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

1.Задание

2.Выбор и обоснование технологического процесса и основного оборудования

3.Расчет количества технологического оборудования

4.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.

1.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 1 000 000 штук в год.

Цели лабораторной работы:

научиться рассчитывать количество работающего состава и количество оборудования;

определить необходимые площади под оборудование и рабочие места.

2.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.

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 — напряжение текучести металла при соответствующей условиям штамповки температуре и скорости деформации (для стали 40Х при температуре 8000С, S=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.

3.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./чштучная производительность оборудования.

Количество оборудования, необходимое для выполнения годовой программы выпуска, определяется по формуле:

(3.2)

где Ф0= 3725 чдействительный годовой фонд времени работы КГШП.

Округляя расчетное количество единиц оборудования до целого в сторону увеличения, получаем принятое число единиц оборудования nф = 1.

Исходя из которого, определяют коэффициент загрузки оборудования:

(3.3)

что находится в пределах нормативного и является приемлемым.

4.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)

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

(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.

1.Хржановский С. Н. Проектирование кузнечных цехов и заводов. «Машиностроение», 1972, 128 стр.

2.Норицын И. А., Шехтер В. Я., Мансуров А. М. Проектирование кузнечных и холодноштамповочных цехов и заводов, М.: Высшая школа, 1977. — 423 с.

3.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]