Creeaza.com - informatii profesionale despre


Cunostinta va deschide lumea intelepciunii - Referate profesionale unice



Acasa » tehnologie » tehnica mecanica
CALCULUL COSTULUI SEMIFABRICATULUI PRINCIPAL OBTINUT PRIN MATRITARE / LAMINARE

CALCULUL COSTULUI SEMIFABRICATULUI PRINCIPAL OBTINUT PRIN MATRITARE / LAMINARE



CALCULUL COSTULUI SEMIFABRICATULUI PRINCIPAL OBTINUT PRIN MATRITARE / LAMINARE

Reper:     Bucsǎ dintata

Material (otel):  42CrMo4, SR EN 10083-1/1995 (simbolizare veche: 42MoCr11 STAS 791-88)

Programa de productie: N = .1.000[buc/an] (valoare primitǎ de la cadrul didactic coordonator);

Model 3D al reperului:


Fig. 1 – Model 3D al reperului (realizat cu un pachet CAD)

Caracteristici ale suprafetelor (vezi Tab. 1)

Tab. 1- Caracteristici ale suprafetelor


Sk

Forma

Dimensiuni

[mm]

Rugozitate

Ra[mm]

S1

plana

f130/f117

25

S2

conica

1 x 450

25

S3

cilindrica

f115+0.054 x 1

1.6

S4

toroidala

f116.5 x R0.8

25

S5

cilindrica

f115+0.054 x 8

1.6

S6

cilindrica

f118 x 3

25

S7

toroidala

f118 x R1

25

S8

cilindrica

f108+0.054 x 31

6.3

S9

cilindrica

f120x11

25

S10

plana

f135+0.063/f120

3.2

S11

cilindrica

f135 +0,063x3

3.2

S12

conica

1 x 450

25

S13

cilindrica

f97.5 x 1

25

S14

conica

5 x 450

25

S15

cilindrica

f140 x 38.5

25

S16

plana

f183/f140

3.2

S17

conica

1 x 450

25

S18

cilindrica

f11 x 15

25

S19

cilindrica

f185 x 15

25

S20

conica

1 x 450

25

S21

plana

f183/f137

3.2

S22

conica

2 x 450

25

S23

cilindrica

f5 x 31

25

S24

elicoidala

M6 x 9

25

S25

evolventa

200  x 1

6.3


Tolerantele la cotele libere se adopta conform SR EN 22768, clasa mK.

Caracteristici de material

      

Tab. 2 - Compozitia chimica a materialului (conform SR EN 10083-1/1995)

Marca

otelului

Calitatea

Compozitia chimica



C

Mn

S

P

Cr

Ni

Mo

Alte

elem.

42CrMo4

-

0.38

0.45

0.60

0.90

max. 0.035

max.

0.035

0.90

1.2

-

  0.15

 

  0.30

 

    -

Deoarece continutul de carbon se incadreaza in intervalul 0.3 - 0.5, acest otel aliat mai este denumit si otel de imbunatatire. Structura in conditii de echilibru este ferito-perlitica ([1], pag. 83).

Ferita - este o solutie solida de carbon (0.02%C), care la microscop se prezinta sub forma poliedrica.([2], pag.5)

Perlita - este un amestec mecanic eutectoid, de ferita si cementita. Se formeaza la 7270C si 0.77%C din austenita, transformare eutectoida. La microscop perlita in urma atacului cu nital, apare ca o coloratie bruna cu reflexe de sidef (verzui - albastrui) datorita fenomenelor de interferenta care se produc in lamele.

Cementita - este un compus intermetalic, Fe3C,unde se combina trei atomi de Fe cu un atom de C. Cementita cristalizeaza in sistem ortorombic. Cementita este dura si fragila (HB 800). Cementita poseda proprietati metalice, luciu metalic, conductibilitate electrica etc. ([2], pag.6)

Tab. 3 - Caracteristicile mecanice ale materialului

Marca

otel

Diametrul

probei de tratament termic de referinta

[mm]

Tip tratament

termic

Caracteristici mecanice

Limita de curgere [N/mm2]

min.

Rezistenta la rupere Rm

[N/mm2]

Alungirea la rupere A

[%]

min.

Gatuirea la rupere

Z

[%]

min.

Energia de rupere [J]

min.

Duritatea Brinell in stare recoapta

[HB]

max.

42MoCr11

16

CR

900

1100…1300

10

40

35

241

C - calire ; R - revenire inalta ;

Calirea - reprezinta un tratament termic final ce se aplica produselor in scopul obtinerii caracteristicilor mecanice de utilizare in exploatare. ([1], pag. 100)

Revenirea inalta - consta in incalzirea produselor calite la o temperatura cuprinsa in intervalul 450-6500C, mentinere la aceasta temperatura, si racirea in apa, aer sau cuptor functie de calitatea otelului si a complexitatii piesei.

Ciclul dublu de calire + revenire inalta poarta numele de imbunatatire.

Prin imbunatatire se realizeaza o ameliorare a proprietatilor mecanice si garantarea tenacitatii.

Masa reperului

Uzual, asa reperului, m, se calculeaza cu ajutorul unui pachet CAD, considerand densitatea materialului: r = 7.85 kg/dm3.

In lucrare masa se calculeazǎ (aproximativ) m = kg (vezi Tab. 1 si Fig. 3 pentru identificarea dimensiunilor)

              

Fig. 2 - Masa reperului (uzual, extrasǎ din modelul 3D; in lucrare se calculeazǎ)

Vreper = V1 + V2 – V3 – V4 – (V5 – V6)/2 – V7 – V8 – V9 – V10 – V11 – 8xV12 » 445350,3 (mm3)

Mreper = r x Vreper  = 3,496 9kg0


Fig.3 - Delimitarea suprafetelor


Stabilirea metodei / procedeului de elaborare a semifabricatului

Alegerea corecta, rationala a metodei si procedeului de elaborare a semifabricatului este una din conditiile principale care determina eficienta procedeului tehnologic in ansamblu.

Un semifabricat se poate realiza, in general, prin mai multe metode si procedee diferite ca volum de munca si cost. Ca parte componenta a costului piesei finite, costul semifabricatului se va determina in urma unei analize atente si a unei alegeri rationale a metodei si procedeului de elaborare a acestuia.

Se poate aprecia, pe baza experientei acumulate, cǎ in majoritatea proceselor tehnologice,  costul prelucrarii prin aschiere a unei piese este mai ridicat decat costul realizarii semifabricatului. Din acest considerent, cu cat forma si dimensiunile semifabricatului sunt mai apropiate de cele ale piesei, cu atat costul prelucrarilor prin aschiere este mai mic. In schimb, costul semifabricatului este mai mare, deoarece forma constructiva se complica si precizia creste.

In concluzie alegerea semifabricatului comporta din punct de vedere tehnologic stabilirea formei lui, a metodei prin care urmeaza sa fie obtinut, determinarea adaosurilor de prelucrare si a preciziei dimensiunilor.

Principalele tipuri de procedee de deformare plastica sunt prezentate in tabelul 1.10.

Tab. 4 Procedee de deformare plastica                                                                                         

Procedeul din cadrul metodei

Dimensiunile sau masa

Precizia de executie, mm

Calitatea suprafetei sau rugozitatea Ra [μm]

Material

Caracter productie

Maxime

Minime

Laminare

Nelimitate

3 – 4 mm

Abateri

0,4 – 2,5

Grosolana

Oteluri,

metale neferoase si aliajele lor

Serie mare si masa

Laminare periodica longitud.

Uzual pana la 50 kg

Grosimea peretilor 1,5 mm

Abateri

0,4 – 2,5

12,5 - 25

Oteluri carbon, oteluri aliate si aliaje neferoase

Serie si masa

Forjare libera

Nelimitate

-

Abateri

0,02 – 0,10

100

Idem

Individual si serie mica

Matritare la ciocan

Uzual pana la 200 kg

Grosimea peretilor 2,5 mm

0,4 – 2,5 ; in directia deschiderii matritei ceva mai mica

25 - 50

Idem

Serie mijlocie si mare

Matritare la masini de forjat orizontale

Uzual pana la 100 kg

Idem

Idem

12,5 - 50

Idem

Serie si masa

Matritare prin extrudare fara bavuri

Diametrul pana la aprox. 200 mm

Grosimea peretilor pentru aliaje din Al: 1,5 mm

Abateri

0,2 – 0,5

6,3 - 25

Idem

Idem

Conform literaturii de specialitate [3, 4, 5, 6, 7], factorii care determina alegerea metodei si a procedeului de elaborare a semifabricatului sunt:



Ø  materialul prescris(42CrMo4);

Ø  forma si dimensiunile piesei(v. desen reper);

Ø  programa de productie;

Ø  precizia necesara;

Ø  costul prelucrarilor mecanice;

Ø  utilajele existente sau posibil de achizitionat;

Ø  consumul redus de material.

 

Avand in vedere considerentele de mai sus, se adopta doua variante tehnic-acceptabile de semifabricare, dupa cum urmeaza:

Tab. 5 - Variante de metode / procedee de semifabricare

Var.

Semifabricat

Metoda de

semifabricare

Procedeul de

semifabricare

I

Semifabricat cu adaosuri de prelucrare relativ 'mici' Û SF1

SF1: semifabricat matritat cu

        adaosuri 'mici'

Deformare la

cald

Matritare pe masini orizontale de forjat

II

Semifabricat cu adaosuri de prelucrare relativ 'mari' Û SF2

SF2: bara cilindrica

Laminare

 

 

 

MATRITARE

 

In functie de modul de executie se stabilesc 2 clase de adaosuri de prelucrare si abateri limita:

·                 clasa I – adaosuri de prelucrare si abateri limita restranse;

·                 clasa II – adaosuri de prelucrare si abateri limita normale.

Piesele matritate pe masini de forjat orizontale se incadreaza in clasa I.

Pentru SF1, adaosurile de prelucrare au fost stabilite conform STAS 7670-83 pentru piese matritate in clasa a II-a de precizie.

Pentru a stabili adaosul de prelucrare in cazul lui SF1, trebuie determinata  complexitatea de forma a matritei cu ajutorul relatiei :

              ([4], pag. 85)

in care: mp - masa piesei matritate

             mn - masa corpului geometric circumscris (format cu dimensiunile maxime ale piesei)

Coeficientul de complexitate a formei care rezulta poate apartine uneia din categoriile urmatoare:

S1 – de la 0.63 pana la 1,0 inclusiv

S2 – de la 0.32 pana la 0.63 inclusiv

S3 – de la 0.16 pana la 0.32 inclusiv

S4 –pana la 0.16 inclusiv

            mn = ..

       T S = 3,496/12,8651  =  0,2717

S se incadreaza intre 0.16 si 0.32, rezulta ca ne aflam in grupa S3, pe baza careia se determina adaosurile de prelucrare (vezi STAS 7670-83, pentru calitatea M1 de otel).

Deoarece raportul dintre dimensiunea flansei si diametrul acesteia este mai mic de 0.2, conform exceptiei din  SR EN 10083-1/1995, se va adopta grupa a patra.

Cum concentratia de C este de 0,38..0,45% , adaosurile de prelucrare s-au ales pentru piese matritate in clasa a II-a de precizie (SR EN 10243-2/2002), calitatea otelului fiind M1.

                                                                                                            

Tab. 6 - Adaosurile de prelucrare pentru piese matritate ([4],pag 82 )

Masa

piesa

[kg]

Fact.de

complexitate

Lungime, latime, inaltime, grosime.

[mm]

£ 50

>50£120

>120£180

>180£260

Clasa de precizie de prelucrare prin aschiere conform STAS 1768

g

m

f

g

m

f

g

m

f

g

m

f

0

1

 2

 3

 4

  5

 6

 7

 8

 9

 10

 11

12

 13

2.54.0

S4

2.2

2.7

 3

2.3

2.8

3.1

2.4

2.9

3.2

2.6

3.1

3.5

unde: g - grosiera; m - mijlocie; f - fina;

Pentru determinarea dimensiunilor  nominale ale semifabricatului matritat se vor lua in considerare dimensiunile nominale ale piesei finite, adaosul de prelucrare de la matritare conform SR EN 10243-2/2002 precum si abaterile de la matritare conform SR EN 10243-2/2002.

Datele centralizate sunt prezentate in Tab. 7.

Tab.7 - Dimensiunile nominale ale semifabricatului matritat

Dimensiunea  nominala a piesei finite

[mm]

Adaosul de prelucrare la matritare

[mm]

Abaterile de la matritare

[mm]

Dimensiunea nominala a semifabricatului

matritat

[mm]

f185

2.9

+2.7

-1.3

f190.8

f140

2.9

+2.4

-1.2

f145.8

f120

2.8

+1.2

-2.4

f114.4

f98



2.8

+1.1

-2.1

f92.4

61

2.8

+2.1

-1.1

66.6

15

2.7

+1.9

-0.9

20.4


 

Schita semifabricatului este prezentata in Fig. 4.

LAMINARE

            

Din STAS 333-87 se alege o bara din otel rotund, avand caracteristicile date in Tab. 7.

Tab. 7- Caracteristici pentru otel rotund laminat la cald

Diametrul

[mm]

Abateri limita

[mm]

Lungimea de livrare

[mm]

f200

+1.5

-2.7

3000

Bara de otel de 3000 mm reprezinta un semifabricat multiplu, din care se obtin mai multe semifabricate individuale. Lungimea unui semifabricat individual, care se va obtine prin debitare cu ferastraul circular, se determina conform adaosurilor de prelucrare prezentate in Tab. 8 ([4], pag 108).

Tab. 8 - Adaosuri de prelucrare la debitarea semifabricatelor

Diametrul

[mm]

Latimea taieturii, B

[mm]

Adaosul Ap pentru prelucrarea capatului

[mm]

Lungimea unui semifabricat individual

[mm]

f200

2.5

3.5

68.75

Schita semifabricatului este prezentata in Fig. 5.


                              Fig. 4 Semifabricat matritat

                      

                                  Fig. 5 Semifabricat laminat


Calculul costului celor doua variante de semifabricare

Intrucat prescriptiile tehnice permit utilizarea mai multor tipuri de semifabricate, alegerea metodei optime de semifabricare se face prin intocmirea calculelor economice de comparare a variantelor de semifabricare.

O analiza corecta este cea care considera simultan costurile asociate proceselor tehnologice de semifabricare si prelucrare. In continuare se prezintǎ un exemplu de determinare a costului semifabricatului [8]. Pentru calcul se utilizeaza relatia:

   [RON]

in care: CT - costul total al semifabricatelor obtinute prin matritare/laminare [RON/lot sau RON/comandǎ];

             CF - cheltuieli fixe in cadrul matritarii/laminarii [RON/lot sau RON/comandǎ];

             cv - cheltuieli variabile unitare [RON/buc];

             N - programa de productie [buc/an]

1)  [RON]

in care: Amo - cheltuieli cu amortizarea utilajelor si sculelor [RON/buc];

             Rep - cheltuieli cu reparatia utilajelor si sculelor [RON/buc];

             k - coeficient ce tine seama de timpul efectiv consumat din fondul anual:

            in care: Tu - timpul unitar [min/buc];

                         Tpi - timpul de pregatire - incheiere, [min/lot];

                         Ne - lotul economic [buc/lot];

                         N – programa de productie = 1000 [buc/an];

            Se considera

Fn - fondul nominal de timp [ore]; (se considerǎ cǎ intr-un an sunt 245 - 250 zile lucrǎtoare. In conditiile lucrului intr-un singur schimb, rezultǎ un fond nominal de timp Fn = 1960 - 2000 ore)

 Aux - cheltuieli cu materiale auxiliare, [RON/buc];

 Amoaux - cheltuieli cu amortizarea materialelor auxiliare, [RON/buc];

 [RON/buc]

in care: cmat - costul materialului, care se determina pe baza relatiei:

, pentru matritare/laminare, [RON/buc]

            in care: msf - masa smifabricatului, [kg];

                        Pentru simplificarea calculelor, msf se adoptǎ astfel:

msf = mpiesǎ + 5%x mpiesǎ, pentru sf. cu adaosuri „mici”

msf = mpiesǎ + 50%x mpiesǎ, pentru sf. cu adaosuri „mari”

                        Uzual, msf se extrage din modelul 3D al semifabricatului

                         p - pretul materialului, in [RON/kg].

                         cman - costul manoperei, care se determina cu relatia:

  [RON/buc]

             cregie - costul regiei totale, care se determina pe baza relatiei:

Valorile numerice pentru aceste elemente, atat pentru matritare cat si pentru laminare sunt prezentate in Tab. 9.

Tab. 9 - Costul semifabricarii: exemplu de calcul

Metoda / Procedeul de semifabricare

Matritare

Laminare

Amo [RON]

3000

2000

Rep  [lei]

2000

500

Tu [min/buc]

3

4

0,09

0,12

Fn [ore]

2000

k

94.5

126

Aux +  Amoaux  [RON]

1000

200

CF [RON]

473500

315200

msf [kg]

p [RON/kg]

7,0

cmat [RON/buc]

Sk [RON/ora]

4,0

cman [RON/buc]

cregie [RON/buc]

cv [RON/buc]

CT [RON]

a1+b1.N

a2+b2.N

         

Dupa cum se poate observa in Tab. 9, costurile aferente unei programe de productie de 1000 buc/an, pentru fiecare procedeu de semifabricare, sunt:

Pentru matritare:

Pentru laminare:

In consecintǎ, costurile unitare vor fi:

Pentru matritare: cum =

Pentru laminare: cul    =

ANALIZA EFECTIVA A VARIANTELOR PROPUSE

In practica, costul determinat pentru fiecare varianta de proces tehnologic de semifabricare in parte se va aduna cu cel asociat procesului tehnologic de prelucrare prin aschiere.

Astfel, in cazul in care, pentru fiecare varianta de semifabricat principal se vor proiecta cate doua variante de proces tehnologic de prelucrare, se vor obtine in final 2 x 2 = 4 variante de succesiuni de procese tehnologice de semifabricare si prelucrare prin aschiere.

Se va determina costul total presupus de fiecare varianta si se va pastra succesiunea de procese tehnologice de semifabricare – fabricare care va conduce la valoarea minima a costului.

Asadar, problema de rezolvat este una de optimizare, avand o functie functia obiectiv economica, CT = min si restrictii de indeplinit, de natura tehnica.

Localizat pentru proiectele de an/diploma, pentru a se reduce volumul calculelor, este posibil a se retine o varianta de metoda / procedeu de semifabricare pentru care se vor proiecta doua variante de procese tehnologice de prelucrare prin aschiere. In final, metodologia de analiza economica va fi aplicata separat celor 2 variante de proces.

BIBLIOGRAFIE:

1. R. Serban,  D. Bunea,  T. Vasile, D. Gheorghe, M. Branzei, 'Tehnologia tratamentelor termice', Bucuresti, 2001;

2. A. Gheorghiu Dobre, A. Nocivin, 'Introducere in stiinta materialelor', 2000.

3. A. Vlase, I. Popescu, I. Vlase, 'Tehnologia fabricarii produselor mecanice (vol.II)', Ed. Matrix-Rom, 2002;

4. A. Napoleon,  E. Dragulanescu, 'Elemente tehnologice pentru prelucrarile prin aschiere', Editura Bren, Bucuresti, 2003;

5. A. Vlase, s.a. 'Tehnologii de prelucrare pe strunguri', Editura Tehnica, Bucuresti, 1989;

6. I. Popescu, D. Ghiculescu, M. Gheorghe, C. Gheorghita, 'Tehnologii de prelucrare - lucrari de laborator pentru inginerie economica  ', UPB, Bucuresti, 2004;

7. A. Vlase, s.a., „Regimuri de aschiere, adaosuri de prelucrare si norme tehnice de timp (Vol. I, II)”, Editura Tehnica, Bucuresti, 1989;

8. Doicin C., „Note de curs Analizǎ Economicǎ”.








Politica de confidentialitate

.com Copyright © 2019 - Toate drepturile rezervate.
Toate documentele au caracter informativ cu scop educational.


Proiecte

vezi toate proiectele
 PROIECT DE LECTIE Clasa: I Matematica - Adunarea si scaderea numerelor naturale de la 0 la 30, fara trecere peste ordin
 Proiect didactic Grupa: mijlocie - Consolidarea mersului in echilibru pe o linie trasata pe sol (30 cm)
 Redresor electronic automat pentru incarcarea bateriilor auto - proiect atestat
 Proiectarea instalatiilor de alimentare ale motoarelor cu aprindere prin scanteie cu carburator

Lucrari de diploma

vezi toate lucrarile de diploma
 Lucrare de diploma - eritrodermia psoriazica
 ACTIUNEA DIPLOMATICA A ROMANIEI LA CONFERINTA DE PACE DE LA PARIS (1946-1947)
 Proiect diploma Finante Banci - REALIZAREA INSPECTIEI FISCALE LA O SOCIETATE COMERCIALA
 Lucrare de diploma managementul firmei “diagnosticul si evaluarea firmei”

Lucrari licenta

vezi toate lucrarile de licenta
 CONTABILITATEA FINANCIARA TESTE GRILA LICENTA
 LUCRARE DE LICENTA - FACULTATEA DE EDUCATIE FIZICA SI SPORT
 Lucrare de licenta stiintele naturii siecologie - 'surse de poluare a clisurii dunarii”
 LUCRARE DE LICENTA - Gestiunea stocurilor de materii prime si materiale

Lucrari doctorat

vezi toate lucrarile de doctorat
 Doctorat - Modele dinamice de simulare ale accidentelor rutiere produse intre autovehicul si pieton
 Diagnosticul ecografic in unele afectiuni gastroduodenale si hepatobiliare la animalele de companie - TEZA DE DOCTORAT
 LUCRARE DE DOCTORAT ZOOTEHNIE - AMELIORARE - Estimarea valorii economice a caracterelor din obiectivul ameliorarii intr-o linie materna de porcine

Proiecte de atestat

vezi toate proiectele de atestat
 Proiect atestat informatica- Tehnician operator tehnica de calcul - Unitati de Stocare
 LUCRARE DE ATESTAT ELECTRONIST - TEHNICA DE CALCUL - Placa de baza
 ATESTAT PROFESIONAL LA INFORMATICA - programare FoxPro for Windows
 Proiect atestat tehnician in turism - carnaval la venezia




Influienta procesului de ardere asupra emisiilor poluante
Grupul piston
ANALIZA SI SINTEZA MECANISMELOR CU ROTI DINTATE
LANTURI CINEMATICE PENTRU MISCARI AUXILIARE - MASINI-UNELTE
Clasificarea cutiilor de viteze
Constructia si calculul segmentilor
CALCULUL DE PREDIMENSIONARE AL ELECTROFILTRULUI IN VARIANTA INAINTE SI DUPA REABILITARE
Clasificarea instalatiilor termice


Termeni si conditii
Contact
Creeaza si tu