Совершенствование кадровой политики на ОАО «ЗГО»

 

 

 

 

4 Технологическая часть

 

4.1 Назначение машины и сборочной единицы, в которую входит деталь «Рейка золотника»

 

Деталь рейка золотника ППН1.02.01.01.011 входит в конструкцию погрузочной шахтной машины ППН-1, которая предназначена для погрузки взорванной горной массы любой крепости и абразивности в вагонетки, на конвейер или другие транспортные средства при проходе горизонтальных горных выработок на разрабатываемых подземных месторождениях полезных ископаемых и строительстве подземных сооружений. Машина осуществляет погрузку горной массы с крупностью кусков до 300 мм в выработках высотой не менее 2,3 м от головки рельса. Погрузка производится с рельсового пути, по которому перемещается машина. ППН-1 состоит из основных узлов: ходовая часть, поворотная платформа, редуктор подъема, рабочий орган, корпус с установленным на нем пультом управления, механизма поворота и системы орошения, и приводится в действие двумя пневмомоторами.

  Таблица 16 – Технические характеристики ППН-1

№	Показатель	ППН-1
1	Техническая производительность установки, м3 ×мин-1	1,25
2	Вместимость ковша, м	0,25±0,02
3	Ширина захвата, мм	2200
4	Высота загрузки, мм	1300
5	Привод	Пневматический
6	Давление сжатого воздуха, МПа	0,4…0,7
7	Установленная мощность пневмомоторов, кВт	22
8	Удельный расход воздуха, м3 ×м-3	19,5
9	Габаритные размеры в транспортном положении, мм: -ширина  -высота транспортная -высота наибольшая -длина	1150 1500 2250 2270
10	Масса установки, кг	3800

 

 

Объем выпуска в динамике по годам показан в таблице 17

  Таблица 17 – Товарная продукция и объем выпуска

Наименование	Годы
	2009	2010	2011
Товарная продукция, т. руб.	92858	136950	201017
Объем выпуска ППН1, шт	12	33	64
Объем выпуска ППН1, т.руб.	7356	20930	40576
Доля ППН1 в товарной продукции	7,9	15,3	20,2

 

 

Рисунок 4 – Внешний вид машины ППН-1

 

4.2 Назначение детали и данные о материале, из которого деталь «Рейка золотника» изготовлена

 

Деталь  рейка золотника ППН1С.02.01.01.011 входит в сборочную единицу пульт управления погрузоразгрузочной машины ППН-1С. Пульт управления состоит из воздушного фильтра, крана, автомасленки и двух пусковых коробок. Рейка золотника проводит подачу  воздуха к определенному механизму путем передвижения от одной гильзы к другой, открывая окна в пусковых коробках. В движение рейку золотника приводит вал-шестерня, который присоединен к рукоятке. На рисунке 5 изображен эскиз детали « Рейка золотника ППН1С02.01.011» и описание  основных ее поверхностей.

 

 

 

Рисунок 5 - Эскиз детали « Рейка золотника ППН1С02.01.011»

 

Технологический процесс изготовления пульта управления должен обеспечивать получение деталей, соответствующих условиям эксплуатации и требованиям точности при наименьших затратах. Рейка золотника изготовлена из материала стали 40Х, химический состав которой представлен в таблице 18, механические свойства в таблице 19 .

 

  Таблица 18 – Химический состав материала детали

Материал детали	Содержание элементов, %
	С	Si	Mn	Р	S	Cu
Сталь 40ХЛ ГОСТ 977-75	0,36…0,44	0,17…0,37	0,50…,80	до 0,35	до 0,35	до 0,3

 

 

  Таблица 19 - Механические свойства материала детали

Материал детали	Механические свойства
	кгс/мм2	кгс/мм2	, %		кгс.м/см2	НВ
Сталь 40ХЛ ГОСТ  977-75	50	65	12	25	4,0	196-229

 

 

 

4.3 Выбор заготовки и краткая характеристика способа ее изготовления

 

Целесообразность выбора определенного вида заготовки может быть решена лишь после расчета технологической себестоимости заготовки по сравниваемым вариантам. Предпочтение следует отдать той заготовке, которая обеспечивает меньшую технологическую себестоимость.

В данном случае технико-экономический анализ производится на сопоставление заготовок, полученных прокатом и из литья в оболочковые формы.

     Себестоимость заготовки, полученной прокатом, определим по формуле

                           (10)

где  g1 - масса заготовки, кг;

        g - масса детали, кг; g=0,26 кг

Сn - цена 1тонны проката; Сn= 27400 р.;

Сотх – цена 1 тонны отходов; Сотх = 2400 р.;

Тштк - штучно-калькуляционное время предварительную на обработку заготовки; Тштк=10.58 мин.;

В - часовая заработная плата; (по 3 разряду В=32,94 руб.);

        q - накладные расходы цеха по механической обработке, q =15 %.

          Для  определения массы отливки, определяем припуски на механическую обработку, согласно ГОСТу:

 а) допуски  линейных размеров для Ø36 составляют  1,4 мм на сторону, L=18 – 1,2 мм;

 б) класс  размерной точности 9Т;

 в) степень  точности поверхности 10;

 г) ряд  припуска отливки  4;

 По выбранным значениям общего допуска, виду механообработки и ряду припусков, назначаем  значения общих припусков на сторону для каждой поверхности, подлежащей механической обработке. Далее считаем массу отливки по формуле:

                             (11)

g=0,424 кг.

Заготовительные цены за 1 т стружки и базовая стоимость 1 т заготовок литья в оболочковые формы, исходя из учебного пособия, равны:

Сотх = 2400 руб.;   Сi =40000 руб.

В зависимости от класса точности ( 9т класс точности) Кт = 1,05;

По сложности конфигурации Кс =1,0;

При массе  отливки 0,424 кг КВ =0,94;

В зависимости от марки материала (Сталь 40ХЛ) КМ = 1,22;

При четвертой группе серийности Кп = 1,12.

 Себестоимость заготовки, полученной из литья определим по формуле

                      (12)

      Экономический эффект для сопоставления способов получения заготовок, при которых технологический процесс механической обработки не меняется, может быть рассчитан по формуле :

Эз=(Сз1-Сз2) ´ N,                                                   (13)

где Сз1 и Сз2- стоимость сопоставляемых заготовок, руб.

Подставив данные в формулу, получим:

Эз=(29,8-22,48) ´5000=7,32х5000=36600 руб.

Результаты сопоставления и выбора варианта получения заготовки целесообразно свести в таблицу 20

  Таблица 20 - Сопоставление и выбор варианта получения заготовки

Показатели	Заготовка
Вид заготовки	Прокат	Отливка в оболочковые формы
Класс точности	В	9т
Группа сложности	-	3
Масса заготовки	0,9 кг	0,424 кг
Стоимость 1т заготовок, принятая за базу	27400 руб.	40000 руб.
Стоимость заготовки	29,80 руб.	22,48 руб.
Экономический эффект на программу выпуска		36600,00 руб
Вывод		Предпочтителен

 

Сравнение годовых экономий показывает, что заготовка, полученная из литья в оболочковые формы выгоднее, по сравнению с прокатом на 36600  руб. поэтому будем использовать заготовку из литья.

Для заготовки «Рейка золотника» применяем способ изготовления литье в оболочковые формы, т.к он наиболее экономически выгоден по сравнению с заготовкой из проката.

Сущность процесса заключается в применении тонкостенных разъемных разовых форм, изготовленных из формовочной смеси. Формовочные смеси изготавливают из мелкозернистого кварцевого песка, перемешанного с термореактивной смолой. Модельную плиту нагревают до температуры 200-250 градусов. На ее поверхность наносят разделительную смазку. Формовочную смесь наносят на модельную плиту и выдерживают 10-30 секунд; от теплоты модельной плиты термореактивная смола переходит в жидкое состояние, склеивая песчинки с образованием песчано-смоляной оболочковой формы (толщиной 5-10 мм) в зависимости от времени выдержки. При этом смола твердеет. Готовые оболочковые формы снимают с металлической модели и, если они разъемные, то их склеивают. В собранные оболочковые формы заливают металл.

Литьем в оболочковые формы получают ребристые цилиндры, коленчатые валы и т.д. Способ применяют для стальных, и для алюминиевых отливок, простой конфигурации без внутренних полостей в серийном производстве. Способ обеспечивает получение шероховатости поверхности Rz =80...40 мкм, и точность - 12...14 квалитет. Способ легко можно механизировать и автоматизировать. Отливки имеют плотную однородную мелкозернистую структуру и высокие механические  свойства, меньшую усадку и внутреннее напряжение, чем при других способах литья. Литьем в оболочковые формы получают отливки с высоким качеством.

 

4.4 Анализ базового технологического процесса и предложения по его   модернизации

 

 Сравнение годовых экономий показало, что заготовка, полученная из литья в оболочковые формы выгоднее, по сравнению с прокатом, поэтому будем использовать заготовку из литья. Сталь 40Х для отливки не подходит заменим ее на сталь 40ХЛ, т.к. она наиболее близка к химическому составу материала, и механическим свойствам детали «Рейка золотника».

В результате того, что деталь изготавливается из отливки, убирается 005 операция – отрезать деталь в размер на токарно-револьверном станке и 025 операция – фрезеровать поверхность 11 на вертикально-фрезерном станке.

Также в 010 и 015 операции, на токарно-револьверном станке, отменяется сверление и зенкерование отверстия 2 и 3, соответственно, а следовательно 015 операция исключается. В 020 операции добавляются 2 перехода – торцевать поверхности 13 и 14, т.к. для отливки назначаются припуски, для получения точности размера.

 Исходя  из этого значительно сократится штучное время обработки детали, и сократятся затраты на приобретение нового оборудования: вертикально-фрезерного и двух токарно-револьверых станков.

Для механической обработки заготовки детали применяется старое           оборудование: токарно-винторезный 1К62 и горизонтально-фрезерный 6Н81Г станок. Так как станки, используемые для обработки детали имеют большую массу, габариты, потребляют много электроэнергии, предлагаю заменить:

1) Токарно-винторезный 1К62 на ТВ-250. Токарный станок ТВ-250  предназначен для выполнения разнообразных токарных работ, в том числе для нарезания метрических и дюймовых резьб, расточки отверстий и обточки сложных поверхностей при различных видах механической обработки. В отличие от производимых аналогичных станков, модель ТВ250 имеет небольшие габариты 1300х840 мм и вес 520 кг.

Станок токарно-винторезный ТВ-250 энергоэкономичен. Мощность главного привода – 1,5 кВт. ТВ-250 оснащен многоступенчатой коробкой скоростей (от 40 до 1500 об/мин) и широким диапазоном механизированных продольных и поперечных подач. Станок технологичен, прост в эксплуатации, сохраняет точность и имеет продолжительный срок службы. Современный дизайн, расположение органов управления и форма рычагов обеспечивает удобство при работе станка.

 

Рисунок 6 – Станок токарно-винторезный ТВ-250

 

2) Горизонтально-фрезерный 6Н81Г  на  станок фрезерный широкоуниверсальный ФС-250-02. Основными характеристиками предлагаемого станка являются: частота горизонтального шпинделя: 42-2150. Серия широкоуниверсальных станков мод. ФС- 250 позволяет проводить операции: фрезерование, сверление, развёртывание, зенкерование для обработки деталей из чёрных, цветных металлов и сплавов. Габариты станка 150х1100х1600, масса 665 кг, мощность двигателя 2.3 кВт. Пределы частоты вращения шпинделя min / max n= 55/2450 об/мин.

 

      

Рисунок 7 – Станок фрезерный широкоуниверсальный ФС-250-02

 

Выводы по базовому технологическому процессу:

1) Операции механической обработки детали “Рейка золотника” идут последовательно одна за другой, не нарушая хода обработки заготовки.

2) Технические характеристики станков удовлетворяют требованиям операций. Токарно-винторезный станок 1К62 имеет большие габариты и массу, поэтому предлагается его заменить на токарно-винторезный станок модели ТВ-250. По той же причине заменим вертикально-фрезерный 6Н13П на фрезерный широкоуниверсальный ФС-250-02. Замена станков и отмена некоторых операций ведёт к уменьшению затрат на электроэнергию, сокращению затрат на амортизацию оборудования и помещения. Следовательно, сократятся затраты на изготовление детали, то есть снизится себестоимость.