Проектирование цеха сантехнического литья производительностью 250000 отливок в год

Разработка цеха по изготовлению ванн методом вакуумно-пленочной формовки и отливки. Определение режима работы цеха, расчет действительных фондов времени, составление производственной программы процесса, подбор оборудования. Расчет баланса металла и смеси.

Рубрика Производство и технологии
Вид курсовая работа
Язык русский
Дата добавления 05.01.2014
Размер файла 46,0 K

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.

Размещено на http://www.allbest.ru/

14

Введение

цех формовка баланс отливка

Основная задача курсового проектирования- разработка проекта конкурентоспособного литейного цеха, имеющего современное оборудование. Отливка, на основе которой будем вести проектирование- «ванна купальная», массой 70 кг. Данная отливка не ответственного назначения.

Данный тип отливок имеет одинаковую толщину стенки по всему сечению, поэтому целесообразно выполнять в разовые песчаные формы. Отливка является технологичной в изготовлении и не требует применения стержней. Вакуумно-пленочное производство специализируется на данном типе отливок. Сплав для изготовления отливок - СЧ10. Технические требования приёмки заказчиком: шероховатость поверхности - Rz 40. Недопустимые дефекты: недолив, герметичность, газовая пористость.

1. Выбор типа используемого оборудования

Плавильное отделение

Так как к отливке не предъявляются высокие механические свойства, то выбираем коксовую вагранку ,в которой обеспечивается высокое качество выплавляемого чугуна, который характеризуется низкой склонностью к отбелу и высокой жидкотекучестью, что важно при производстве ванн. Вагранка отличается простотой конструкции, низкой стоимостью, по сравнению с дуговой печкой.

В качестве шихты используем литейный доменный чугун 25.1%, передельный доменный чугун 25.5%, чугунный лом 39,0%, чугунная стружка 0.7%, стальная стружка 0.1%,стальной лом 9,6%.

Отделение формовки

Формы изготавливаются на автоматической линии вакуум - пленочной формовки.

Выбираем формовочную линия фирмы Heinrich Wagner Sinto (HWS), c размером опок в свету - 2000х900х700/400мм и системой пескооборота. Производительность машины: 40 форм/ч.

На обслуживании линии, где полностью исключено применении монотонного ручного труда, задействовано ограниченное число сотрудников, в основном операторов, а также инженеров и техников. Кроме того, система управления формовочной линии по модемной связи соединена с компьютерами технических специалистов немецкой фирмы производителя HWS-Sinto, что позволяет оперативно решать редкие, но важные вопросы диагностики линии, особенно на начальных этапах внедрения.

Сокращение практически на порядок, по сравнению с существующим производством, численности занятых в нём людей обеспечивает значительный рост производительности труда и низкую себестоимость отливки.

Применение данной технологии позволяет получать отливки ванн с практически идеальной поверхностью (RZ-75), не требующей значительной очистки и механической обработки. Кроме того, качественная отливка позволит намного сократить брак при эмалировании. Большой экономический эффект при этом обеспечивается и за счет уменьшения веса каждой из отливок.

Отделение финишной обработки

Литниковая система обрубается дисковыми пилами. Очистка поверхностей отливок производится на дробеметной камере, Камера работает в автоматическом режиме с постоянной очисткой дроби в сепараторах и возвратом ее на дробеметные аппараты. Такой способ является наиболее удачным в условиях нашего производства.

2. Производственная программа

Производственная программа является основным документом для проектирования цеха. В производственной программе содержится производственное задание для всех отделений цеха на год. Расчет производственной программы производится по технологическим картам отливок, предоставленных в производственной программе, и их серийности. Учет брака производится против хода производственного процесса по формуле: Х=Хо(1+Б), где Х- планируемый показатель с учетом брака; Хо- базовый показатель без учета данного вида брака; Б- планируемая доля данного вида брака.

№ п/п

Наименование отливки

Сплав

Чистовая масса отливки, кг

Количество отливок в форме

Черновая масса отливки, кг

Размер форм в свету, мм

Количество отливок в год

Черновая масса металла в год, т

Количество съёмов в год

Объём формовочной смеси в год, м3

Чистовая масса металла в год, т

1

Ванна ку-паль-ная

СЧ10

70

1

80

2000х900х700/400

250000

20000

250000

490000

17500

Количество отливок в год

Черновая масса металла в год, т

Количество съемов в год

Объем формовочной смеси в год, м3

Чистовая масса металла в год, т

Итого

250000

20000

250000

490000

17500

Итого с учетом брака отливок (5%)

265000

21200

265000

524700

-

Итого с учетом брака форм (1%)

-

-

270300

535200

-

Итого с учетом просыпи и потери технологических свойств формовочной и стержневой смеси (2%)

-

-

-

551256

-

3. Режим работы цеха и фонды времени

Фонды времени рассчитываются, исходя из существующих законов о выходных и праздничных днях, продолжительности рабочего дня и количестве смен. Определяются фонды времени работы оборудования и персонала. При расчетах используют номинальный и действительный фонды времени. Номинальный фонд времени Тн (в часах) рассчитывается по формуле:

Тн=(К-В-П)•С•Ч

где, К - количество дней в году;

В - количество выходных дней в году;

П - количество праздников в году;

С - количество рабочих смен в сутки;

Ч - длительность рабочей смены.

Тн=К•С•Ч=365•3•8 =8760 ч.

Действительный фонд времени Тд работы оборудования определяется с учетом коэффициента потерь рабочего времени Кп по формуле:

Тд=Тн•(1-Кп)

Коэффициент потерь времени работы оборудования в основном обусловлен его простоями из-за поломок и, следовательно, зависит от интенсивности эксплуатации.

4. Расчет оборудования

Основная формула, используемая для расчета оборудования дискретного действия:

V=Q•T/Тд•n,

Где: Q - годовая потребность в металле, т;

Т - один такт времени работы печи, ч;

n - количество печей, шт;

Тд- действительный фонд времени, ч.

Для расчёта оборудования непрерывного действия используется модификация формулы (1):

n=Q/Тд•q,

где q- производительность оборудования.

Плавильное отделение

Вагранка:

Рассчитаем требуемую производительность печи с учетом простоя оборудования, принимая n=2:

q=Q/Тд•n=21200/(8760•2) = 1,21 т

Округляя в большую сторону, получаем q=1,5 т

Выбираем вагранку:

Производительность: 1-1,5 т/ч

Мощность - 35 кВт;

Расход воздуха - 2000 м2/ч.

Отделение формовки

Рассчитываем количество оборудования:

n=Q/Тд•q

n= 270300/8059•40= 0,82

Выбираем формовочную линия фирмы Heinrich Wagner Sinto (HWS), c размером опок в свету - 2000х900х700/400 мм и системой пескооборота с цикловой производительностью 40 форм/час.

Отделение финишной обработки

Литниковая система обрубается дисковыми пилами. Очистка отливок производится на дробеметной камере. Камера работает в автоматическом режиме с постоянной очисткой дроби в сепараторах и возвратом ее на дробеметные аппараты.

Рассчитаем требуемую производительность дробеметной камеры:

где, - масса отливок подлежащая очистке в год, т

- действительный фонд времени работы дробеметной камеры, ч

- количество дробеметных камер.

Выбираем проходную дробеметную камеру непрерывного действия с подвесками модели № 42735 изготовитель ОАО “Амурлитмаш”(город Комсомольск-на-Амуре).

Наибольшие параметры очищаемых отливок: размер - 2000мм; загрузка - 1,25т;

Производительность - 22,7 т/час;

Габаритные размеры - 15250 х 12000 х 8400 мм;

5. Балансы материалов

Балансы материалов составляются для расчета годового потребления цехом топлива, компонентов металлошихты, формовочных и стержневых смесей.

Баланс металла составляется на основе расчета шихты в абсолютных показателях от металлозавалки. Выход металла рассчитывается из производственной программы и особенностей технологического процесса.

1. Баланс металла:

№ п/п

Составляющие

Выход металла, т/год

Расход

1.

Годные отливки

17500

2.

Возвраты, в т.ч. литники, прибыли, брак

3700

3.

Сливы, скрап (2%)

424

4.

Угар (7%)

1484

Итого металлозавалка

23108

Приход

1.

Возвраты

3700

2.

Литейный доменный чугун (25,1%)

4872

3.

Передельный доменный чугун (25,5%)

4949

4.

Чугунный лом (39,0%)

9433

5.

Чугунная стружка (0,7%)

135

6.

Стальная стружка(0,1%)

20

7.

Плавиковый шпат (3%)

694

8.

Стальной лом (9,6%)

2432

9.

Известняк(2,1%)

480

Так как формовка идёт по вакуумно-пленочному методу, то для изготовления форм используется чистый песок без добавления связующего и добавок.

Баланс смесей

№ п/п

Составляющие

Расход смеси, т/ год

Расход

1.

Общий расход песка

М=21200•1350/10000 = 2862

Приход

1.

Общий приход песка

2862

6.Расчет складов

Запас материалов на складе складывается из:

- расходуемого запаса qрас, рассчитываемого по формуле Уилсона:

qрас =,

где Q - годовой объем потребления материала;

Е - условно-постоянные затраты на поставку (при железнодорожной поставке 10000 руб, при автомобильной 2500 руб);

Ц - цена материала;

i - годовые потери оборотных средств при хранении материала на складе (10%).

- резервного запаса на случай перебоев с поставкой материалов qрез , рассчитываемого на две недели работы цеха по формуле:

qрез= 14•Q/365.

Для расчета площади склада используется формула

,

где q- запас материала на складе (q=qрез+ qрас);

- насыпная плотность материала;

Материал

Годовой объем потребления, т

Цена материала, руб/т

Расходуемый запас, , т

Резервный запас,т

Итого запас на складе,т

Насыпная плотность материала, т/м3

Высота хранения,м

Площадь склада, м2

Тип склада

Лом чугун

9433

6000

158,6

371

523

2,5

4

102,36

Закром

Литейн доменн

чугун

4872

12000

254,8

191,6

416,4

2,5

4

54,96

Закром

Передел доменн чугун

4949

12000

256,8

194,6

451,4

2,5

4

55,43

Закром

Песок

826,884

800

10167

31716

41883

1,5

6

39,25

Бункер

Плавикшпат

694

7440

153,7

27,3

181

1,5

3

40,22

Бункер

Стальн стружка

20

4700

20

0,8

20

3

3

2,22

Закром

Кокс литейн

1925

8500

151

74

224

0,45

3

166,19

Бункер

известн

480.7

2700

188.7051

18.43894

207.44

0.9

4

57.5

Бункер

стальн лом

2432

7000

263.6014

93.28

356.88

2.5

4

35.7

закром

7. Расчет сравнительной экономической эффективности техпроцесса

При изготовлении отливки «Ванна» выбор оборудования уже проверен временем и практически остается неизменным. Поэтому целесообразно будет произвести расчет по режимам работы:

Показатель

2 смены

3 смены

Тн

250•8•2=4000 ч

365•3•8=8760

Тд (авт. линия)

3800 ч

8760•(1-0,08)=8060 ч

n=Q/Tд•q •(1- 0.06) для авт. линии q=40 форм/ч

270300/3800•40•(1- 0.06) =1,74

2 линии

270300/8060•40•(1- 0.06) =0,82

1 линия

Капитальные затраты

200000000•2= 400 млн. руб

200000000•1=200 млн. руб

Количество рабочих в смену

13

9

Зарплата рабочего, руб./мес.

15000

20000

Итого текущие издержки

10408320=10,4 млн. руб

14411520=14,4 млн. руб

Таким образом затраты, при количестве:

- 2 смен составляют 400,12 млн. руб;

-3 смен составляют 200,376 млн. руб.

Приведённые годовые затраты составят:

- для 2 смен: 400000000•0,2 + 10408320= 90408320 руб;

- для 3 смен: 200000000•0,2 +14411520= 54411520 руб.

Вывод: режим работы в 3 смены более эффективен.

Применим метод дисконтирования денежных потоков при внутренней норме рентабельности 10%, горизонт расчета применим 6 лет.

Год

Коэффицент дисконтирования

Затраты при количестве смен, руб

2

3

0

1

403120000

202376000

1

0,909

2836080

2159784

2

0,826

2577120

1962576

3

0,751

2343120

1784376

4

0,685

2137200

1627560

5

0,621

1937520

1475496

Итого

414951040

211385792

Вывод: оптимальный в данных условиях будет режим работы в 3 смены.

8. Строительное проектирование

Цех проектируем каркасной конструкции, т.к в цехе присутствуют краны. Несущий каркас состоит из железобетонных колонн, которые устанавливаются в фундаментные стаканы. Размеры пролета - 18 м, 18 м; шаг колонн составляет 6 м.

Несущие стены цеха, воспринимающие нагрузку от перекрытия, выполняем из кирпича, а самонесущие выполняем из панелей «сэндвич», которые представляют собой двухслойные металлические панели, проложенные изнутри фольгой и пористыми материалами. Самонесущие стены несут функцию ограждающей конструкции и воспринимают нагрузку от силы тяжести, гибко связаны с каркасом здания,

Крыша состоит из: плиты перекрытия, пароизоляции, теплоизоляции, гидроизоляции и механической защиты. Устанавливаем в крыше фонари светоаэрационные (для света и вентиляции). Цех работает 24 часа в сутки, поэтому обязательно используем искусственное освещение.

Пол представляет собой многослойную конструкцию: гидроизоляция, стяжка цементная, половое покрытие (стальные рифленые листы).

Заключение

В данном курсовом проекте мною был разработан цех по изготовлению ванн методом вакуумно-пленочной формовки. Выбран режим работы цеха, найдены действительные фонды времени, составлена производственная программа процесса, подобрано необходимое оборудование, отвечающее экономической и производственной целесообразностью. Рассчитан баланс металла и баланс смеси. Также мною была проделана работа по выявлению экономической эффективности при работе цеха в 2 и в 3 смены. Составлен план цеха.

По проделанной работе можно сделать вывод, что каждый проект нуждается в тщательном расчете всех аспектов производства, при этом стоит принимать во внимание сроки окупаемости того или иного проекта, ведь цель любого предприятия- это изьятие прибыли и предоставление рабочих мест.

Библиографический список

1. Кельчевская Н.Р., Романова Л.А., Финкельштейн А.Б. Организация и планирование литейного производства. Екатеринбург: УМЦ-УПИ, 2002. 180 с.

2. Финкельштейн А.Б. Проектирование литейных цехов: методические указания по курсовому и дипломному проектированию. Екатеринбург: УГТУ-УПИ, 2007. 35 с.

Размещено на Allbest.ru


Подобные документы

  • Разработка проекта конкурентоспособного литейного цеха на основе отливки "ванна купальная". Выбор используемого оборудования. Режим работы цеха сантехнического литья и фонды времени. Расчет оборудования и баланса материалов. Строительное проектирование.

    курсовая работа [34,3 K], добавлен 05.01.2014

  • Структура цеха кокильного литья, номенклатура и программа выпуска отливок. Режим работы и фонды времени работы оборудования. Технологические процессы и расчет оборудования проектируемого цеха, контроль отливок. Архитектурно-строительное решение здания.

    курсовая работа [124,7 K], добавлен 30.06.2012

  • Разработка цеха ремонтного чугунного литья для производства отливки "Ванна". Выбор типа используемого оборудования. Отделения плавки, формовки и финишной обработки. Производственная программа, режим работы цеха и фонды времени. Расчет баланса материалов.

    реферат [41,2 K], добавлен 05.01.2014

  • Назначение и характеристика проектируемого цеха литья с блок-схемой технологического процесса. Производственная программа цеха. Основные режимы и фонды времени работы оборудования и рабочих. Разработка технологии получения отливки детали "Матрица".

    дипломная работа [2,3 M], добавлен 15.10.2016

  • Проектирование современного цеха по производству отливок из сплавов черных металлов. Выбор оборудования и расчет производственной программы этого цеха. Особенности технологических процессов выплавки стали. Расчет площади складов для хранения материалов.

    курсовая работа [125,6 K], добавлен 13.05.2011

  • Производственная программа литейного цеха и режим его работы. Подбор и краткое описание необходимого оборудования. Технологический процесс изготовления отливок способом литья по выплавляемым моделям. Расчеты инвестиционных затрат и срока окупаемости цеха.

    дипломная работа [238,7 K], добавлен 05.01.2014

  • Структура цеха литья по выплавляемым моделям, его производственная программа. Выбор режима работы цеха и фондов времени. Условия работы детали, требования к ее функциональности. Обоснование и выбор способа изготовления отливки. Описание конструкции печи.

    дипломная работа [3,1 M], добавлен 06.04.2015

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.