2,28)*0,644 +4,27]*1,12=7,27

Сборка - сварка узел 4. Вес узла -123,7 кг., узел 1 -53,6 кг., узел 2 - 20,8 кг., узел 3-18,1 кг.,

Позиция 5 «Косынка» 2 шт. вес 1 шт. - 12 кг., Позиция 7 «Ребро» 4 шт., вес 1 шт. - 1,8 кг.

Тш = Тy + Тсн + Ткр + Тприхвi + Тпов, мин (32)

Тш.к = Тш*К1+Тпз/n (33)

Тш = 4*0.34+ 0.34 + 0.4 +2*0.10+ 0.12=2,4 мин

Тш.к = 2,74 *1.1+17 = 18,91 мин

Тш = [(То + tв.ш)*Lш + t в.и]*К2, мин (34)

То = 2.56

tв.ш = 0.33+0,3+0,25+0,76+0,64=2,28

tв.и = 0,21+0,85+0,4+0,40+2,3+0,11=4,27

Тш = [(2,56 + 2,28)*0,556 +4,27]*1,12=7,79 мин



7. Экономическая часть

Расчёт затрат на основные, вспомогательные материалы и комплектующие

Для изготовления сварной металлоконструкции «Нижняя коробка» необходимо закупить основные и вспомогательные материалы, а также комплектующие согласно чертежу.

Конструктивное оформление:

Поз.1 Диск, изготавливается из листового горячекатаного проката ГОСТ 19903-74, сталь

Ст3пс. Количество - 1 шт., вес 1 шт. - 38 кг.

Стоимость ~779 р.

Поз. 2 Нижний лист, изготавливается из листового горячекатаного проката по ГОСТ 19903-74, сталь Ст3пс. Количество - 1 шт., вес15,6 кг.

Стоимость ~307 р.

Поз. 3 Продольный лист, изготавливается из листового горячекатаного проката по ГОСТ 19903-74, сталь Ст3пс. Количество - 2 шт., вес 1 шт. - 8 кг.

Стоимость ~160 р.

Поз. 4 - Верхний лист, изготавливается из листового горячекатаного проката по ГОСТ 19903-74, сталь Ст3пс. Количество - 1 шт., вес -12,7 кг.

Стоимость ~245 р.

Поз. 5 Косынка, изготавливается из листового горячекатаного проката по ГОСТ 19903-74, сталь Ст3пс. Количество -2 шт., вес 1 шт.-12 кг.

Стоимость ~245 р.

Поз. 6 - Диафрагма, изготавливается из листового горячекатаного проката по ГОСТ 19903-74, сталь Ст3пс. Количество - 2 шт., вес 1 шт. - 2,4 кг.

Стоимость 1 шт. ~48 р.

Поз. 7 - Ребро, изготавливается из листового горячекатаного проката по ГОСТ 19903-74, сталь Ст3пс. Количество - 4 шт., вес 1 шт. - 1,8 кг.

Стоимость 1 шт. ~36 р.

Поз. 8 - Накладка, изготавливается из листового горячекатаного проката по ГОСТ 19903-74, сталь Ст3пс. Количество -1 шт., вес - 5,4 кг.

Стоимость 1 шт. ~110 р.

Итого стоимость всех закупаемых комплектующих 1930 рублей

Таблица 7.1-Расчет комплектующих элементов

№	Наименование основных материалов	Обозначение	Единица измерения	Стоимость единицы измерения, руб.	Количество единиц измерения	Общая стоимость, руб.
1	Поз.1 - Диск	001	Шт.	779	1	779
2	Поз. 2 - Нижний лист	002	Шт.	307	1	307
3	Поз.3 - Продольный лист	003	Шт.	160	2	320
4	Поз.4 - Верхний лист	004	Шт.	245	1	245
5	Поз.5 - Косынка	005	Шт.	245	2	490
6	Поз.6 - Диафрагма	006	Шт.	48	2	96
7	Поз.7 - Ребро	007	Шт.	36	4	144
8	Поз.8 - Накладка	008	Шт.	110	1	110
Итого затрат: 2491 рубль

Вспомогательные материалы:

Для производства сварной металлоконструкции «Нижняя коробка» необходимо приобрести сварочную проволоку Св 08Г2С по ГОСТ 2246-70.

Стоимость 1 т сварочной проволоки Св08Г2С 70500 рублей. Элементарным математическим расчетом получаем, стоимость 5,8 кг сварочной проволоки равна 408 рублей.

Для проведения сварочных работ необходимо приобрести 7,3 кг жидкой двуокиси углерода для защиты расплавленного металла от атмосферного влияния по ГОСТ 8050-85 «Двуокись углерода жидкая и газообразная».

Стоимость заправки 1 баллона жидкой двуокиси углерода - 400 руб. Содержание углекислоты в баллоне 24 кг, стоимость 1 кг - 16.66 руб., расход -7,3 кг; стоимость -121 руб.

Все данные заношу в сводную таблицу:

Таблица 7.2 - Сводная таблица расхода вспомогательных материалов

№	Наименование вспомогательных материалов	Обозначе-ние	Единица измере-ния	Стои-мость единицы измере-ния, руб.	Вес матери-ала, кг	Общая стои-мость, руб.
1	Двуокись углерода жидкая	СО2	кг	16.66	7,3	121
2	Сварочная проволока	Св 08Г2С	тонна	70500	5,8	408
Итого:	529

Всего по материалам и комплектующим:

Зм = Зкм + Звм + Зом

где Зм - сумма затрат на комплектующие и вспомогательные материалы;

Зкм - затраты на комплектующие материалы;

Звм - затраты на вспомогательные материалы.

Зом - затраты на основные материалы.

Рассчитываем сумму затрат на вспомогательные материалы и комплектующие:

Зм =2491+529=3020 руб.

Расчёт фонда заработной платы рабочих

Фонд заработной платы при расчете себестоимости складывается только из заработной платы сборщиков металлоконструкций и сварщиков.

Таблица №7.3-Рабочие тарифные ставки

Вид работ	Тарифные ставки, руб.
	Разряды квалификационные
	1	2	3	4	5	6
1. Сборочные работы	200	220	250	300	320	350
2. Сварочные работы	200	220	250	300	320	350

Сборка производится сборщиком 3 разряда

Сварка производится сварщиком - 4 разряда

СР = ЧТС * t, руб.

где ЧТС - часовая тарифная ставка;

t - это время (штучно-калькуляционное), по которому производится оплата за выполненную операцию.

СР - сдельная заработная плата.

Сборка узла 1

СРI = 0,11 * 250 = 27,5 руб.

Сварка узла 1

СРI = 0,2 * 300= 60 руб.

Сборка узла 2

СРII= 0,22 * 250 = 55 руб.

Сварка узла 2

СРII = 0,2 * 300 = 60 руб.

Сборка узла 3

СРIII= 0,12* 250= 30 руб.

Сварка узла 3

СРIII = 0,15 * 300 = 45 руб.

Сборка узла 4

СРIV = 0,35 * 250= 87,5 руб.

Сварка узла 4

СРIV = 0,45 * 300 = 135 руб.

Основная заработная плата рабочих есть сумма всех сдельных расценок:

ЗПо = УСР

ЗПо = СР I + СР II + СР III + СР IV = 87,5+115+75+225,5= 500 руб.

Полученные данные заношу в таблицу:

Таблица №7.4-Основная заработная плата

№ п/п	Наименование операций согласно технологическому процессу	Профессия рабочего	Разряд работ	Норма времени на операцию t, час	Часовые тарифные ставки (ЧТС), руб.	Сдельные расценки (СР), руб.
1	Сборка - сварка узла I	Сварщик Сборщик	4 3	0,11 0,2	300 250	27,5 60
2	Сборка - сварка узла IІ	Сварщик сборщик	4 3	0.22 0,2	300 250	55 60
3	Сборка - сварка узла IІІ	Сварщик Сборщик	4 3	0.12 0,15	300 250	30 45
4	Сборка-сварка узла IV	Сварщик Сборщик	4 3	0.35 0,45	300 250	87,5 135
Итого:	500

Дополнительная заработная плата рабочих составляет 40% от основной заработной платы.

Основная заработная плата рабочих

ЗПо =500 руб.

ЗПд = 40% * ЗПо

ЗПд = 500 * 0,4 = 200 руб.

Расчёт цеховых расходов

Они включают в себя заработную плату администрации цеха, включают амортизацию и затраты на содержание и ремонт зданий и сооружений цеха, на инвентарь общего назначения, используемый в цеху, а также на рационализацию и изобретательство.

Цеховые расходы - это 133% от основной заработной платы.

ЦР = 133% * ЗПо

ЦР = 1.33 * 500 = 665 руб.

Расходы на амортизацию и текущий ремонт зданий составляют 41% от цеховых расходов.

А = 41% * ЦР

А = 0,41 * 665 = 272,65 руб.

Затраты на эксплуатацию зданий (отопление, вода, освещение)

составляют 37% от цеховых расходов.

ЭЗ = 37% * ЦР

ЭЗ = 0,37 * 665 = 246,05 руб.

Заработная плата административно-управленческого персонала составляет 20% от цеховых расходов.

ЗПауп = 20% * ЦР

ЗПауп = 0,2 * 665 = 133 руб.

Прочие расходы составляют 2% от цеховых расходов.

ПР = 2% * ЦР

ПР = 0,02 * 665= 13,3 руб.

Расчёт расходов на эксплуатацию, содержание и ремонт оборудования

Расходы на ремонт, содержание и эксплуатацию оборудования это 112% от основной заработной платы.

РЭ = 112% * ЗПо

РЭ = 1,12 * 500 = 560 руб.

Расходы на амортизацию оборудования составляют 61% от расходов на

ремонт, содержание и эксплуатацию оборудования.

Ао = 61% * РЭ

Ао = 0,61 * 560 = 341,6 руб.

Расходы на эксплуатацию оборудования составляют 30,5% от расходов на ремонт, содержание и эксплуатацию оборудования.

Эо = 30,5% * РЭ

Эо = 0,305 * 560 = 170,8 руб.

Расходы на износ режущего и измерительного инструмента, приспособлений составляют 8% от расходов на ремонт, содержание и эксплуатацию оборудования.

И = 8% * РЭ



И = 0,08 * 560 = 44,8 руб.

Затраты на прочие расходы составляют 0,5% от расходов на ремонт, содержание и эксплуатацию оборудования.

ПР = 0,5% * РЭ

ПР = 0,005 * 560 = 2,8 руб.

Расчёт общих расходов

Общие расходы составляют 5% от расходов на ремонт, содержание и эксплуатацию оборудования.

ОР = 5% * РЭ

ОР = 0,05 * 560= 28 руб.

Себестоимость выпуска продукции

Себестоимость выпуска продукции равна сумме затрат на основные и вспомогательные материалы, комплектующие; основной заработной платы; дополнительной заработной платы; цеховых расходов; расходов на ремонт, содержание и эксплуатацию оборудования; общих расходов.

С = Зом + ЗПо + ЗПд + ЦР + РЭ + ОР

С = 2491+ 500 + 200 + 182 + 665+ 560 + 28 =4444 руб.

Расчёт внепроизводственных расходов

Внепроизводственные расходы составляют 1% от основной заработной платы.

ВПР = 1% * ЗПо



ВПР = 0,01 * 500 = 5 руб.

Расчёт общей себестоимости выпуска продукции

Общая себестоимость выпуска продукции составляет сумму

себестоимости продукции и внепроизводственных расходов.

Со = С + ВПР

Со = 4444+ 5 =4449 руб.

Расчёт плановой прибыли

Плановая прибыль составляет 26% от общей себестоимости выпуска продукции.

П = 26% * Со

П = 0,26 * 4449= 1156,74 руб.

Расчёт оптовой цены на продукцию

Оптовая цена на продукцию складывается из общей себестоимости выпуска продукции и плановой прибыли.

Ц = Со + П

Ц = 4449+ 1203,54= 5652,54 руб.

Расчёт налога на добавленную стоимость

НДС составляет 18% от оптовой цены данного изделия.

НДС = 18% * Ц

НДС = 0,18 *5652,54= 1017,4 руб.

Расчёт отпускной цены продукции

Отпускная цена продукции равна сумме оптовой цены и налога на добавленную стоимость.

Цо = Ц + НДС

Цо = 5652,54+1017,4= 6669,9 руб.

Расчет рентабельности продукции

Для оценки эффективности работы предприятия наряду с прибылью применяются показатели рентабельности.

Рентабельность демонстрирует результативность работы предприятия, иными словами этот показатель демонстрирует каким образом достижение прибыли связано с затратами, вызывающими эту прибыль.

Рентабельность продукции равна отношению прибыли к общей себестоимости.

Р = П / Со * 100%

Р = 1156,74 / 4449 * 100% = 26%

Р - рентабельность продукции, это доходность предприятия, которую рассчитывают как отношение полученной прибыли к среднегодовой стоимости основного капитала и нормируемых оборотных средств;

П - прибыль от реализации данного вида продукции;

Со - себестоимость производства и реализации данного вида продукции.

Рентабельность продукции высокая и составляет - 26%

Оформление плановой калькуляции себестоимости изготовления и реализации на единицу продукции.



Таблица №7.5-Плановая калькуляция себестоимости выпуска конструкции «Нижняя коробка»

№	Наименование статей	Сумма, руб.
1	Основные и вспомогательные материалы, комплектующие	3020
2	Основная заработная плата	500
3	Дополнительная заработная плата	200
4	Цеховые расходы, ВСЕГО:	665
	Амортизация и текущий ремонт зданий	272,65
	Эксплуатация здания (отопление, вода, освещение)	246,05
	Заработная плата АУП	133
	Прочие расходы	13,3
5	Ремонт, содержание и эксплуатация оборудования, ВСЕГО:	560
	Амортизация оборудования	341,6
	Эксплуатация оборудования (сил. электроэнергии, текущий ремонт)	170,8
	Износ режущего и мерительного инструмента, приспособления	44,8
	Прочие расходы (вспомогательный материал)	2,8
6	Общие расходы (охрана труда, экология и т.п.)	28
7	Себестоимость выпуска продукции (работ)	4444
8	Внепроизводственные расходы	5
9	Общая себестоимость	4449
10	Плановая прибыль	1156,74
11	Оптовая цена	5652,54
12	НДС	1017,4
13	Отпускная цена	6669,9
14	Рентабельность, %	26



Заключение

В результате проектирования технологического процесса заготовки, сборки и сварки металлоконструкции «Нижняя коробка» были разработаны маршрутные карты заготовки и технологический процесс сборки и сварки; Обоснованно внедрено для оснащения производства современное минимально энергоемкое и наиболее производительное заготовительное и сборочно-сварочное оборудование. Рассчитано необходимое количество сварочных материалов. Произведен расчет процента отходов листового проката. Разработана и внедрена основная и вспомогательная оснастка. Уменьшена материалоемкость за счет четкого нормирования материальных затрат на изготовление, а следовательно уменьшены экономические затраты, связанные с производством металлоконструкции, снижен производственный цикл изготовления конструкции в целом за счет комбинированной сборки и сварки (параллельного изготовления узлов).



Список используемых источников

1. Маслов Б.Г, Выборнов А.П. Производство сварных конструкций. - М.: Издательский центр «Академия»,

2. Куркин С.А., Николаев Г.А. Сварные конструкции. Технология изготовления…. - М.: Высшая школа, 1998.

3. Рыжков Н.И. Производство сварных конструкций в тяжелом машиностроении. - М.: Машиностроение, 1980.

4. Сварка в машиностроении: Справочник:; т./ Под ред. Г.А. Николаева. - М.: Машиностроение, 1978 -79.

5. Виноградов В.С. Оборудование и технология дуговой автоматической и механизированной сварки. - М.: Высшая школа, 2001.

6. Банов А.Н., Лялин К.В. Сварные конструкции. - М.: Стройиздат, 1990.

7. Васильев А.А. Металлические конструкции. - М.: Стройиздат, 1979.

8. Михайлов А.М. Сварные конструкции. - М.; Стройиздат, 1983.

9. Михайлов А.М. Основы расчета элементов строительных конструкций в примерах. - М.: Высшая школа, 1980.

10. Блинов А.Н., Лялин К.В. Сварные конструкции. - М.: Стройиздат, 1990.

11. Кисаримов Р.А. Справочник сварщика. - М.:ИП РадиоСофт, 2009.

12. Доркин В.В., Рябцева М.П. Металлические конструкции. - М.: ИНФРА-М, 2009.

13. Лупачев В.Г. Ручная дуговая сварка. - Минск. Высшая школа. 2006.

14. Чернышев Г.Г. Сварочное дело. - М.: Академия, 2006.

15. Куликов В.П. Технология сварки плавлением. - Минск: Дизайн ПРО. 2001.

16. Виноградов В.С. Технологическая подготовка производства сварных конструкций в машиностроении. - М.: Машиностроение.1981.

17. Алешин Н.П. Физические методы неразрушающего контроля сварных соединений. - М.: Машиностроение. 2006.

18. Лукьянов В.Ф.и др. Изготовление сварных конструкций в заводских условиях. - Ростов р/Д: Феникс, 2009.

19. Гитлевич АД., Этингоф Л.А. Механизация и автоматизация сварочного производства. - М. Высшая школа, 1996.

20. ГитлевичА.д. и др. Альбом технического оборудования сварочного производства. - М.; Высшая школа, 1996.

21. Куркин С.А. Технология, механизация и автоматизация производства сварных конструкций. Атлас. - М.: Машиностроение, 1996.

Размещено на Allbest.ru