Разработка технологической документации на ремонт втулки

Для механизированной наплавки углеродистых и низколегированных сталей углеродистыми и низколегированными наплавочными проволоками применяются флюсы АН – 348, АН – 348 – АМ, АН – 348 – В, АН – 348 – ВМ, ОСЦ – 45, ФЦ – 9, АН – 60.

Флюсы АН – 348 обеспечивают удовлетворительную стабильность горения дуги при любом роде тока и хорошее формирование валиков наплавленного металла. Флюс обладает пониженной склонностью к образованию пор и дает удовлетворительно отделяемую шлаковую корку.

Флюсы ОСЦ обладают пониженной склонностью к образованию пор в наплавленном металле. Хорошее формирование валиков наплавленного металла получается при повышенном напряжении дуги. Недостатком этих флюсов является значительное выделение вредных фтористых газов.

Флюс АН – 60 является заменителем флюсов АН – 348 – А и ОСЦ – 45. Он обеспечивает хорошую отделяемость шлаковой корки. В сочетании с углеродистыми и низколегированными проволоками позволяет получить более высокую твердость наплавленного металла в сравнении с АН – 348 – А.

Выбираем [3] проволоку Св-08ХГ, флюс АН – 348, диаметр электрода dэл=1,6 мм, толщина наплавленного слоя δн = 2,5 мм, диаметр детали dдетали=87 мм.

 

Рассчитаем величину тока наплавки

 

,                                               (5.7)

 

где j – плотность тока,  j = 60 – 140 А/мм2   

                                

                                  

 

 

Напряжение дуги

 

                                                                                           (5.8)

 

                                          

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рисунок 5.3 – Основные параметры автоматической наплавки под флюсом

 

 

 

 

 

Скорость подачи электрода

 

                                             (5.9)

 

где αр – коэффициент расплавления;

       ρ  – плотность  металла проволоки, г/см3

 

                                      (5.10)

 

 

Скорость подачи электрода

 

Vэл =

= 180,83 см/ч

 

Шаг наплавки определяется из условия перекрытия валиков на 1/2 - 1/3 их ширины

                                  S = 2,5 ∙ dэл,                                                (5.11)

 

                                        S  = 2,5 ∙ 1,6 = 4 мм

                        

Скорость наплавки по формуле (5.6)

 

Vн =

= 31,51 см/ч

 

Коэффициент наплавки

 

                                           (5.12)

 

где φ – коэффициент потерь металла сварочной проволоки на угар и разбрызгивание, φ = (1 – 3) %

                                    αн = 11,02 ∙ ( 1 – ) = 10,7

 

Площадь поперечного сечения наплавленного валика

 

Fн = S ∙ а ∙ δн,                                                (5.13)

 

где а – коэффициент, учитывающий отклонения площади наплавленного валика от площади прямоугольника, а = (0,6 – 0,7)

   

                                               Fн =  4 ∙ 0,7 ∙ 2,5 = 7,0 мм2

 

Частота вращения, об/мин, наплавляемой детали

                                               n = ,                                              (5.14)

где D – диаметр наплавляемого слоя.

  n =

= 1,92 об/мин

Вылет электродной проволоки существенно влияет на сопротивление цепи питания дуги. С увеличением вылета возрастает сопротивление и, следовательно, значительно нагревается конец электродной проволоки. В результате этого возрастает коэффициент наплавки, снижается ток, уменьшается глубина проплавления основного металла.

Ориентировочная величина вылета

 

h = (10 – 12) ∙ dэл                                         (5.15)

 

                                                     h = 10 ∙ 1,6 =  16 мм

 

Для предупреждения стекания металла и лучшего формирования наплавленного металла электродную проволоку смещают  “от зенита” детали в сторону, противоположную направлению ее вращения. Величина смещения электрода “от зенита” зависит от диаметра детали и находится: 

 

а = (0,05 – 0,07) ∙ Д                                        (5.16)

 

                                        а = 0,05 ∙ 87 = 4,35 мм

 

Толщина флюса равна 25 мм и зависит от тока наплавки.

Выбирая род тока, следует учитывать экономические и эксплуатационные преимущества переменного тока перед постоянным током. Для  восстановления изношенной поверхности выбираем автоматическую наплавку под плавленым флюсом с переменным током.

 

 

6 Нормирование технологического  процесса

 

 

На этом этапе устанавливают исходные данные [4], необходимые для расчетов норм времени и расхода материалов. Производят расчет и нормирование затрат труда на выполнения процесса, норм расхода материалов, необходимых для реализации процесса. Определяют разряд работ и профессий исполнителей для выполнения операций в зависимости от сложности работ.

Существуют несколько методов определения себестоимости: бухгалтерский, поэлементный расчетный и поэлементный нормативный.

Более точным является поэлементный метод расчета всех составляющих себестоимости. При этом затраты, которые остаются неизменными в сравниваемых вариантах, можно не учитывать. Такая себестоимость называется технологической и имеет следующий состав:

 

Ст = Смат + ФОТ + Сэ + Сам + Ст.р,                                               (6.1)

 

где   Смат - затраты на основные и сварочные материалы, (сталь и другие сплавы, идущие на изготовление деталей, электроды, защитный газ и др.)

ФОТ - фонд оплаты труда, (основная и дополнительная заработная плата и отчисление на социальные нужды);

  Сэ  - расходы на электроэнергию, затраченную на технологические нужды; 

  Сам  -  отчисления  на амортизацию оборудования;   

  Ст.р  - расходы на содержания и текущий ремонт оборудования.

 

Стоимость электродных материалов

 

Смат=Сэл + Сзащ,                                                     (6.2)

 

где      Сэл   - стоимость электродных материалов, руб;

 Сзащ - стоимость защитных материалов (флюс, газ), руб.

 

Стоимость электродных материалов:

 

                    Сэл = Цэл ∙ Gэл ,                                                    (6.3)

 

где     Цэл   - оптовая  цена электродов, Цэл = 0,03118 руб/г;

Gэл  - масса  электродных материалов, г.

 

Расход электродных материалов при ручной дуговой наплавке [4]:

 

                                  Gэл = Gн ∙ Кр ,                                                    (6.4)

 

где  Gн - масса наплавленного металла, г;

        Кр - коэффициент расхода, Кр=1,5.

 

Масса наплавленного металла при ручной дуговой наплавке деталей типа тел вращения [4]

 

                                                                    (6.5)

 

где DH  – диаметр наплавленной поверхности, см;

      DИЗ – диаметр изношенной поверхности, см;

      lД   – длина наплавленной поверхности, см;

      ρ   – плотность металла, ρ = 7,8 г/см3.

 

                     

г

 

Расход электродных материалов при ручной дуговой наплавке по формуле (6.4)

 

Gэл = 467,60 ∙ 1,5 = 701,4 г

 

Стоимость электродных материалов находим по формуле (6.3)

 

Сэл = 0,03118 ∙ 701,4 = 21,87 руб/г

 

Затраты  на основные и сварочные материалы по формуле (6.2)

 

Смат = 21,87 руб/г

 

Заработная плата производственных рабочих

 

                   ФОТ0 = Сч ∙ Тшт                                               (6.6)

 

где Сч   – часовая тарифная ставка рабочего, Сч = 57,62 руб/час;

       Тшт – норма штучного времени.

 

Норму штучного времени определяем по формуле

 

                                      Тшт= ,                                                                                       (6.7)   

 

где tо – основное время наплавки

       кп - поправочный коэффициент, учитывающий использование сварочного стола, кп = 0,55.

 

Основное время наплавки [4]

 

                                                        t0 =                                          (6.8)

 

                                                  t0 = = 0,3 ч

 

Норма штучного времени

 

          Тшт =

= 0,5 ч

 

Заработная плата производственных рабочих

 

                                   ФОТ0 = 57,62 ∙ 0,5 = 28,81 руб

 

Фонд оплаты труда

 

                                                      ФОТ = ФОТо ∙ кдоп                              (6.9)

 

где к под – коэффициент, учитывающий дополнительную заработную плату и      отчисления в социальные фонды, к доп = 1,5

 

                                               ФОТ = 28,81 ∙ 1,5 = 43,22 руб

 

Стоимость электроэнергии:

 

                                       Сэ=Цэ∙А                                                     (6.10)

 

где Цэ – цена электроэнергии;

      А   – расходы  электроэнергии, кВт ∙ ч.

 

А=                                   (6.11)

 

где  η – КПД источника тока, η = 0,89;

       ω – мощность, расходуемая при холостом ходе, ω = 0,4 кВт.

 

А =

= 1,682 кВт∙ч.

 

Стоимость электроэнергии

 

                                     Сэ = 1,56 ∙ 1,682 = 2,624 руб/кВт∙ч

 

Ежегодные отчисления на амортизацию оборудования

 

                                                Сам = qам ∙ коб/100,                                   (6.12)

 

где qам – норма амортизационных отчислений, qам = 12,5%;

      коб – стоимость оборудования, для ручной наплавки выберем сварочный аппарат, его ориентировочная стоимость коб = 74000 руб

 

        Сам = (74000 ∙ 12,5)/100 = 9250 руб

 

Расходы  на содержание и текущий ремонт оборудования:

 

Стр = коб ∙ 0,20

 

    Стр = 74000 ∙ 0,20= 14800 руб

 

Себестоимость  технологическая [4]

                                                     

Ст = 21,87 + 43,22 + 2,624 + 9250 + 14800 = 24117,71 руб

 

Масса наплавленного металла при автоматических способах наплавки

 

                              Gн=                                    (6.13)

 

где t0 – основное время наплавки

                                          t0=                                                    (6.14)

t0 =

= 22,2 мин

 Расход электродных материалов  при автоматических способах  наплавки

 

Gн =

=104,59 г

Масса электродной проволоки, расходуемой для автоматической наплавки

                              Gэл=Gн ∙ (1 + )                                            (6.15)

 

Gэл = 104,59 ∙ (1 +

) = 107,73 г

 

Стоимость электродных материалов по формуле (6.3) 

 

                                    Сэл = 0,03118 ∙ 107,73 = 3,36 руб

 

Стоимость флюса, необходимого для автоматическую наплавку под флюсом

                          Сф = Цф ∙ Gф                                              (6.16)

 

где Цф – цена флюса, Цф=0,0383 руб/г;

       Gф – масса флюса, г                                                  

 

Масса флюса              

                                                 

                                           Gф=(1,05 ÷ 1,10) ∙ Gн                                   (6.17)

 

                                      Gф = 1,05 ∙ 104,59 = 109,82 г

 

Стоимость флюса

 

Сф = 0,0383 ∙ 109,82 = 4,2061 руб

 

Стоимость электродных материалов по формуле (6.2)

 

Смат = 1,18 + 4,2061 = 4,96 руб

 

Норму штучного времени по формуле (6.7)

 

Тшт =

= 0,342 ч

 

Заработная плата производственных рабочих по формуле (6.6)