Расчет участка кузнечного цеха
МИНОБРНАУКИ
РОССИИ
Федеральное
государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего
профессионального образования
«Ижевский
государственный технический университет
имени
М.Т. Калашникова»
Кафедра
«Машины
и технология обработки металлов давлением и
сварочное
производство»
ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ
ЗАПИСКА
к
лабораторной работе по дисциплине Проектирование цехов
на
тему: «Расчет участка кузнечного цеха»
Выполнил:
студент гр.
Б07-711-1 А.А.Ларина
Принял:
Доцент, к.т.н.
Н.Н.Князева
Ижевск,
2014
Оглавление
Введение
.Задание
.Выбор
и обоснование технологического процесса и основного оборудования
.Расчет
численности работающих
Заключение
Список
литературы
Введение
Проектирование является первым и основным этапом
капитального строительства, обеспечивающим создание новых и реконструкцию
действующих цехов и малых предприятий машиностроительного профиля.
Проектирование является сложным и трудоемким процессом, в ходе которого
одновременно решаются технические, экономические и организационные задачи.
Основной целью проектирования является разработка наиболее экономичных проектов
цехов и малых предприятий, обеспечивающих выпуск высококачественной продукции
при наиболее благоприятных условиях труда. На проектирование цеха или малого
предприятия, строительство, монтаж и полное освоение проектной мощности уходит
несколько лет. Сокращению сроков и трудоемкости проектирования способствует
перевод расчетных и графических работ на ЭВМ с помощью разнообразных пакетов
программ.
.Задание
Исходные данные представляют собой чертеж
(рис.1) и параметры готовой детали.
Рис.1. Чертеж готовой детали.
Задачей данной лабораторной работы является
создание проекта участка кузнечного цеха для изготовления детали «Втулка» с
программой выпуска 1000000 штук в год.
Цели лабораторной работы:
научиться рассчитывать количество работающего
состава и количество оборудования;
определить необходимые площади под оборудование
и рабочие места.
.Выбор и обоснование технологического процесса и
основного оборудования
Кривошипные горячештамповочные пресса (КГШП) по
сравнению с молотами обладают рядом преимуществ.
Повышенная точность получаемых поковок благодаря
постоянству хода пресса и определенности нижнего положения ползуна, что
позволяет уменьшить отклонения размеров поковок по высоте.
Увеличенный коэффициент использования металла
вследствие более совершенной конструкции штампов, снабженных верхним и нижним
выталкивателем, что позволяет уменьшить штамповочные уклоны, припуски, напуски,
допуски и тем самым приводит к экономии металла и уменьшению последующей
обработки поковок резанием.
Улучшенные условия труда вследствие меньших
шумовых эффектов, вибрации, и сотрясения почвы, чем при работе на молотах, и
относительно спокойным безударным характером работы.
Возможность применения автоматических
перекладчиков заготовок.
Более высокой производительности в 1,4…2 раза
при штамповке поковок шестерен, так как деформация на прессе в каждом ручье
происходит за один ход, а на молоте за несколько ударов.
Снижение себестоимости продукции за счет
снижения расхода металла и эксплуатационной стоимости.
Для исключения заклинивания и поломки пресса
открытые штампы на КГШП не смыкаются на величину заусенца, из-за отсутствия
ударов служат больше молотовых. На КГШП используют штампы сборной конструкции с
ручьевыми вставками, которые при износе заменяют.
Учитывая приведенные выше преимущества штамповки
на КГШП, а, также учитывая конструктивные особенности детали - длинноосное тело
, удлиненного размера в плане, можно сделать вывод о том, что для изготовления
данной детали оптимальным вариантом будет применение технологии горячей
штамповки на КГШП в открытом штампе, с применением пламенного нагрева, так как
это позволит увеличить коэффициент использования материала и
производительность, а также позволит исключить обязательное участие в процессе
высококвалифицированного рабочего.
Расчет усилий штамповки на КГШП необходимо
выполнять с максимально возможной точностью, так как при использовании пресса с
недостаточным усилием может произойти авария, а при выборе пресса по
завышенному усилию пресс будет использоваться нерационально.
Усилие штамповки в открытых штампах для
удлиненных в плане поковок рассчитывается по формулам:
где sS - напряжение текучести металла при
соответствующей условиям штамповки температуре и скорости деформации (для стали
40Х при температуре 8000С, sS=71МПа)
; b - ширина мостика облоя; h - высота (толщина) облоя по мостику; Fn - площадь
проекции поковки на плоскость разъема штампа; Fоб - площадь облойного мостика в
плане; d - диаметр поковки в плане (для поковок, близких к круглым или
квадратным); а - средняя ширина поковки (для удлиненных поковок).
Учитывая расчетное усилие штамповки
и размеры поковки, выбираем пресс с усилием 10 МН - КБ 8040. Габариты пресса (в
мм): слева направо - 4730, спереди назад - 3500, высота над уровнем пола -
5145.
В качестве нагревательного
устройства выбрана газовая нагревательная полуметодическая печь
ТермоГаз-УО-6,5.48.2,5/1250 в соответствии с производительностью пресса,
габариты которой составили (в мм): ширина - 7500, длина - 2500,высота - 4000.
Для обрезки облоя выбран обрезной
пресс усилием 1000 тс марки КА9536 габаритными размерами (в мм): ширина - 3410,
длина - 3410, высота - 5940.
Для очистки нагретых заготовок от
окалины используется специальная гидравлическая камера струйной очистки КСО-110
И СФР, габаритные размеры которой составили (в мм): ширина - 1050, длина - 2200,высота
- 2100.
.Расчет количества технологического
оборудования
Для определения количества
оборудования необходимо найти суммарную загрузку оборудования:
, (3.1)
где П’ = 1 000 000 шт.- объём
выпуска,
Н = 310 шт./ч- штучная
производительность оборудования.
Количество оборудования, необходимое
для выполнения годовой программы выпуска, определяется по формуле:
, (3.2)
где Ф0= 3725 ч- действительный
годовой фонд времени работы КГШП.
Округляя расчетное количество единиц
оборудования до целого в сторону увеличения, получаем принятое число единиц
оборудования nф = 1.
, (3.3)
что находится в пределах
нормативного и является приемлемым.
.Расчет численности работающих
Расчет численности работающих,
необходимых для осуществления технологического процесса, производится по каждой
их категории:
основные рабочие;
вспомогательные рабочие;
инженерно-технические работники и
др.
Для начала нужно определить
трудоемкость производства:
цех оборудование
работник
, (4.1)
Расчет основных рабочих в смену по
трудоемкости годового объема производства ведется по формуле:
, (4.2)
где Чб - число человек в бригаде,
для КГШП усилием 10 МН - Чб = 3 (Штамповщик, нагревальщик, прессовщик).
Фр - действительный годовой фонд
времени рабочих в две смены.
Примем количество рабочих в сторону
большего округления и учитываем, что количество смен - 2, тогда
Расчет численности вспомогательных
рабочих, инженерно-технических работников (ИТР), служащих и младшего
обслуживающего персонала (МОП), приходящихся на программу заданной детали
производится из соотношения между категориями работающих. Так, количество
вспомогательных рабочих составляет 65…100% от числа основных рабочих в
зависимости от типа производства и вида цеха. Количество ИТР, служащих и МОП определяется
исходя из общего числа рабочих и составляет для ИТР 8…12%, для служащих
1,5…2,5% и для МОП 1…2%.
Численность вспомогательных
работников принимаем 80% от количества основных работников, это количество
составит:
(4.3)
Количество ИТР принимаем в пределах
10% от численности основных и вспомогательных рабочих:
(4.4)
(4.5)
Количество младшего обслуживающего
персонала принимаем 1% от численности основных и вспомогательных рабочих:
(4.6)
Заключение
В данной лабораторной работе был
проведён технологический расчёт участка кузнечно-прессового цеха. В результате
расчётов было определено число рабочих, рассчитано количество технологического
оборудования. А также была составлена схема расположения оборудования и рабочих
мест, которая представлена в виде чертежа на формате А4.
Список литературы
.Хржановский
С.Н. Проектирование кузнечных цехов и заводов. «Машиностроение», 1972, 128 стр.
.Норицын
И.А., Шехтер В.Я., Мансуров А.М. Проектирование кузнечных и холодноштамповочных
цехов и заводов, М.: Высшая школа, 1977. - 423 с.
.Официальный
сайт ООО «Промвест Техно»
<URL:http://www.promvest.by/index.php?option=com_sobi2&sobi2Task=sobi2Details&catid=28&sobi2Id=137&Itemid=31>
[последняя дата обращения: 24.11.14]