Размещено на http://www.allbest.ru/

1. Общая часть

1.1 Введение

Основной задачей ковки и горячей штамповки является, формоизменение заготовки с максимальным приближением её формы к форме готовой детали.

Для повышения пластичности и снижения усилий, необходимых для обработки давлением, метал нагревают.

Ковка и объёмная штамповка, позволяет значительно сократить расход метала при производстве деталей машин, устройств и приборов.

Последовательность технологического процесса изготовления штампованной поковки следующая:

1 Резка исходного металла на заготовки;

2 Нагрев заготовок;

3 Горячая штамповка;

4 Обрезка заусенца;

5 Термообработка поковок;

6 Очистка от окалины;

7 Правка и контроль поковок.

При штамповке на кривошипных горячештамповочных прессах получают поковки небольших размеров и несложной формы. Использование штамповки на КГШП обеспечивает высокую точность заданных размеров поковки.

Горячая объемная штамповка широко применяется в машиностроении, приборостроении и других отраслях промышленности.

Наибольшее распространение горячая объемная штамповка получила в крупносерийном и массовом производстве.

Наряду с этим, в настоящее время, горячая объемная штамповка широко используется в мелкосерийном и даже единичном производстве.

Выполнение дипломного проекта позволит мне:

- систематизировать, закрепить и применить теоретические знания, полученные при изучении спец предметов;

- приобрести опыт самостоятельного решения вопросов, связанных с проектированием технологического процесса и конструирования рабочего инструмента для горячей объемной штамповки;

- применить полученные знания при комплексном решении конкретных инженерных задач;

- развить навыки самостоятельной и творческой работы.

Основной задачей дипломного проекта является разработка новых, наиболее прогрессивных и эффективных, проектных решений на основе анализа действующих технологических процессов изготовления изделий при сравнении их технико-экономических показателей.

Знания, полученные за время обучения в техникуме и при выполнении дипломного проекта, я собираюсь эффективно использовать при дальнейшей работе на предприятиях машиностроительной отрасли.

1.2 Условия работы, конструкция и назначение детали

Деталь 7548-1711422 «Поршень» входит в конструкцию БелАЗа - 7548 и служит для передачи поступательного движения на шток в гидроцилиндрах. Исходя из условия работы поршня, можно сделать вывод, что деталь находится в сложном напряженном состоянии, а именно испытывает изгибающую нагрузку и трение. На рисунке 1.1 представлен эскиз детали.



Рисунок 1.1 - Эскиз детали

В качестве заготовки для изготовления детали используется штампованная поковка. Деталь « Поршень » изготовляется из стали 40 ГОСТ 1050 - 88. Химический состав и механические свойства приведены в таблицах 1.1 и 1.2.

Таблица 1.1 - Химический состав стали 40 (ГОСТ 1050 - 88) , %

C	Si	Mn	S	P	Ni	Cr	Сn
0,37 - 0,45	0,17 - 0,37	0,5 - 0,8	0,04	0,035	0,25	0,25	0,25

Таблица 1.2 - Механические свойства стали 40 (ГОСТ 1050 - 88)

Температура испытания, °С.	? 0,2 , мПа.	? В, мПа.	?, %.	?, %.
200	340	690	10	36
500	175	370	23	67
800	64	110	58	98
1200	15	27	90	100

2. Технологическая часть

2.1 Анализ существующего технологического процесса изготовления детали

Основными факторами, определяющими выбор оптимального технологического процесса изготовления поковок для последующей механической обработки, является конфигурация и геометрические размеры детали, технические требования к изготовлению, масштаб и конкретные производственные условия.

На производстве для изготовления детали 7548-1711422 « Поршень » был разработан типовой технологический процесс, который включает в себя следующие операции.

005 Транспортирование

Кран мостовой Q = 200/50 кН ; Q = 320/50 кН.

Передаточная тележка П - 617 - 170В.

Транспортировать тару с заготовками с заготовительного участка на участок КГШП к прессу ус. 4000 т.с.

Тара Ор 2598; чалка КЗТШ 14 - 054.

010 Технический контроль

1 Проверить марку стали по бирке на таре.

2 Проверить размеры исходной заготовки .

Штангенциркуль ШЦ - III - 500 - 0,1 ГОСТ 166 - 89.

015 Выгрузка

Кран мостовой Q = 200/50 кН; Q = 320/50 кН.

Выгрузить заготовки из тары в бункер индукционного нагревателя.

Тара Ор 2598; штанга КЗТШ 15 - 007; чалка КЗТШ 14 - 054.

020 Нагревание

Нагреватель индукционный ИК - I - 1500 \ I

1 Подать заготовку клещами в индуктор.

А Нагреть заготовки до штамповочной температуры (1200_-50) ⁰С.

Клещи 1200-0303 ГОСТ 11386 - 75.

Темп выдачи - 27 с (при работе в два ручья).

025 Технический контроль

Контролировать температуру нагрева заготовок (1200_-50) ^оС, не менее двух замеров в смену.

Пирометр “IMPAC” производство Германии.

030 Штамповка объёмная

Пресс горячештамповочный КА 8046 ус. 40000 кН

Включение пресса - педалью. Режим работы - одиночный ход.

Сдув окалины - сжатым воздухом, непрерывно. Смазку гравюры штампа производить через 1 - 2 съёма поковок, 20 % водным раствором смазки.

1 Подать нагретую заготовку клещами в рабочую зону пресса и установить вертикально на площадку для осадки.

А Осадить заготовку на общую высоту 70 мм за один ход пресса.

2 Взять заготовку клещами и уложить в окончательный ручей.

В Штамповать заготовку в окончательном ручье за один ход пресса.

3 Удалить поковку клещами на транспортёр.

Штамп объёмной штамповки 1330 - 7008;

клещи 1200-0303 ГОСТ 11386 - 75; ёмкость цеховая; кисть цеховая.

Температура обработки (1100 - 900) ⁰С

035 Обрезка

Пресс обрезной ус. 4000 кН

Включение пресса - педалью. Режим работы - одиночный ход.

1 Подать поковку клещами в рабочую зону обрезного пресса.

А Обрезать облой и выдру за один ход пресса.

2 Удалить облой и выдру клещами в тару для отходов.

3 Удалить поковку клещами на лоток. Количество поковок в таре должно быть не более 200 шт.

Штамп для обрезки 1425 - 7008; клещи 1200-2001 ГОСТ11395 - 75;

тара КЗТШ 45 - 009; тара Ор 2598; чалка КЗТШ 14 - 054.

040 Монтажная

1 Взять поковку клещами и подать вручную к месту технического контроля.

2 После завершения контроля, (операция № 45) подать поковку клещами к рабочему месту и уложить в тару.

Клещи 1200 - 0302 ГОСТ 11386 - 75; тара Ор 2598.

045 Технический контроль

Контролировать размеры O188,8 мм, O249,8 мм, O170,5 мм, O 95,4 мм, не менее 5 % от предъявляемой партии, и не менее трёх раз в смену.

1 Смещение по линии разъёма штампов должно быть не более 1 мм.

2 Отклонение от концентричности пробитого отверстия относительно внешнего контура поковки должно быть не более 2,5 мм.

3 Величина остаточного облоя должна быть не более 1,4 мм.

4 Величина высоты заусенца по диаметру среза должна быть не более 5 мм, по диаметру прошивки.

5 На торце допускается прогиб до 0,5 фактического припуска на механическую обработку.

6 Универсальный обмер поковки на разметочном пункте после установки нового штампа и в начале каждой смены. ШЦ - III - 500 - 0,1; плита 2 ? 3 х 1500 х 1000 ГОСТ 10905 - 86; ШР 250 - 0,05 ГОСТ 164 - 90.

050 Транспортирование

Кран мостовой Q = 200/50 кН; Q = 320/50 кН.

Передаточная тележка П - 617 - 170В.

Транспортировать тару с поковками на участок термообработки.

2.2 Разработка маршрутной технологии

Основными факторами, определяющими выбор оптимального технологического процесса изготовления поковок для последующей механической обработки, являются: конфигурация и геометрические размеры детали, соотношение размеров ее отдельных элементов, марка стали, технические требования к изготовлению, масштаб и конкретные производственные условия.

Технологический процесс должен обеспечивать изготовление поковки в строгом соответствии с требованиями, предъявляемыми к ней чертежом и техническими условиями. При разработке технологического процесса необходимо выбирать из числа возможных вариантов наилучший, отвечающий проектируемым условиям производства. Основным критерием при выборе наилучшего варианта технологического процесса, является обеспечение наименьшей себестоимости одной тонны поковок требуемого качества. Выбор варианта технологического процесса изготовления поковок определяется так же объемом производства и специальными требованиями к выпускаемой продукции.

Технологические процессы включают выполнение следующих основных операций:

- разделка исходного материала на заготовки мерной длины;

- нагрев и термообработка;

- обработка давлением, в целях придания необходимой формы;

- разделочные операции;

- отделочные операции.

Для разработки технологических процессов используются маршрутные ведомости.

При разработке технологического процесса изготовления поковки я использовал базовый технологический процесс, который используется на предприятии и произвёл в нём следующие изменения:

- заменил КГШП усилием 4000 т.с на КГШП усилием 6300 т.с;

- заменить обрезной пресс усилием 400 т.с на пресс усилием 630 т.с.

Изменённый технологический процесс выглядит следующим образом:

005 Транспортирование

Кран мостовой Q = 200/50 кН ; Q = 320/50 кН.

Передаточная тележка П - 617 - 170В.

Транспортировать тару с заготовками с заготовительного участка на участок КГШП к прессу ус. 4000 т.с.

Тара Ор 2598; чалка КЗТШ 14 - 054.

010 Технический контроль

1 Проверить марку стали по бирке на таре.

2 Проверить размеры исходной заготовки .

Штангенциркуль ШЦ - III - 500 - 0,1 ГОСТ 166 - 89.

015 Выгрузка

Кран мостовой Q = 200/50 кН; Q = 320/50 кН.

Выгрузить заготовки из тары в бункер индукционного нагревателя.

Тара Ор 2598; штанга КЗТШ 15 - 007; чалка КЗТШ 14 - 054.

020 Нагревание

Нагреватель индукционный ИК - I - 1500 \ I

1 Подать заготовку клещами в индуктор.

А Нагреть заготовки до штамповочной температуры (1200_-50) ⁰С.

Клещи 1200-0303 ГОСТ 11386 - 75.

Темп выдачи - 27 с (при работе в два ручья).

025 Технический контроль

Контролировать температуру нагрева заготовок (1200_-50) ^оС, не менее двух замеров в смену.

Пирометр “IMPAC” производство Германии.

030 Штамповка объёмная

Пресс горячештамповочный К8548В усилием 63000 кН

Включение пресса - педалью. Режим работы - одиночный ход.

Сдув окалины - сжатым воздухом, непрерывно. Смазку гравюры штампа производить через 1 - 2 съёма поковок, 20 % водным раствором смазки.

1 Подать нагретую заготовку клещами в рабочую зону пресса и установить вертикально на площадку для осадки.

А Осадить заготовку на общую высоту 70 мм за один ход пресса.

2 Взять заготовку клещами и уложить в окончательный ручей.

В Штамповать заготовку в окончательном ручье за один ход пресса.

3 Удалить поковку клещами на транспортёр.

Штамп объёмной штамповки 1330 - 7008;

клещи 1200-0303 ГОСТ 11386 - 75; ёмкость цеховая; кисть цеховая.

Температура обработки (1100 - 900) ⁰С

035 Обрезка

Пресс обрезной ус. 6300 кН

Включение пресса - педалью. Режим работы - одиночный ход.

1 Подать поковку клещами в рабочую зону обрезного пресса.

А Обрезать облой и выдру за один ход пресса.

2 Удалить облой и выдру клещами в тару для отходов.

3 Удалить поковку клещами на лоток. Количество поковок в таре должно быть не более 200 шт.

Штамп для обрезки 1425 - 7008; клещи 1200-2001 ГОСТ11395 - 75;

тара КЗТШ 45 - 009; тара Ор 2598; чалка КЗТШ 14 - 054.

040 Монтажная

1 Взять поковку клещами и подать вручную к месту технического контроля.

2 После завершения контроля, (операция № 45) подать поковку клещами к рабочему месту и уложить в тару.

Клещи 1200 - 0302 ГОСТ 11386 - 75; тара Ор 2598.

045 Технический контроль

Контролировать размеры O188,8 мм, O249,8 мм, O170,5 мм, O 95,4 мм, не менее 5 % от предъявляемой партии, и не менее трёх раз в смену.

1 Смещение по линии разъёма штампов должно быть не более 1 мм.

2 Отклонение от концентричности пробитого отверстия относительно внешнего контура поковки должно быть не более 2,5 мм.

3 Величина остаточного облоя должна быть не более 1,4 мм.

4 Величина высоты заусенца по диаметру среза должна быть не более 5 мм, по диаметру прошивки.

5 На торце допускается прогиб до 0,5 фактического припуска на механическую обработку.

6 Универсальный обмер поковки на разметочном пункте после установки нового штампа и в начале каждой смены. ШЦ - III - 500 - 0,1; плита 2 ? 3 x1500 х 1000 ГОСТ 10905 - 86; ШР 250 - 0,05 ГОСТ 164 - 90.

050 Транспортирование

Кран мостовой Q = 200/50 кН; Q = 320/50 кН.

Передаточная тележка П - 617 - 170В.

Транспортировать тару с поковками на участок термообработки.

2.3 Разработка чертежа поковки

Чертёж поковки разрабатывается по чертежу готовой детали. При этом простановка размеров производится только от исходных баз механической обработки. От правильного конструирования поковки зачастую зависит сложность, а иногда и возможность её рационального изготовления. При составлении чертежа поковки выбирается поверхность разъёма штампа, назначаются припуски, допуски, напуски, определяются штамповочные уклоны и строится линия разъёма, определяются радиусы закруглений, в поковках с отверстиями конструируются прошиваемые отверстия и определяются размеры плёнок под прошивку или глухих намёток, устанавливаются технические требования на изготовление поковки.

Чертёж поковки разрабатывается в соответствии с ГОСТ 7505-89.

2.3.1 Выбор поверхности разъёма

Поверхность разъёма устанавливается в плоскости двух наибольших взаимно перпендикулярных размеров поковки в плане, что бы обеспечить наименьшие кузнечные напуски и отход метала в облой.

На рисунке 2.1 схематично показано положение поверхности разъёма на поковке.

Рисунок 2.1 - Положение поверхности разъёма

2.3.2 Определение исходного индекса поковки

Расчётная масса поковки М_П.Р, (кг), определяется по формуле:

М_{П. Р} = М_Д. · К_Р. , (2.1), [18], с. 32;

где М_Д. =5,05 кг - масса детали;

К_Р. = 1,2 - расчётный коэффициент.

М_{П. Р} = 5,05 · 1,2 = 6,06 кг

Группа стали, определяется в зависимости от химического состава стали. Так как Сталь 40 содержит углерода 0,40%, легирующих элементов до 1 % значит, она относится к группе М 1.

Степень сложности поковки определяется по формуле:

С = М _П.Р : М _Ф, (2.2), [18], с. 33;

где М_П.Р = 6,06 кг - расчётная масса поковки;

М_Ф. - масса фигуры, в которую вписывается поковка, кг.

Масса фигуры определяется по формуле:

М_Ф. = V_Ф · ? , (2.3), [18], с. 33;

где V_Ф - объём фигуры, в которую вписывается поковка, мм³;

? = 0,00000785 кг/мм³ - плотность стали.

Объём фигуры, в которую вписывается поковка, определяем по формуле:

(2.4), [18], с. 33;

где D = 246 мм - диаметр фигуры;

Н = 56 мм - высота фигуры.

Тогда:

М_Ф = 2729847,705 · 0,00000785 = 21,4 кг;

С = 6,06 : 21,4 = 0,28

Так как, С = 0,28, в соответствии с ГОСТом 7505 - 89 степень сложности С3.

Точность изготовления определяется по способу штамповки. При штамповке на кривошипных горячештамповочных прессах (КГШП) с применением пламенного нагрева точность изготовления - Т4.

По полученным данным (М_П.Р.= 6,06 кг), группа стали М1, степень сложности С3, точность изготовления Т4 определяем исходный индекс поковки И 13 (в соответствии с ГОСТ 7505 - 89).

2.3.3 Назначение припусков на механическую обработку

Припуски на механическую обработку назначаются в зависимости от исходного индекса, величины размеров и шероховатости поверхности, на которую назначается припуск.

Припуски и размеры поковки представлены в таблице 2.1

Таблица 2.1 - Расчёт припусков на механическую обработку

Размер детали, мм	Шероховатость поверхности, мм	Основные припуски, мм	Дополнительные припуски, мм	Размеры поковки, мм
O 239	Ra 12,5	3,1 · 2	1 · 2	O 247,2
O 180	Ra 12,5	3,1 · 2	1 · 2	O 188,2
O 162	Ra 12,5	2,9 · 2	1 · 2	O 169,8
O 100	Ra 12,5	2,8 · 2	1 · 2	O 92,4
50	Ra 12,5	2,7 · 2	1 · 2	57,4
8,8	Ra 12,5	2,7 · 2	1 · 2	16,2

2.3.4 Назначение припусков на поковку

Допуски на поковку определяются по ГОСТ 7505 - 89. Размеры поковки округляются до 0,5 мм. Назначенные размеры допуски представлены в таблице 2.2.

Таблица 2.2 - Допуски на размеры поковки

Размеры поковки, мм.	Округленные размеры и допуски, мм.
O 247,2	O 247
O 188,2	O 188
O 169,8	O 169
O 92,4	O 92
57,4	57
16,2	16

2.3.5 Назначение кузнечных напусков

К кузнечным напускам относятся объёмы, характеризуемые штамповочными уклонами, внутренними радиусами закруглений, перемычками намеченных отверстий. При штамповке на КГШП штамповочные уклоны принимаются: внутренние - 7?, наружные - 5?. Наружные радиусы закруглений принимаются - 5 мм, внутренние - 8 мм.

Исходя из размеров поковки и размеров отверстия детали D>80 мм, выбираем для прошиваемого отверстия перемычку с раскосом.

Рисунок 2.2 - Эскиз перемычки

Максимальная толщина перемычки определяется по формуле:

S_max = 1,35 · S, (2.5), [18], с. 37;

где S - толщина перемычки.

Толщина перемычки определяется по формуле:

(2.6), [18], с. 37;

где D_отв - диаметр отверстия, мм;

h - глубина прошиваемого отверстия, мм.

S_max = 1,35 · 7,665 = 10,35 мм

Минимальная толщина перемычки определяется по формуле:

S_min = 0,65 · S, (2.7), [18], с. 37;

S_min = 0,65 · 7,665 = 4,98 мм

Определяем наименьший диаметр отверстия:

d₁ = 0,12 · d + 3, (2.8), [18], с. 37;

где d - диаметр прошиваемого отверстия.

d₁ = 0,12 · 88,4 + 3 = 13,6 мм

Принимаем S_max = 10мм, S_min = 5 мм, d₁ = 15мм.

2.4 Определение размеров исходной заготовки

Исходной заготовкой является горячекатаный прокат круглого сечения. При определении требуемых размеров заготовки необходимо учесть расход металла по всем статьями.

Объём заготовки определяется по формуле:

V_з = (V_п + V_в + V_заус ) · (( 100 + ? ) : 100 ), (2.6), [25], с. 204;

где V_п - объём поковки, мм³ ;

V_в - объём выдры, мм³ ;

V_заус - объём заусенца, мм³ ;

? - процент угара при нагреве, %.

2.4.1 Определение объёма поковки

Объём поковки определяется как алгебраическая сумма объёмов составляющих её геометрическую фигуру. Для данной поковки объём можно разбить на усечённые конусы.

Объём усечённого конуса определяется по формуле:

V_{ус. кон} = (( ? · h ) : 12) · ( D² + D² · d + d² ), (2.7), [25], с. 199;

где h - высота усечённого конуса, мм;

D - диаметр большого основания, мм;

d - диаметр меньшего основания, мм.

Поковки разбиваются на объёмы в соответствии с рисунком 2.3.

Рисунок 2.3 - Разбивка поковки на объёмы

Согласно рисунку 2.3 общая формула для определения объёма поковки имеет вид:

V_п = V₁ + V₂ + V₃ +V₄ - V₅ - V₆ - V₇, (2.8), [23], с. 166;

где V₁ = V₂ = 385312,24 мм³;

V₃ = 598432,25 мм³;

V₄ = 489937,59 мм³;

V₅ = V₆ = 157121,18 мм³;

V₇ = 61344,296 мм³.

V_п = 385312,24 + 385312,24 + 598432 + 489937,59 - 157121,18 - 157121,18 -- 61344,296 = 1483406,794 мм³

Масса поковки определяется по формуле:

m_пок = V_п · ?, (2.9), [18], с. 6;

где V_п - объём поковки, мм³;

? = 0,00000785 кг / мм³ - плотность стали 40.

m_пок = 1483406,794 · 0,00000785 = 11,7 кг

2.4.2 Определение объёма облоя и выдры

Объём выдры, определяется по диаметру прошиваемого отверстия и толщине перемычки.

V_в =( ? · D² · S_в ) : 4, (2.10), [16], с.5;

где D - диаметр прошиваемого отверстия, мм³;

S_в - толщина перемычки, мм³.

Для данной поковки принимается:

D = 88,4 мм - диаметр прошиваемого отверстия:

S_в = 10 мм - толщина перемычки.

V_в = ( 3,14 · 88,4² · 10 ) : 4 = 61344,296 мм³

Масса выдры определяется по формуле:

m_в = V_в · ?, (2.12), [18], с. 5;

m_в = 61344,296 · 0,00000785 = 0,5 кг

Для определения объёма облоя необходимо выбрать размеры облойной канавки по таблице 3 [ 3 ].

Выбираем основной тип облойной канавки со следующими размерами в соответствии с рисунком 2.4.

Рисунок 2.4 - Схема облойной канавки

h₃ = 4 мм; h₁ = 6 мм; r₄ = 4 мм; R₁ = 25 мм; b = 14 мм; B = 38 мм.

Объём облоя определяется по формуле:

V_заус = ? · D · ( b · h₃ + B · ( h₁ + )), (2.13), [ 3 ], с. 219;

где D - диаметр поковки, мм;

h₃ - высота мостика заусенечной канавки, мм;

B - ширина облоя, мм;

b - ширина мостика заусенечной канавки, мм.

V_заус = 3,15 · 247 · ( 14 · 4 + 38 · ( 6 + )) = 279208,8 мм³

Масса заусенца формуле:

m_заус = V_заус · ? , (2.14), [ 16 ], с. 6;

m_заус = 279208,8 · 0,00000785 = 2,19 кг

При пламенном или другом виде нагрева угар равен не более 1,5 %, тогда объём заготовки:

V_з = ( 1483406,794 + 279208,8 + 61344,296 ) · (( 100 + 1,5) : 100 ) = 1851319, 288 мм³

Тогда масса заготовки определяется по формуле:

m_з = V_з · ?, (2.11), [18], с. 5;

m_з = 1851319, 28 · 0,00000785 = 14,5 кг

2.4.3 Определение размеров заготовки

Для поковок, штампуемых вдоль оси заготовки, диаметр заготовки определяется по формуле:

(2.15), [3], с.221;

где V_з - объём заготовки, мм;

m = 2 - отношение длинны к диаметру заготовки.



Принимаем d_пр = 110 мм.

Длинна заготовки определяется по формуле:

L_з =(4 · V_з ) / (? · d² _пр), (2.16), [25], с. 215;

где: V_з - объём заготовки, мм;

d_пр - принятый диаметр заготовки мм.

L_з = (4 · 1851319,28) / (3,14 · 110²) = 194,9 мм

В результате расчётов принимаем заготовку с размерами O110 ? 200 мм.

2.5 Определение нормы расхода материала

Принимаем расчётную длину прутка L_пр = 5000 мм.

Длина некратности определяется по формуле:

l_н = l_з / 2, (2.17), [18], с. 8;

где l_з - длинна заготовки, мм.

l_н = 200 / 2 = 100 мм

Количество заготовок получаемых из прутка, определяется по формуле:

n = ( L_пр - l_н ) / l_з, (2.18), [18], с. 8;

n = ( 5000 - 100 ) / 200 = 24 штук

Длинна некратности на одну заготовку, определяется по формуле:

l_н1 = l_н / n, (2.19), [18], c. 8;

l_н1 = 100 / 24 = 4,2 мм

Масса некратности на одну заготовку, определяется по формуле:

m_н1 = V_н1 · ?, (2.20), [18], с. 8;

где V_н1 - объём метала некратности на одну заготовку, мм³;

? - плотность метала, кг/мм³.

Объём метала некратности, определяется по формуле:

V_н1 = ? · d²_пр · l_н1 / 4, (2.21), [18], с. 8;

где d_пр - диаметр прутка, мм.

V_н1 = 3,14 · 110² · 4,2 / 4 = 39893,7 мм³

m_н1 = 39893,7· 0,00000785 = 0,32 кг

Норма расхода материала определяется по формуле:

Н_р = m_заг + m_н1, (2.22), [18], с. 9;

Н_р = 14,5 + 0,32 = 14,82 кг

Коэффициент использования металла, определяется по формуле:

? = m_д / Н_р, (2.23), [3], с. 247;

? = 5,05 / 14,82 = 0,34

Заготовительный коэффициент на норму расхода металла определяется по формуле:

?_заг = m_заг / Н_р, (2.24), [18], с. 9;

?_заг = 14,5 / 14,82 = 0,97

Данный расчёт сводятся в таблицу 2.3.

Таблица 2.3 - Норма расхода материала

Статьи расхода	Вес, кг	%
Поковка	11,7	78,9
Облой	2,19	14,7
Выдра	0,5	3,3
Угар	0,14	0,9
Итого заготовка	14,5	97,8
Некратность	0,32	2,2
Норма расхода	14,82	100

2.6 Резка заготовок

Резка производится на кривошипных пресс-ножницах с предварительным подогревом прутка до температуры 500 - 600 ?С. Требуемое усилие определяется по формуле:

Р_отр = 1,7 · 0,8 · ?_в · F_ср, (2.25), [3], с. 19;

где 1,7 - коэффициент, учитывающий затупление кромок ножей;

?_в - предел прочности метала, МПа;

F_ср - площадь среза, мм².

Площадь среза определяется по формуле:

F_ср = ? ·d² _заг / 4, (2.26), [24], с. 25;

F_ср = 3,14 ·110² / 4 = 9498,5 мм²

Р_отр = 1,7 · 0,8 · 370 · 9498,5 = 4779645,2 Н = 477 т.с.

Исходя из условия резки, выбираются кривошипные ножницы, технические характеристики которых приведены в таблице 2.4.

Таблица 2.4 - Технические характеристики ножниц

Модель	Номинальное усилие, т.с.	Наибольший размер разрезаемого профиля, мм.	Число ходов в минуту.	Мощность привода, кВт.	Рабочие размеры, мм.	Масса, кг.
Н1838	630	140	20	58	4685 ? 8530 ? 5250	75,0

2.7 Нагрев заготовок

Для нагрева заготовок под штамповку на КГШП применяют индукционный нагрев. Для нагрева заготовки с размерами O110 ? 200 мм принимаем комплексную нагревательную установку ИК - 500/1.

Максимальная температура нагрева заготовки - 1260 ?С, минимальная температура окончания штамповки - 760 ?С.

Продолжительность нагрева определяем исходя из производительности индуктора и массы нагреваемой заготовки.

Количество заготовок нагреваемых за 1 час определяем по формуле:

(28);

где П = 1200 кг/час - производительность индуктора за 1 час;

m_заг = 14,5 кг - масса заготовки.

Тогда:

заготовок / час

Продолжительность нагрева определяем по формуле

(29);

мин

Количество одновременно нагреваемых в индукторе заготовок определяем по формуле:

, ( 30 );

где = 2000 мм - длина индуктор

= 200 мм - длина заготовки.

Тогда:

заготовок

Параметры индуктора выбранной нагревательной установки приводятся в таблице 2.5.

Таблица 2.5 - Параметры индукционного нагревателя

Размеры заготовки, мм	Индуктор	Элементы режима
Диаметр.	Длинна.	Внутрен- ний диаметр, мм.	Длинна индуктора мм.	Количество заготовок в индукторе.	Частота тока, Гц.	Время нагрева заготовки, с.	Производи-тель, кг/ч.
110	200	160	2000	10	1000	44	1200

2.8 Определение усилия и выбор оборудования штамповки

Усилие КГШП при штамповке на нём определяется по формуле:

(2.27), [24], с.186;

где ?_s- напряжение текучести для плоско-деформированного состояния при температурно-скоростных условиях штамповки;

D_пок - диаметр поковки;

D_з - диаметр заготовки;

l_з - ширина мостика заусенечной канавки;

h_з.к - высота заусенечной канавки.

Напряжение текучести для плоско-деформированного состояния определяется по формуле:

?_s = ?_в · ( 2 ? 2,5 ), (2.27), [23], с. 187;

где ?_в - предел прочности при температуре окончания процесса штамповки.

?_s = 27 · 2 = 54 МПа

После расчёта усилия штамповки необходимо умножить на коэффициент запаса:

Р_общ = Р· (1,2 ? 1,3) =35516063,85 · 1,3 = 46170883 Н = 4617,1т.с.

Таблица 2.6 - Технические характеристики пресса

Модель	Номинальное усилие, т.с.	Число ходов в минуту	Ход ползуна, мм	Расстояние между столом и подштамповой плитой ползуна, мм	Мощность привода, кВт	Рабочие размеры, мм	Масса, т
К8548В	6300	40	460	1150	400	9045 ? 6300 ? 9150	630

2.9 Обрезка облоя и пробивка отверстий

Расчётное усилие обрезки и пробивки определяется по формуле:

Р = ? · ? · ?_СР · F_СР, (2.28), [25], с. 269;

где ? ? 0,7 - коэффициент, учитывающий затупление инструмента и другие несовершенства процесса резки;

? ? 1,3 - коэффициент запаса усилия пресса;

F_СР - действительная площадь среза, мм²;

?_СР - предел прочности металла на срез, МПа.

Предел прочности на срез определяется по формуле:

?_ср = 0,8 · ? _В; (2.29), [25], с. 269;

где: ?_в - предел прочности при температуре обрезки (500 °С).

?_ср = 0,8 ·370 = 296 МПа.

Действительная площадь среза определяется по формуле:

F_ср = ( S_отв · 2 · ? · R_отв ) + ( S_заус · 2 · ? · R_заус ), (2.29), [25], с. 269;

где S_отв - толщина обрезаемого облоя с учётом срезаемых закруглений и с учётом верхнего отклонения этой толщины, мм;

S_заус - толщина обрезаемого заусенца с учётом срезаемых закруглений и с учётом верхнего отклонения этой толщины, мм;

R_заус - радиус обрезаемого заусенца, мм;

R_отв - радиусы пробиваемого отверстия, мм.

F_ср = ( 15 · 2 · 3,14 · 45,7 ) + ( 4 · 2 · 3,14 · 125,5 ) = 7457,5 мм²

Р = 0,7 · 1,3 · 296 · 7457,5 = 676139,1Н = 200 т.с.

Обрезные прессы закрепляют за КГШП исходя из следующих соотношений:

Р_о = 0,1 · Р_шт, (2.30);

где: Р_шт = 6300 т.с - усилие штамповочного пресса.

Р_о = 0,1 · 6300 = 630 т.с.

Принимаем обрезной пресс модели КА 9538.

Таблица 2.7 - Технические характеристики пресса

Модель	Номинальное усилие, т.с.	Число ходов в минуту	Ход ползуна, мм	Расстояние между столом и подштамповой плитой ползуна, мм	Мощность привода, кВт	Рабочие размеры стола, мм	Масса, т
КА9538	630	20	420	750	35	1250 х 1250	145

2.10 Термическая обработка поковок

После ковки и штамповки поковки подвергают термической обработки, в результате которой изменяют структуру металла и уменьшают механические и технологические характеристики металла, например, обрабатывают резаньем. Термообработку поковок осуществляют на термическом участке кузнечного цеха, оснащают газовыми или электрическими печами.

Основными операциями термической обработки стальных поковок является отжиг, нормализация, закалка и отпуск.

Для своей поковки в качестве термической обработки применю закалку с высоким отпуском.

Закалка состоит в нагреве поковки до температуры 860 - 880 °С, выдержке и ускоренном охлаждении поковок, как правило, в воде или в масле. Поковки из стали 40 охлаждают в воде. В результате закалки улучшаются механические свойства, повышаются эксплуатационная надёжность и долговечность изделий.

Высокий отпуск заключается в нагреве закалённой стали до температуры 670 - 690 °С, выдержке при этой температуре и последующем охлаждении. Отпуск производят, для снятия внутренних напряжений в закалённой стали и повышения её вязкости с последующим охлаждением на воздухе.

Закалка стали, с последующим высоким отпуском, называется улучшением и является наиболее эффективным видом термообработки для конструкционных сталей. Улучшенная сталь по механическим свойствам значительно превосходит отожжённую и нормализованную. Поэтому поковки ответственных деталей, работающих в тяжёлых условиях, как правило, подвергают улучшению.

2.11 Очистка поковок от окалины

Для своей поковки я принимаю очистку дробью.

В ряде конструкций барабанов, дробь выбрасывается на поковки струёй сжатого воздуха. Токую очистку называют дробеструйной. Очистка дробью даёт хорошие результаты, при этом получают довольно высокое качество очистки. Этот способ очистки поковок широко применяется в кузнечных цехах.

Недостатками способа являются:

- значительный расход дроби, которая крошится и безвозвратно теряете ( 2,5 - 3,5 кг на 1тонну поковок).

- имеющиеся на поковки дефекты ( мелкие трещины ) могут быть забиты и в дальнейшем их трудно обнаружить.



Рисунок 2.5 - Схема дробеструйной очистки

1 - Корпус дробеструйной барабана;

2 - Вращающиеся валки;

3 - Поддерживающие валки;

4 - Бесконечная лента;

5 - Окно для загрузки поковок;

6 - Очищаемые поковки;

7 - Дробь;

8 - Сопло для выброса дроби;

9 - Окно для выгрузки очищенных поковок.

2.12 Технический контроль и дефекты поковок

Качество поковок определяется точностью их геометрических форм и размеров, механические свойства, структура и отсутствие поверхностных и внутренних дефектов. Пoлyчeниe выcoкoкaчecтвeнныx пoкoвoк зaвиcит от пpaвильнoй paзpaбoтки их чepтeжeй, пpoeктиpoвaния и выполнения тexнoлoгичecкoгo пpoцecca ковки или штaмпoвки, а также от организации работы тexничecкoгo кoнтpoля. В задачу тexничecкoгo кoнтpoля вxoдит не только выявлeниe, но и пpeдyпpeждeниe бpaкa.

Hapядy с пpoизвoдcтвeнными oпepaциями в тexнoлoгичecкиe кapты внocят oпepaции кoнтpoля, которые paзpaбaтывaют тexнoлoги, пpoeктиpyющиe тexнoлoгичecкий пpoцecc.

Пpaвильнaя paзpaбoткa тexнoлoгичecкoгo пpoцecca oбecпeчивaeт нaилyчшиe peжимы oбpaбoтки с yчeтoм cвoйcтв дeфopмиpyeмыx мaтepиaлoв,что иcключaeт нapyшeниe cплoшнocти или пoлyчeниe нeoднopoднoй cтpyктypы, yxyдшaющeй мexaничecкиe cвoйcтвa пoкoвoк.

В cлoжныx cлyчaяx штaмпoвки необходимо пpeдycмaтpивaть пoдгoтoвкy зaгoтoвoк на кoвoчныx вaльцax или пpимeнeниe в качестве зaгoтoвки пepиoдичecкoгo пpoкaтa с cooтвeтcтвyющим pacпpeдeлeниeм мeтaллa для yстpaнeния oбpaзoвaния cклaдoк, зaжимoв и yтяжин. Необходимо выполнять требования к тoлщинe зayceнцa, линии paзъeмa и т. д, а также yчитывaть тexнoлoгию oбpaбoтки и кoнcтpyкцию штaмпoв. При paзpaбoткe пpoцeccoв

aвтoмaтичecкoй штамповки необходимо предусматривать выполнение дополнительных тpeбoвaний к пpoмeжyтoчнoй фopмe и paзмepy пoкoвки после пpeдвapитeльнoй штaмпoвки для нaдeжнoгo её зaxвaтa aвтомaтичecкими ycтpoйcтвaми и пepeдaчи в cлeдyющий pyчeй штaмпa.

В пpoизвoдcтвeнныx ycлoвияx пpичинaми бpaкa могут быть дeфeкты исходного мaтepиaлa, дeфeкты зaгoтoвoк при peзкe и нaгpeвe, а также вызвaнныe oтклoнeниями от установленного тexнoлoгичecкoгo процесса. Taким oбpaзoм, даже все звенья oтлaжeнного технологического процесса необходимо постоянно контролировать. В кpyпнocepийнoм пpoизвoдcтвe цeлecooбpaзeн cтaтиcтичecкий кoнтpoль штaмпoвaнныx пoкoвoк и peжимoв их oбpaбoтки, oбecпeчивaющий выcoкoe качество изделий. При этом пpимeняют выбopoчный кoнтpoль или иcпoльзyют cтaтиcтичecкиe данные.

При нагреве заготовок могут образовываться трещины из-за недостаточной пластичности металла, при нагреве в атмосфере печи с переизбытком кислорода может образовываться окалина большой толщины. При неправильном нагреве в результате выгорания углерода на поковке из высокоуглеродистых сталей может образовываться обезуглероженная поверхность.

При резке возможен брак по длине заготовок, при неправильной установке или неполной подаче прутка до упора, а также по косому срезу, сколу или заусенцу вследствие неправильной величины зазора между ножами, или их затупления.

На штампованных поковках от окалины могут быть вмятины глубиной до трёх миллиметров, а также забоины от механических повреждений при удалении из штампа и транспортировании горячих поковок.

При недостаточном нагреве, недостаточном усилии пресса может появляться такой дефект как недоштамповка.

В результате неисправности направляющих штампа или при смещении верхней половины штампа относительно нижней появляется смещение одной половины поковки относительно другой по плоскости разъёма.

Химический состав металла проверяют лабораторным химическим анализом, спектральным анализом, сравнительным анализом по искре.

Размеры профиля проверяют мерительным инструментом, а поверхностные дефекты обнаруживают визуальным осмотром.

При нагреве заготовок производится контроль за временем нагрева, а при индукционном нагреве контролируют потребляемую индуктором мощность. Температуру нагрева заготовок контролируют различными видами пирометров.

При штамповке поковок размеры контролируют универсальными и специальными инструментами. Из универсальных инструментов используют такие как: штангенциркули, штангенвысотомеры, штангенглубиномеры, индикаторные кронциркули, радиусомеры, щупы и так далее.

Для повышения эффективности контроля изготовленных поковок используют специальные инструменты: скобы, шаблоны, контрольные приспособления и другие.

После термообработки производят контроль твёрдости поковок по Бринеллю, Виккерсу и Роквеллу при помощи твердомеров. Кроме того производят металлографический анализ, а образцы поковок подвергают механическим испытаниям.

Внешние дефекты на поковках выявляют в основном визуальным осмотром, а на ответственных поковках магнитным или люминесцентным методами.

Внутренние дефекты в поковках определяют ультразвуковым методом или просвечиванием поковки рентгеновскими лучами.

Годные поковки после проведения всех видов контроля снабжают сертификатом качества и отправляют в специальной таре на склад готовой продукции. [5], с. 276.

Для paбoт, тeмпepaтypa вoздyxa в цexe должна быть 18 - 21°C, для paбoт cpeднeй тяжecти 16 - 18°C и для тяжeлыx paбoт 14 - 16° C. В тeплый период гoдa yкaзaнныe тeмпepaтypы могут быть на 25% вышe. Для всех кaтeгopий paбoт oтнocитeльнaя влaжнocть вoздyxa должна быть 40 - 60%, скорость движeния вoздyxa 0,2 - 0,3 м/c.

В кyзнeчныx цexax пpимeняют ecтecтвeннoe и иcкyccтвeннoe ocвeщeниe. Для yлyчшeния ecтecтвeннoгo ocвeщeния пoмeщeния и тexнoлoгичecкoгo oбopyдoвaния их следует oкpaшивaть в cвeтлыe тoнa, которые xopoшo oтpaжaют cвeт. Необходимо peгyляpнo oчищaть cтeнoвoe ocтeклeниe, cвeтoвыe пpoeмы и светоаэрационные фoнapи.

Haимeньшaя ocвeщeннocть цexa cocтaвляeт 300 лк, а в зoнe установки и нaлaдки штaмпoв кpивoшипныx пpeccoв 400 лк.

Texникa бeзoпacнocти -- это кoмплeкc мepoпpиятий, нaпpaвлeнныx на пpeдoтвpaщeниe нecчacтныx cлyчaeв и пpoфeccиoнaльныx зaбoлeвaний.

Для бopьбы с тpaвмaтизмoм в кyзнeчнo-штaмпoвoчнoм пpoизвoдcтвe необходимо пpoвoдить следующие мepoпpиятия:

1) пpимeнять coвepшeнныe пpeдoxpaнитeльныe пpиcпocoблeния и oгpaждeния oпacныx зoн;

2) своевременно пpoвoдить cиcтeмaтичecкий кoнтpoль cocтoяния oбopyдoвaния и штaмпoв, плaнoвo-пpeдyпpeдитeльный peмoнт;

3) oбecпeчивaть paциoнaльнyю opгaнизaцию paбoчиx мecт, coдepжaть в нaдлeжaщeм пopядкe пpoxoды и пpoeзды;

4) paциoнaльнo выполнять все oпepaции тexнoлoгичecкoгo пpoцecca, кoнтpoлиpoвaть пpиeмы и мeтoды вeдeния paбoт;

5) cлeдить за пpaвильным иcпoльзoвaниeм cпeцoдeжды и индивидуальных зaщитныx средств, cвoeвpeмeнно производить их зaмeну.

5 Экономическая часть

5.1 Расчет капитальных вложений в основные фонды

Прямые капитальные вложения определяются методом прямого расчета отдельных элементов вложений по формуле:

К_пр = К_о + К_зд + К_осн +К_инв (69)

где К_о - капитальные вложения в оборудование, руб.;

К_зд - капитальные вложения в здание, руб.;

К_осн - капитальные вложения в оснастку, руб.;

К_инв - капитальные вложения в инвентарь, руб.;

К_пр = 1973430882 + 316012800 + 66267680,42 + 34427005,5 = 2390138368 руб.

5.1.1 Расчет стоимости оборудования

Капитальные вложения в оборудование определяются отдельно по технологическому, энергетическому и подъемно-транспортному оборудованию на основании ведомости состава оборудования и оптовых цен на него, а также затрат на транспортировку, монтаж оборудования и строительство фундаментов. Результаты расчетов сводим в таблицу 5.1.

К_о = Ц_оп · (1 + К_т +К_с +К_мн); (70)

где Ц_оп - оптовая цена оборудования, руб.;

К_т = 0,10 - коэффициент транспортных расходов, связанных с приобретением оборудования ;

К_с = 0,08 - коэффициент, учитывающий затраты на строительные работы ;

К_мн = 0,15- коэффициент, учитывающий затраты на монтаж оборудования .

К_{о. штамп} = 856235647 · (1 + 0,1 + 0,08 + 0,15) = 1138793411 руб;

К_{о. обр} = 140270825 · (1 + 0,1 + 0,08 + 0,15) = 186560197,3 руб;

К_{о. инд} = 438769945 · (1 + 0,1 + 0,08 + 0,15) = 583564026,9 руб;

К_{о. электрокара} = 21500000 · (1 + 0,1 + 0,08 + 0,15) = 28595000 руб;

К_{о. крана.} = 27600201 · (1 + 0,1 + 0,08 + 0,15) =35918247,33 руб.

5.1.2. Расчет стоимости здания

Капитальные вложения в здания определяется по формуле:

К_зд = (V_уч + V_{б. к.}) · Ц_зд; (71)

где Ц_зд = 120000 - стоимость 1 м³ здания, руб./ м³.

К_зд = (2535,84 + 97,6) · 120000 = 316012800 руб.

5.1.3. Расчет стоимости производственного и хозяйственного инвентаря

Капитальные вложения в оснастку (приспособления, штампы, модели, пресс-формы т. д.) принимается в размере 5% от стоимости технологического оборудования:

К_осн = К_{о. тех.} · 0,05; (72)

где К_{о. тех.} - капитальные вложения технологического оборудования, руб.

К_осн = 1325353608 · 0,05 = 66267680,42 руб.

Капитальные вложения в инвентарь складываются из затрат на производственный и хозяйственный инвентарь, необходимый для нормальной работы участка.

Затраты на производственный инвентарь составляют 2% от стоимости технологического и транспортного оборудования.

К_{инв. пр.} = (К_{о. тех.} + К_{о. тр.} ) · 0,02; (73)

где К_{о. тр.} - капитальные вложения транспортного оборудования, руб.

К_{инв. пр.} = (1325353608 + 64658267,33 ) · 0,02 = 27800237,5 руб.

Затраты на хозяйственный инвентарь составляют 0,5% от стоимости технологического оборудования:

К_{инв. хоз.} =0,005 · К_{о. тех.}; (74)

К_{инв. хоз.} = 0,005 · 1325353608 = 6626768 руб.

К_инв = К_{инв. пр.} + К_{инв. хоз} (75)

К_инв = 27800237,5 + 6626768 = 34427005,5 руб.

5.2 Расчет потребности в материалах

5.2.1. Расчет затрат на основные материалы

Затраты на основные материалы определяются по нормам их расхода на одну деталь с учетом реализации возвратных отходов

З_{м. о} = (m_з · Ц_м - m_отх · Ц_отх) · N; (76)

где m_з = 8,1 - масса заготовки, кг;

Ц_м = 3255- оптовая цена материала, руб;

m_отх = 0,8 - масса отхода, кг;

Ц_отх = 141 руб. - цена отхода, руб./кг.

З_{м. о} = (8,1 · 3255 - 0,8 · 141) · 440000 = 11551188000 руб

5.2.2 Расчет затрат на вспомогательные материалы

К вспомогательным относят материалы, применяемые для смазки пресс-форм, штампов и листового материала, охлаждения, термообработки, тоесть для обеспечения технологического процесса. Затраты на вспомогательные материалы выражаем в процентах от стоимости основных материалов ( 2,0%).

З_{м. всп} = З_{м. о} · 0,02; (77)

З_{м. всп} = 11551188000 · 0,02 = 231023760 руб.

Таблица 5.1 - Расчёт капитальных вложений в оборудование

Наименование оборудования	Модель обору- дования	Коли-чество единиц	Мощность элдвигателя. кВт	Стоимость единицы оборудования, млн руб.	Полная стои-мость обору-дования, руб.
				Оптовая цена, руб	Транспортные расходы (10%)	Затраты на строительные работы (8%)	Монтаж, 15%
1Технологическое оборудование:
КГШП	К8540	1	55	856235647	85623564,7	68498851,76	128435347,1	1138793411
Обрезной пресс	К9538	1	23	140270825	14027082,5	11221666	21040623,7	186560197,2
ИТОГО		2	78	996506472	99650647,2	79720517,76	149475970,8	1325353608
2 Энергетическое оборудование.	ИК 1- 1500/1	1	1500	438769945	43876994,5	35101595,6	65815491,75	583564026,9
3 Транспортное оборудование
Электрокар.		1		21500000	2150000	1720000	3225000	28595000
Мостовой кран.		1		27006201	2700620,1	2160496,08	4050930,15	35918247,33
ИТОГО		5	1578	1483782618	148378261,8	118702609,4	222567392,7	1973430882

5.3 Расчет годового фонда заработной платы

5.3.1 Расчет фонда заработной платы основных рабочих

Фонд основной заработной платы производственных рабочих определяется как

ФЗП_о.пр.= (1 + К_д) · ? Р_сд · N; (78)

где К_д = 0,4 - коэффициент доплат, входящих в основную заработную плату;

Р_сд - сдельная расценка на операцию, руб;

N - годовая производственная программа, шт.

ФЗП_{о.прнагрев .}= (1 + 0,4) · 9,1 · 440000 = 5605600 руб;

ФЗП_{о.пр.штамп.} = (1 + 0,4) · 10,1 · 440000 = 6221600 руб;

ФЗП_{о.пр.обр.} = (1 + 0,4) · 6,3 · 440000 = 3880800 руб.

Сдельная расценка представляет собой оплату труда за единицу продукции, выплачиваемую рабочему независимо от фактически затраченного на выполнение данной работы времени. Она определяется по формуле:

(79)

где Т_ст - часовая тарифная ставка рабочего-сдельщика 4 разряда, руб;

t_шт - норма времени на операцию, мин.

руб;

руб;

руб.

Фонд дополнительной заработной платы основных рабочих определяется из расчета 12% от основной.

ФЗП_{доп. пр} = ФЗП_{о. пр} · 0,12; (80)

ФЗП_{доп. пр. нагрев.} = 5605600 · 0,12 = 672672 руб;

ФЗП_{доп. пр. штамп.} = 6221600 · 0,12 = 746592 руб;

ФЗП_{доп. пр. обр.} = 3880800 · 0,12 = 465696 руб.

Результаты расчетов оформляем в таблицу 5.2.

5.3.2 Расчет фонда заработной платы вспомогательных рабочих

Фонд основной заработной платы вспомогательных рабочих определяется по формуле

ФЗП_{о. всп.} = (1+К_д) · (Т_ст1 · К_тр. · Ч_всп · F_{эф. ч}); (81)

где К_д = 0,4 - коэффициент доплат, входящих в основную заработную плату;

Т_ст1 - часовая тарифная ставка вспомогательного рабочего первого разряда, руб;

К_тр. -тарифный коэффициент рабочих-повременщиков;.

Ч_всп. - количество рабочих данного разряда, чел.;

F_{эф. ч} = 1821,6 - эффективный годовой фонд времени рабочего, час.

ФЗП_{о.всп.налад.} = (1 + 0,4) · (1312,8 · 1,57 · 2 · 1821,6) = 10512578,9 руб;

ФЗП_{о.всп.контрол.} = (1+0,4) · (1094 · 1,35 · 2 · 1821,6) = 7532898,9 руб;

ФЗП_{о.всп.слесарь.} = (1+0,4) · (1312,8 · 1,35 · 2 · 1821,6) = 9039478,7 руб;

ФЗП_{о.всп.кран.} = (1+0,4) · (1094 · 1,35 · 2 · 1821,6) =7532898,9 руб.

Фонд дополнительной заработной платы вспомогательных рабочих определяется в размере 6% от основной заработной платы.

ФЗП_{доп. всп.} = ФЗП_{о. всп} · 0,06; (82)

ФЗП_{доп. всп.налад.} = 10512578,9 · 0,06 = 630754,7 руб;

ФЗП_{доп. всп.контрол} = 7532898,9 · 0,06 = 451973,9 руб;

ФЗП_{доп. всп.слесарь} = 9039478,7 · 0,06 = 542368,7 руб;

ФЗП_{доп. всп.кран.} = 7532898,9 · 0,06 = 451973,9 руб;

Результаты расчетов оформляем в таблице 5.3

5.3.3 Расчет фонда заработной платы ИТР, служащих и МОП

Фонд заработной платы работников управления, специалистов и обслуживания определяется исходя из должностных окладов и принятой численности.

ФЗП_ИТР = 12 · О_ИТР · Ч_ИТР; (83)

где О_ИТР = 518700 руб - месячный должностной оклад ИТР, руб.;

Ч_ИТР - принятая численность ИТР, чел.

ФЗП_ИТР = 12 ·518700 · 2 = 12448800 руб.

ФЗП_МОП = 12 · О_МОП · Ч_МОП; (84)

где О_МОП = 197925 руб - месячный должностной оклад МОП;

Ч_МОП - принятая численность МОП, чел.

ФЗП_МОП = 12 · 197925 · 2 = 4750200 руб.

5.3.4 Фонд заработной платы работающих участка

Расчеты фонда заработной платы работающих участка сводим в таблицу 5.4

5.4 Расчёт затрат на энергию

5.4.1 Расчёт энергии на производственные цели

Расчёт затрат на силовую электроэнергию

Расчёт затрат на потребляемую силовую электрическую энергию ведется с учетом зависимости:

С_{эп. сил} = (N_у · К_вр· К_N · F_{д. о} · Ц_э)/ (К_{п. д.} ·Кпотери), руб.; (85)

где N_у - установленная мощность электродвигателей оборудования участка, кВт;

К_вр = 0,8 - коэффициент загрузки двигателей по времени ;

К_N = 0,8 - коэффициент загрузки двигателей по мощности ;

F_{д. о.}- действительный годовой фонд времени работы оборудования, час;

Ц_э - цена электроэнергии, руб., принимаем Ц_э = 246,79 руб.;

К_потери - коэффициент, учитывающий потери электроэнергии в сети,

принимаем К_потери = 0,98;

К_{п. д.} = 0,7- средний коэффициент полезного действия электродвигателей.

С_{эп. сил} = ( 1578 · 0,8 · 0,8 · 3726 · 246,79)/ (0,7 · 0,98) = 1353733779 руб.

Расчёт расхода сжатого воздуха печей. В данном курсовом проекте потребность участка в воде на производственные нужды определяется по нормам расхода на 1 т годового выпуска поковок. В различных моечных установках расход воды в среднем составляет 0,2…0,5 м³ на 1 тонну поковок.Для охлаждения штампов и прочей технологической оснастки расход воды составляет 0,2…0,5 м³ на 1 тонну поковок.

Q_воды = (0,2 · П_ц) , м³; (87)

Q_воды = (0,2 · 3212) = 642,4 м³

5.4.2 Расчёт потребности в энергии для внепроизводственных целей

Расчёт потребности в электроэнергии на освещение

Определение расхода электроэнергии на освещение 1 м² площади здания осуществляется по нормативам:

- для производственных помещений в фонарных зданиях -18 Вт·ч;

- в бесфонарных зданиях при освещении газоразрядными лампами - 25…28 Вт·ч;

- для складских и бытовых помещений - 10 Вт·ч.

При этом в средних широтах (40…60^о) продолжительность освещения в году для производственых помещений в фонарных зданиях принимается в размере 2200ч, в бесфонарных зданиях - 4900 ч, для остальных помещений - 500 ч. Для данного курсового проекта принимаем 2200 ч.

Эо = (Нэ · Sуч·Fосв· 1,05) / 1000, кВт·ч; (88)

где S_уч - площадь участка, м²;

Н_э - норма расхода электроэнергии на освещение 1 м² площади в течение 1

ч (принимаем 18 Вт);

F_осв - число часов, требующих освещения в год (2200 ч);

1,05 - коэффициент, учитывающий дополнительный расход энергии на

дежурное освещение;

1000 - перевод Вт в кВт.

Э_о = (18 · 176,1 · 2200 · 1,05) / 1000 = 7322,2 кВт · ч.

Расчёт потребности в воде на бытовые нужды

Расход воды на бытовые нужды определяется по формуле

Q _{воды. быт.} =Ч_раб · q_в · Д_р, м³; (89)

где Ч_раб = 20 - численность работающих на участке, чел.;

q_в = 0,08 м³ - удельный расход воды на 1 работающего в смену ;

Расход сжатого воздуха на включение машин, обдувку окалины со штампа, привод мелкого пневматического инструмента и прочие нужды равняется 700 м³ (давление воздуха Р=2 атм) на 1 тонну поковок.

Q _{сж. в} = 700 · П_ц, м³ (86)

где П_ц = 3212 кг - годовая программа выпуска поковок.

Q _{сж. в} = 700 · 3212 = 2248400 м³

Расчёт расхода воды для производственных целей

Воду под высоким давлением расходуют для работы гидравлических и

парогидравлических прессов, в установках для очистки нагретых заготовок от окалины перед штамповкой; воду из водопроводной сети - для охлаждения ручного кузнечного инструмента, штампов, для создания водяных завес у нагревательных

Д_р = 253 - число рабочих дней в году.