Расчет участка кузнечного цеха

• Введение
• Задание
• 1. Выбор и обоснование технологического процесса и основного оборудования
• 2. Расчет количества технологического оборудования
• 3. Расчет численности работающих
• Заключение
• Список литературы

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 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.

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.

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;

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. Расчет количества технологического оборудования

Для определения количества оборудования необходимо найти суммарную загрузку оборудования:

(2.1)

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:

(2.2)

где Ф₀ = 3725 чдействительный годовой фонд времени работы КГШП.

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

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:

(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.

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»