laminare semifabricat

I. STUDIUL TEHNIC

1. Date privind tehnologia semifabricatului.

1.1.Date asupra materialului semifabricatului (compozitie chimica, proprietati fizice, proprietati mecanice).

materialul folosit pentru executia piesei este OLC 45, STAS 880-88 si va trebui sa posede certificat de calitate cu indicarea valorii pentru toate caracteristicile mecanice, chimice, tratamente termice, etc.

s-a utilizat OLC 45 pentru ca este un otel indicat pentru confectionarea acestui tip de piese avand rezistenta mecanica si o prelucrabilitate prin aschiere forte buna, cu urmatoarele caracteristici :

● compozitie chimica

C= 0,42 . 0,50 %

Mn= 0,50 . 0,80 %

S= 0,020 . 0,045 %

P= max. 0,040

Si= 0,17 . 0,37 %

Al= 0,020 . 0,045 %

Cr= max. 0,30 %

Ni= max. 0,30 %

Cu= 0,30 %

As= 0,05 %

● proprietati fizico-mecanice:

- calire, revenire

- limita de curgere: R_p0,2=500 [N/mm²]

- rezistenta la rupere: σ_r= 700 . 850 [N/mm²]

- alungirea la rupere: A₅= 14%

- gatuirea: Z=30%

- duritatea Brinell: normal: 235 HB, recopt: 207 HB

- rezilienta: KGU 30/2=6

- marcare: albastru-negru

- rezistente admisibile:

σ_at - intindere= 120 N/mm²- nenormalizat

σ_at - intindere= 140 N/mm²- imbunatatit

σ_ac - compresiune= 120 N/mm² - normalizat

σ_ac - compresiune= 140 N/mm² - imbunatatit

σ_ai - incovoiere= 130 N/mm² - normalizat

σ_ai - compresiune= 160 N/mm² - imbunatatit

τ_af - forfecare= 110 N/mm² - normalizat

τ_af - forfecare= 140 N/mm² - imbunatatit

τ_at - torsiune= 100 N/mm² - normalizat

τ_at - torsiune= 130 N/mm² - imbunatatire

1.2. Stabilirea metodei si a procedeului economic de obtinere a semifabricatului.

Semifabricatul se obtine prin laminare.

LAMINAREA

Laminarea este procedeul de prelucrare prin deformare plastica la cald sau la rece, realizat prin trecerea fortata a materialului prin spatiul dintre doi cilindri care se rotesc in sensuri contrare sau in acelasi sens.

Ca semifabricate initiale se folosesc: lingouri obisnuite sau blocuri, produse laminate in prealabil etc., rezultand produse cu aplicabilitate mai larga, dintre care: bare de diverse dimensiuni si sectiuni, profile cu configuratie simpla sau complexa, table si benzi, tevi si sarme, produse speciale.

Notarea otelului rotund se face prin indicarea denumirii (simbolul ) si a diametrului conform STAS 333-77 si a marcii otelului din standardul respectiv separata printr-o linie oblica

2. Proces tehnologic tip pentru acest tip de reper;

3. Proiectarea procesului

OPERATIA NR. 1 Debitare

OPERATIA NR. 2 A) Frezare frontala a suprafetelor S2 si S10

B) Strunjire frontala a suprafetelor S2 si S10

OPERATIA NR. 3 Strunjire longitudinala

OPERATIA NR. 4 Gaurire S3

OPERATIA NR .5 Strunjire int. S3

OPERATIA NR. 6 Tesire S1, S7

OPERATIA NR. 7 Frezare S5, S8

OPERATIA NR. 8 Control intermediar

OPERATIA NR. 9 Gaurire S6, S9

OPERATIA NR. 10 Rectificare S3

OPERATIA NR. 11 Control final

OPERATIA NR. 2 Frezare de degrosare (varianta 1)

Faze Prindere semifabricat

Strunjire frontala

Intoarcere semifabricat

Strunjire frontala

Desprindere semifabricat

Masina unealta: FU32

Gama de avansuri [ mm/min ]

23,5 30 37,5 60 75 95 118 150

235 300 375 475 600 750 950

Gama de turatii [ rot/min ]

30 37,5 47,5 60 75 95 118 150 190

300 375 475 600 750 950 1180 1500

Puterea motorului: 7,5 kW

Dimensiunile si cursele mesei:

Dimensiunea mesei: 230 X 1325 mm

Cursa de lucru longitudinala: 900 mm

Cursa de lucru transversala: 230 mm

Cursa de lucru verticala: 350 mm

Scula aschietoare: Freza 60 X 75° STAS 1684-67

Dispozitivul de prindere al semifabricatului:

Semifabricatul se prinde pe masa masinii, prin fixare cu suruburi si placi.

Dispozitivul de prindere al sculei aschietoare:

Freza se prinde in alezajul conic MORSE 4 al masinii unelte folosind 2 reductii:

Reductie 4/2 STAS 252-80 si Reductie 2/1 STAS 252-80.

Mijlocul de control:

Subler STAS 1373/2-73 (domeniul de masurare: 0 - 250 mm; valoarea diviziunii: 1 mm; precizia de masurare: 0,1 mm).

Adaosul de prelucrare:

Vom lua adaosul de prelucrare A_t = 2 mm

Regimul de aschiere:

Adancimea de aschiere:

t = A_t t = 2 mm

Viteza de aschiere:

B23 vol. I pag. 546 tab. 14.21

D = diametrul frezei ( 60 mm )

T = durabilitatea economica a sculei ( 180 min ) pag. 539 tab 14.13

t = adancimea de aschiere ( 2 mm )

s_d = avansul pe dinte ( 0,15 mm/dinte ) pag. 529 tab 14.4

t_l = lungimea de contact ( 60 mm )

K_v = coeficient de corectie al vitezei ( 0,99 ) pag. 545 rel. 14.26

Turatia motorului masinii unelte:

Din gama de turatii a masinii unelte alegem: n_MU = 600 rot/min

 

Din gama avansuri a masinii unelte alegem: v_{f MU} = 475 mm/min

Viteza de aschiere reala si avansul pe dinte real:

Forta principala de aschiere la frezare:

B23 vol. I pag. 530 rel. 14.7

B23 vol. I pag. 531 tab. 14.7

Puterea efectiva la frezare este:

Metoda de reglare a sculei la cota:

Reglajul se face prin aschii (treceri) de proba la primele piese, apoi se lucreaza cu sistemul reglat la cota.

Norma tehnica de timp:

B11 pag. 343 cap. 12.1

t_n = timpul normat pe operatie [min]

t_pi = timpul de pregatire - incheiere [min]

t_b = timpul de baza sau de masina [min]

t_a = timpul auxiliar sau ajutator [min]

t_dt = timpul de deservire tehnica [min]

t_do = timpul de deservire organizatorica [min]

t_on = timpul de odihna si necesitati firesti [min]

t_pi = 18 +2,5 + 9 + 1 = 30,5 min

Lungimea de frezat:

l = 60 mm

t_a = t_a1 + t_a2 + t_a3 + t_a4 + t_a5 = 1,2 + 1,65 + 0,15 + 0,8 + 0,12 = 3,92 min

t_a1 = timp ajutator pentru prinderea - desprinderea piesei

t_a2 = timp ajutator pentru comanda masinii unelte

t_a3 = timp ajutator pentru masurari la luarea aschiilor de proba

t_a4 = timp ajutator pentru evacuarea aschiilor

t_a5 = timp ajutator pentru masurari de control

t_dt = 5,5% · t_b = · 1,49 = 0,08 min

t_do = 1,2% · ( t_b + t_a ) = · ( 1,49 + 3,92 ) = 0,06 min

t_on = 3% · ( t_b + t_a ) = · ( 1,49 + 3,92 ) = 0,16 min

OPERATIA NR.2 Strunjire frontala Varianta 2

Faze Prindere semifabricat

Strunjire frontala

Intoarcere semifabricat

Strunjire frontala

Desprindere semifabricat

Masina unealta: SN320

Gama de avansuri normale [ mm/min ]

0,04 0,05 0,06 0,07 0,08 0,09

0,11 0,12 0,13 0,14 0,16 0,20

0,28 0,36 0,44

Gama de avansuri marite [ mm/min ]

0,64 0,80 0,96 1,12 1,28 1,44

1,76 1,92 2,24 2,52

Gama de turatii [ rot/min ]

40 50 63 80 100 125

200 250 315 400 500 630

1200 1600

Puterea motorului: 3 kW

Scula aschietoare: Cutit 25 X 25 STAS 6382-80 / K20

Dispozitivul de prindere al semifabricatului:

Semifabricatul se prinde in universal.

Dispozitivul de prindere al sculei aschietoare:

Cutitul se prinde in suportul port-cutit al masinii.

Mijlocul de control:

Subler STAS 1373/2-73 (domeniul de masurare: 0 - 250 mm; valoarea diviziunii: 1 mm; precizia de masurare: 0,1 mm).

Adaosul de prelucrare:

Adaosul total de prelucrare: A_t = 2  mm

Regimul de aschiere:

Adancimea de aschiere: t = 2 mm

Viteza de aschiere:

B23 vol. II pag. 69 rel. 17.2

K = coeficient de corectie al vitezei de aschiere ( 300 ) pag. 74 tab 17.14

x = exponent al adancimii de aschiere, t ( x = 0,15 ) pag. 74 tab 17.14

y = exponent al avansului de lucru, s ( y = 0,4 ) pag. 74 tab 17.14

w = exponent al duritatii fontei, w ( w = 1,25 ) pag. 74 tab 17.14

t = adancimea de aschiere ( 2 mm )

s = avansul de lucru ( 0,72 mm/rot ) pag. 72 tab. 17.11

HB = duritatea Brinell a materialului ( HB = 235 )

K_vT = coeficient de corectie al vitezei de aschiere ( 1 ) pag. 69 rel. 17.3

K_G = coeficient de corectie al vitezei de aschiere ( 0,8 ) pag. 71 tab 17.9

Viteza de aschiere:

Turatia motorului masinii unelte:

Din gama de turatii a masinii unelte alegem: n_MU = 630 rot/min

Viteza de avans tangential:

v_r = n · s = 630 · 0,72 = 453,6 mm/min v_{r MU} = 440 mm/min

Viteza de aschiere reala si avansul de lucru real:

Puterea efectiva la strunjirea cilindrica:

B23 vol. II pag. 70 rel. 17.4

K = coeficient de corectie al puterii la aschiere ( 0,016 ) pag. 75 tab 17.15

x = exponent al adancimii de aschiere, t ( x = 1 )    pag. 75 tab 17.15

y = exponent al vitezei de aschiere, v ( y = 1 )    pag. 75 tab 17.15

z = exponent al avansului de lucru, s ( z = 0,75 ) pag. 75 tab 17.15

w = exponent al duritatii fontei, w ( w = 0,4 ) pag. 75 tab 17.15

v = viteza de aschiere ( 158,3 m/min )

t = adancimea de aschiere ( 1,5 mm )

s = avansul de lucru ( 0,698 mm/rot )

HB = duritatea Brinell a fontei ( HB = 195 )

Metoda de reglare a sculei la cota:

Reglarea sculelor la cota se va face dupa piesa de proba.

Norma tehnica de timp:

t_n = timpul normat pe operatie [min]

t_pi = timpul de pregatire - incheiere [min]

t_b = timpul de baza sau de masina [min]

t_a = timpul auxiliar sau ajutator [min]

t_dt = timpul de deservire tehnica [min]

t_do = timpul de deservire organizatorica [min]

t_on = timpul de odihna si necesitati firesti [min]

t_pi = 15 +11 + 2 = 27,6 min

Lungimea de strunjit:

l = 26,5 mm

Lungimea de patrundere (intrare) a sculei:

Lungimea de depasire (iesire) a sculei:

t_a = t_a1 + t_a2 + t_a3 + t_a4 = 1,2 + 1,65 + 1,1 + 0,22 = 4,47 min

t_a1 = timp ajutator pentru prinderea - desprinderea piesei

t_a2 = timp ajutator pentru comanda masinii unelte

t_a3 = timp ajutator pentru manuiri legate de faza

t_a4 = timp ajutator pentru masurari de control

t_dt = 3% · t_b = · 1,06 = 0,07 min

t_do = 1,2% · ( t_b + t_a ) = · ( 1,06 + 4,47 ) = 0,08 min

t_on = 3% · ( t_b + t_a ) = · ( 1,06 + 4,47 ) = 0,2 min

OPERATIA NR. 3 Strunjire long.

OPERATIA NR. 4 Gaurire S3

OPERATIA NR .5 Strunjire int. S3

OPERATIA NR. 6 Tesire S1, S7

OPERATIA NR. 7 Frezare S5, S8

OPERATIA NR. 9 Gaurire S6, S9

OPERATIA NR. 10 Rectificare S3

II. STUDIUL ECONOMIC

1. Caracterul productiei.

Stabilirea caracterului productiei se face pe baza coeficientului sistemului de productie:

unde: si

R - ritmul de fabricatie [min/buc];

T_d - fondul de timp disponibil pe an [ore];

N - productia anuala [buc/an];

h - numarul de ore pe schimb [ore];

i - numarul de schimburi pe zi;

z - numarul zilelor lucratoare pe an.

ore;

min/buc;

2. Calculul lotului optim.

Lotului optim se calculeaza cu formula:

N_l - programa anuala totala de fabricatie, inclusiv piesele de schimb,

pisele de siguranta, rebuturile [buc];

D - cheltuieli dependente de lotul de fabricatie [lei/lot];

C_m - costul semifabricatului pana la inceperea fabricarii [lei];

A^' - chetuieli independente de marirea lotului de fabricatie [lei];

t - numarul de loturi aflate simultan in prelucrare (t

e - pierderea suportata de economia nationala (e

Programa anuala totala de fabricatie:

[buc]

b - procentul de rebuturi (b

N - programa anuala planificata [buc];

N_s - numarul pieselor de schimb [buc];

N_sg - numarul pieselor de siguranta [buc];

N_s+N_sg = 0,1·N (se poate lua 10%·N).

Cheltuieli dependente de lotul optim de fabricatie:

D = D₁+D₂ [lei/lot]

D₁ = cheltuieli cu pregatirea - incheierea fabricatiei si pregatirea

administrativa a lansarii lotului:

 [lei/lot]

p - regia generala a intreprinderii [%] (p = 150 . 450 %);

i - numarul operatiilor active ale procesului tehnologic;

t_pii - timpul de pregatire-incheiere pentru operatia i [min];

r_mi - retributia orara de incadrare a lucrarii [lei/ora].

( gaurire: 11.500/ora; strunjire: 12.500 lei/ora;

frezare: 13.500 lei/ora; rectificare: 15.000 lei/ora )

m_i - numarul de masini unelte necesare realizarii operatiei i;

-

D₂ = cheltuieli cu intretinerea si functionarea utilajelor:

[lei/lot]

t_pii - timpul de pregatire-incheiere pentru operatia i [min];

m_i - numarul de masini unelte necesare realizarii operatiei i;

i - numarul operatiilor active ale procesului tehnologic;

a_i - costul unei ore de functionare si intretinere a utilajului la operatia i [lei/ora].

( se va lua aproximativ 10.000 lei/ora )

D = D₁ + D₂ = 1.396.820 + 36.966 = 1.403.786 lei/lot

Costul semifabricatului pana la inceperea fabricarii:

C_m = G_sf p_c [lei]

p_c = pretul de cost al unui kg de material [lei];

G_sf = masa semifabricatului [kg].

C_m = 0,9 9000 = 8.100 lei

Chetuieli independente de marimea lotului de fabricatie:

[lei]

t_ui - timpul unitar pentru operatia i [min].

Inlocuind cu valorile numerice corespunzatoare se obtine :

3. Calcule economice justificative pentru adoptarea variantelor economice.

Costul unei operatii i, a unui produs tehnologic pentru x piese, se poate determina cu relatia:

[lei]

C_x = costul prelucrarii operatiei pentru x piese [lei];

A = cheltuieli curente pentru o piesa [lei/buc];

B = cheltuieli speciale pentru operatia respectiva [lei];

Cheltuielile curente pentru o piesa:

[lei]

Costul semifabricatului:

A₁ = C_m = 22.400 lei

Costul manoperei pentru o piesa, la operatia i:

Cheltuieli indirecte de sector (regie):

Cheltuieli indirecte generale pentru servicii tehnico-administrative:

Costul exploatarii masinii-unelte:

Chetuielile speciale se calculeaza cu relatia :

 [lei/productie anuala de fabricatie]

C_{DPSf, DPSc, Sc, V} = costul DPSf, al DPSc, al Sc si al V, special proiectate [lei]

C₁ = rata anuala de amortizare (50% in 2 ani; 100% intr-un an);

C₂ = cota de intretinere (20 . 30%);

Calcul economic justificativ pentru OPERATIA 2:

C = A·x + B [lei]

A = A₁ + A₂ + A₃ + A₄ + A₅ [lei]

A_A = 34790 lei

A_B = 34934 lei

C_A = 34.790·x + 135.000

C_B = 34.934·x + 135.000

Economia anuala realizata prin aplicarea variantei A:

E = C_B - C_A   pentru x = 20.000 buc.

E = (34.934·20.000 + 135.000) - (34.790·20.000 + 135.000) = 2.878.300 lei

C

[lei]

Var. B

Var. A

x [buc]