Экономическое обоснование выбора заготовки
Оптимальный способ получения заготовки в каждом конкретном случае может быть определен только после расчета технологической себестоимости детали по сравниваемым вариантам.
При выполнении курсового проекта для сравнения с базовым способом выбирается один-два способа, соответствующие требованиям, приведенным выше и обеспечивающие производство качественной детали.
Если деталь изготавливается из проката, то затраты на получение заготовки определяются в основном по массе расходуемого материала и затратам на черновую механическую обработку, вызванную необходимостью снятия напусков.
Себестоимость заготовки из прутка:
(7)
где g – масса детали, кг;
g1 – масса заготовки из проката, кг;
Сn – цена одного кг проката;
Сотх – цена одной т. отходов;
Tшт-к – штучно-калькуляционное время на черновую обработку, час;
В – часовая зарплата рабочего по черновой обработке заготовки, руб;
q – накладные расходы цеха механической обработки, %.
Оптовые цены некоторых материалов и заготовительные цены на стружку черных и цветных материалов, по данным на ноябрь 2008 года, приведены в таблицах 9 и 10.
Себестоимость заготовки-поковки определяется по следующей формуле:
(8)
где g1 – масса материала, использованного на поковку, кг;
См – цена одного кг материала;
Ск-п – заработная плата при кузнечно-прессовой обработке;
q – накладные расходы цеха, %.
Сшт – затраты на штамп и другую спецоснастку;
n – программа выпуска, шт.
Таблица 9.
Оптовые цены на некоторые конструкционные материалы
| Материал | Сечение | Размер (диаметр, сторона квадрата, толщина), мм. | Цена тыс. руб/т |
| Сплавы на основе железа | |||
| Чугуны (в чушках) | |||
| СЧ18, СЧ20, Сч25 | 13,0-14,0 | ||
| КЧ | 14,0-16,0 | ||
| ВЧ | 16,0-18,5 | ||
| Стали | |||
| Ст0 – Ст5 | Круг горячекатаный | 14-30 | 22,0 |
| 32-95 | 21,0 | ||
| 100-280 | 20,0 | ||
| Круг калиброванный | 14-30 | 34,0 | |
| 32-95 | 33,2 | ||
| 100-280 | 32,8 | ||
| Квадрат | 22-30 | 28,0 | |
| 32-95 | 26,7 | ||
| 100-200 | 24,5 | ||
| Лист горячекатаный | 8-14 | 21,4 | |
| 14-20 | 24,5 | ||
| 20-36 | 25,6 | ||
| 40-100 | 26,1-26,9 | ||
| Сталь 10 – Сталь 45 | Круг горячекатаный | 12-30 | 24,6 |
| 32-95 | 23,0 | ||
| 100-280 | 22,0 | ||
| Круг калиброванный | 12-30 | 37,5 | |
| 32-95 | 36,0 | ||
| 100-280 | 34,8 | ||
| Квадрат | 22-30 | 27,9 | |
| 32-95 | 26,4 | ||
| 100-200 | 25,0 |
Продолжение табл. 9
| Сталь 10 – Сталь 45 | Лист горячекатаный | 8-14 | 22,0 |
| 14-20 | 25,5 | ||
| 20-36 | 26,7 | ||
| 40-100 | 27,0-28,0 | ||
| Шестигранник горячекатаный | № 10-№ 14 | 28,0 | |
| № 17-№ 24 | 27,4 | ||
| № 30-№ 46 | 26,7 | ||
| Шестигранник калиброванный | № 10-№ 14 | 36,7 | |
| № 17-№ 24 | 35,4 | ||
| № 30-№ 46 | 34,0 | ||
| Труба | 21×4,5 | 44,9 | |
| 40×9 | 41,9 | ||
| 57×12 | 44,9 | ||
| 57×10 | 40,9 | ||
| Сталь 50 – Сталь 65 | Круг | 14-30 | 28,8 |
| 32-95 | 27,9 | ||
| 100-280 | 27,0 | ||
| Квадрат | 22-30 | 32,9 | |
| 32-95 | 31,8 | ||
| 100-200 | 30,1 | ||
| Лист горячекатаный | 14-20 | 26,2 | |
| 20-36 | 26,5 | ||
| 40-100 | 26,8-27,3 | ||
| Сталь 10Х – Сталь 45Х | Круг | 14-30 | 28,0 |
| 32-95 | 27,4 | ||
| 100-280 | 26,8 | ||
| Квадрат | 22-30 | 32,0 | |
| 32-95 | 31,0 | ||
| 100-200 | 29,8 | ||
| Лист горячекатаный | 14-20 | 28,1 | |
| 20-36 | 28,25 | ||
| 40-100 | 28,4 | ||
| Шестигранник горячекатаный | № 10-№ 14 | 29,4 | |
| № 17-№ 24 | 28,0 | ||
| № 30-№ 46 | 27,1 | ||
| Шестигранник калиброванный | № 10-№ 14 | 39,0 | |
| № 17-№ 24 | 38,0 | ||
| № 30-№ 60 | 37,0 |
Продолжение табл. 9
| Сталь18ХГТ Сталь30ХГСА Сталь38Х2МЮА | Круг | 14-30 | 31,4-42,0 |
| 32-95 | 30,5-41,0 | ||
| 100-280 | 29,0-39,4 | ||
| Сталь ХВГ, ХГС | Круг | 14-30 | 64,7 |
| 32-95 | 61,4 | ||
| 100-280 | 58,0 | ||
| Сталь А12 | Круг калиброванный | 10-18 | 36,1 |
| 18-25 | 35,2 | ||
| 25-60 | 34,4 | ||
| Шестигранник калиброванный | № 10-№ 14 | 44,0 | |
| № 17-№ 24 | 42,7 | ||
| № 30-№ 60 | 41,6 | ||
| Цветные металлы и сплавы | |||
| Сплавы на основе алюминия | |||
| АК6 | Круг | 20-250 | 151,0-203,0 |
| АМГ2 – АМГ6 | Круг | 20-450 | 151,0-186,0 |
| АМГ6м | Лист | 8-52 | 187,0-205,0 |
| АМц | Плита | 12-50 | 135,7 |
| АМГ6Б | Плита | 12-90 | 164,0 |
| Латунь | |||
| Л63 | Круг | 8-150 | 245,8 |
| Лист | 8-30 | 244,6 | |
| ЛС59 ЛС59-1 | Круг | 8-140 | 203,5 |
| Лист | 8-30 | 213,1 | |
| Шестигранник | 6-40 | 206,9 | |
| Бронза | |||
| БрАЖ, БрАЖ9-4, БрАЖМЦ | Круг | 16-200 | 265,3-273,8 |
| Шестигранник | 14-60 | 269,4-281,3 | |
| БрОЦС5-5-5 | Круг | 20-300 | 235,0 |
| БрОФ7-0.2 | Круг | 298,0 |
Таблица 10.
Заготовительные цены на 1 т стружки черных и цветных металлов
| Тип отходов | Стоимость, руб |
| Стальная стружка | 2400-00 |
| Чугунная стружка | 2200-00 |
| Лом и отходы низколегированной стали | 2700-00 |
| Стружка алюминиевых сплавов | 16000-00 |
| Латунная стружка | 35500-00 |
| Лом и отходы оловянистой бронзы | 48500-00 |
| Лом и отходы инструментально-штамповых сталей | 9900-00 |
Себестоимость заготовки-отливки можно определить по следующей формуле:
, (9)
где g1 – масса материала, использованного на отливку (с учетом угара), кг (см. раздел 2.5.4);
С м – цена 1 кг металла, руб;
Зл – сумма зарплат по работам литейного цеха, связанная с отливкой заготовки ( изготовление стержней, формовка, заливка, выбивка, очистка, обрубка, отжиг);
q – накладные расходы литейного цеха, %;
См-о – затраты на модели, литейные ящики и оснастку, руб;
n – программа выпуска, шт.;
При отсутствии достаточного количества исходных данных для расчета методом прямого распределения затрат себестоимость заготовок, получаемых методами литья и обработки давлением, можно с достаточной для проектирования точностью определить по формуле:
, (10)
где Сб – базовая стоимость 1 т. заготовок, руб (табл. 11).
Кт, Кс, Кв, Км, Кп – коэффициенты, зависящие от класса точности, группы сложности, массы, марки материала и объема производства заготовок (табл. 12-18).
Таблица 11.
Базовая стоимость 1 т заготовок
| Способ получения заготовки | Базовая стоимость 1 т, руб. |
| Литье в ПГФ | |
| Литье в оболочковые формы | |
| Литье в кокиль | |
| Литье по выплавляемым моделям | |
| Литье под давлением | |
| Горячая объемная штамповка |
По сложности конфигурации отливки подразделяют на группы:
1) преимущественно плоскостные отливки общего назначения;
2) отливки преимущественно открытой коробчатой формы;
3) отливки открытой коробчатой или цилиндрической формы ответственного назначения;
4) отливки закрытой и частично открытой коробчатой или цилиндрической формы ответственного назначения;
5) отливки закрытой коробчатой и цилиндрической формы особо ответственного назначения, а также комбинированные.
Таблица 12.
Значение коэффициента Кт
| Метод | Класс точности | Кт |
| Литье | 3т – 6 | 1,10 |
| 7т – 10 | 1,05 | |
| 11т – 15 | 1,00 | |
| Обработка давлением | Т1,Т2 | 1,10 |
| Т3 | 1,05 | |
| Т4,Т5 | 1,00 |
Таблица 13.
Коэффициент Кс для литья
| Материал отливки, кг | Группа сложности | ||||
| Чугун | 0,69 | 0,85 | 1,18 | 1,38 | |
| Сталь | 0,7 | 0,85 | 1,19 | 1,38 | |
| Алюминиевые сплавы | 0,8 | 0,9 | 1,12 | 1,25 | |
| Бронза оловянная | 0,94 | 0,97 | 1,03 | 1,06 | |
| Латунь | 0,93 | 0,96 | 1,03 | 1,04 |
Поковки, согласно ГОСТ 7505 – 89, подразделяются на четыре группы сложности (см. раздел 2.5.3).
Таблица 14.
Коэффициент Кс для обработки давлением
| Материал отливок | Группа сложности | |||
| Сталь 80-60 и 15Х-50Х | 0,78 | 0,89 | 1,13 | |
| Сталь 18ГТ, 25ХГТ, 30ХГТ | 0,76 | 0,86 | 1,13 | |
| Сталь 12ХНЗА, 20ХНЗА, 30ХНЗА | 0,8 | 0,9 | 1,12 | |
| Сталь 30ХН2МА | 0,79 | 0,89 | 1,16 | |
| Сталь 18Х2Н4ВА | 0,87 | 0,93 | 1,1 | |
| Алюминиевый сплав АК6 | 0,87 | 0,93 | 1,08 |
Таблица 15.
Значения коэффициента Кв для литья
| Масса отливки, кг. | Материал отливок | ||||
| чугун | сталь | алюминиевые сплавы | бронза оловянная | латунь | |
| 6,3-10 | 0,92 | 0,94 | 0,96 | 0,99 | 0,96 |
| 16-25 | 0,65 | 0,89 | 0,93 | 0,97 | 0,92 |
| 40-63 | 0,79 | 0,84 | 0,9 | 0,96 | 0,88 |
| 100-160 | 0,74 | 0,79 | 0,87 | 0,94 | 0,84 |
Таблица 16.
Значения коэффициента Кв для обработки давлением
| Масса поковки, кг | Материал | |||
| Сталь 08…85 | Сталь 15Х…50Х | Сталь 18ХГТ | Сталь 12ХНЗА | |
| До 0,25 | 1,94 | 1,62 | ||
| 0,25…0,63 | 1,85 | 1,64 | 1,61 | 1,42 |
| 0,63…1,6 | 1,33 | 1,29 | 1,29 | 1,25 |
| 1,6…2,5 | 1,14 | 1,14 | 1,15 | 1,11 |
| 2,5…4,0 | ||||
| 4,0…10,0 | 0,87 | 0,89 | 0,89 | 0,9 |
| 10,0…25,0 | 0,8 | 0,8 | 0,79 | 0,8 |
| 25,0…63,0 | 0,73 | 0,73 | 0,74 | 0,75 |
| 63,0…160,0 | 0,7 | 0,7 | 0,72 | 0,7 |
Таблица 17.
Значение коэффициента Км (обработка давлением)
| Материал | Км |
| Сталь 08 – Сталь 60 | 1,00 |
| Сталь18ХГТ, 25ХГТ, 30ХНЗА | 1,16 |
| Сталь 15Х-50Х | 1, 27 |
| Сталь 12ХНЗА, 20ХНЗА, 30ХНЗА | 1,79 |
| Сталь 30ХН2МА, 40ХН2МА | 1,92 |
| Сталь 18Х2Н4ВА, 25Х2Н4ВА | 2,97 |
| Алюминиевый сплав АК6 | 4,70 |
Таблица 18.
Значение коэффициента Км (литье)
| Материал | Км | ||||
| Чугун | |||||
| Сч10 | Сч15 | Сч18 | 1,00 | ||
| Сч20 | Сч25 | Сч30 | 1,06 | ||
| Сч35 | Сч40 | Сч45 | 1,09 | ||
| Вч38-17 | Вч42-12 | Вч45-5 | Вч50-2 | 1,20 | |
| Вч60-2 | Вч80-3 | Вч100-4 | Вч120-4 | 1,38 | |
| Кч30-6 | Кч33-8 | Кч35-10 | Кч37-12 | 1,13 | |
| Сталь | |||||
| Нелегированная | 15Л-55Л | 1,19 | |||
| Низколегированная | 20ГЛ, 35ГЛ, 30ГСЛ, 40ХЛ, 32Х06Л, 35ХГСЛ | 1,22 | |||
| Легированная | 08ГДНФЛ, 35НГМЛ, 12ДН2ФЛ, 12ДХН1МФЛ, 13ХНДФТЛ | 2,30 | |||
| Цветные сплавы | |||||
| Алюминиевые сплавы | АЛ2, АЛ4, АЛ9 | 5,40 | |||
| Бронза оловянная | Бр010Ц2, Бр010Ф1, Бр010С10 | 8,43 | |||
| Латунь | Л63, ЛС59 | 5,06 | |||
Коэффициент Кп принимается в зависимости от группы серийности для отливок по табл. 19 и 20, для поковок по табл. 21 и 22
Таблица 19.
Коэффициент Кп, в зависимости от группы серийности
| Материал | При массе отливок, кг | Группа серийности | |||||||
| Чугун | до 160 | 0,75 | 0,82 | 0,88 | 0,9 | 1,0 | 1,1 | 1,15 | |
| Сталь | 160-1000 | 0,88 | 0,86 | 0,91 | 1,08 | 1,12 | |||
| Цветные сплавы | до 160 | 0,88 | 0,93 | 0,95 | 0,9 | 1,0 | 10,5 | 10,7 | |
| Высоколегированная сталь и чугун | 160-1000 | 0,9 | 0,94 | 0,96 | 1,03 | 1,05 |
Таблица 20.
Группа серийности отливок в зависимости от объема производства
| Масса одной, кг | Количество отливок (тыс. шт) в год при группах серийности | ||||||
| 1,0-2,5 | 350-700 | 200-350 | 75-200 | ||||
| 2,5-10 | 200-400 | 100-200 | 30-100 | ||||
| 10-25 | 100-200 | 50-100 | 15-50 | ||||
| 25-63 | 60-120 | 30-60 | 10-30 | ||||
| 63-160 | 40-80 | 20-40 | 7,5-20 | ||||
| Масса одной, кг | Количество отливок (тыс.шт.) в год при группах серийности | ||||||
| 1,0-2,5 | 20-75 | 12-20 | 4-12 | 1-4 | |||
| 2,5-10 | 12-30 | 60-12 | 2-6 | 0,d> | 12-20 | 4-12 | 1-4 |
| 2,5-10 | 12-30 | 60-12 | 2-6 | 0,5-2 | |||
| 10-25 | 8-15 | 3-8 | 1-3 | 0,3-1 | |||
| 25-63 | 6-10 | 2,5-6 | 0,8-2,5 | 0,2-0,8 | |||
| 63-160 | 4-7,5 | 1,5-4 | 0,6-1,5 | 0,1-0,6 |
Таблица 21.
Коэффициент Кп в зависимости от группы серийности
| Группа серийности | Материал | |
| Легированные стали с содержанием никеля более 5%, цветные металлы | Другие марки стали | |
| 0,96 | 0,9 | |
| 1,06 | 1,16 | |
| 1,12 | 1,3 |
Таблица 22.
Группа серийности поковок в зависимости от объема производства