Расчет участка кузнечного цеха

Оглавление

Введение

Задание

. Выбор и обоснование технологического процесса и основного оборудования

. Расчет количества технологического 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.

1. Выбор и обоснование технологического процесса и основного оборудования

Кривошипные горячештамповочные прессы (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.

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.

Более высокому КПД, достигающему 6…8%; экономический (приведенный к энергии топлива) КПД пресса в 2…4 раза выше, чем у молота.

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 s_S - напряжение текучести металла при соответствующей условиям штамповки температуре и скорости деформации (для стали 40Х при температуре 800⁰С, s_S=71МПа);

b - ширина мостика облоя;

h - высота (толщина) облоя по мостику;

F_n - площадь проекции поковки на плоскость разъема штампа;

F_об - 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.

кузнечный прессовый горячештамповочный втулка

, (2.1)

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:

, (2.2)

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 n_ф = 1.

Исходя из которого, определяют коэффициент загрузки оборудования:

, (2.3)

что находится в пределах нормативного и является приемлемым.

3. 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:

, (3.1)

Расчет основных рабочих в смену по трудоемкости годового объема производства ведется по формуле:

, (3.2)

где Ч_б - число человек в бригаде, для КГШП усилием 10 МН - Ч_б = 3 (Штамповщик, нагревальщик, прессовщик).

Ф_р - действительный годовой фонд времени рабочих в две смены.

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:

 (3.3)

Количество ИТР принимаем в пределах 10% от численности основных и вспомогательных рабочих:

 (3.4)

Количество служащих принимаем в пределах 2% от численности основных и вспомогательных рабочих:

 (3.5)

Количество младшего обслуживающего персонала принимаем 1% от численности основных и вспомогательных рабочих:

 (3.6)

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

1. 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»