Сокращение расходов на материалы

Расходы на материалы

где G ₁ – масса материала каждой марки, расходуемого на изготовление машины, кг; q ₁ – стоимость 1 кг материала надлежащей марки, руб.;

G ₂–масса отходов материалов,кг; q ₂–стоимость1кг отходов,руб.; р –число марок материалов,расходуемых на изготовление машины.

Следовательно, существуют следующие основные сокращения расходов на материалы:

сокращение массы материалов, расходуемых на изготовление машины; использование, по-возможности, более дешевых материалов; получение отходов материалов в виде, пригодном для последующего

использования.

Расход материала при изготовлении машины определяется материалоемкостью ее конструкции и массой отходов, образующихся в процессе изготовления. Так как основными материалами, из которых изготовляют машины, являются металлы, то именно их экономии и следует уделить большее внимание.

Металлоемкость конструкции машины полностью зависит от конструктора. Недостаточное знание свойств материалов, приближенные методы расчета, преднамеренное завышение запасов прочности приводят к излишнему расходу материалов. К тому же результату может привести непродуманное конструктивное оформление деталей. В качестве примера на рис. 10.1 показаны две конструкции корпуса редуктора; вторая из них (рис. 10.1, б) менее металлоемка.

Рис. 10.1. Два варианта конструкции корпусной детали с точки зрения металлоемкости

Для суждения о рациональности использования материалов служит коэффициент η_м использования материала, представляющий собой отношение массы G _изд готового изделия к массе G _мат материала, затраченного на его изготовление:

ηм = G изд /G мат

Значительное количество отходов и потерь металла возникает на машиностроительных заводах при получении заготовок деталей. К такого рода потерям относится угар металлов при плавке, сплески, остатки в плавильных агрегатах, окалина, отходы в виде заусенцев, облоя, обрезков, брака заготовок.

При механической обработке большую долю отходов составляет стружка. Но помимо нее в отходы идут обрезки проката, из которого получают заготовки, обрезки при раскрое листового материала и забракованные детали.

Сокращение потерь и отходов не только экономит материалы, позволяя увеличить выпуск изделий, но и экономит затраты обоих видов труда как на данной, так и на всех предшествующих стадиях производства.

Потери материала сокращаются с уменьшением числа стадий, которые проходит предмет природы до его превращения в изделие.

Например, непосредственное получение болтов из круглого прутка на холодновысадочных автоматах с накаткой резьбы снизило отход металла при изготовлении болтов М10 в 2,4 раза по сравнению с изготовлением тех же болтов из шестигранного прутка на токарном автомате.

Если получить готовую деталь непосредственно из полуфабрикатов не удается, наибольший эффект дает максимальное приближение форм и размеров заготовки к готовой детали. Примером может служить сопоставление масс заготовок коленчатого вала, одна из которых, полученная свободной ковкой (рис. 10.2, а), имеет массу 163 кг, а другая, полученная штамповкой в закрытых штампах (рис. 10.2, б), имеет массу 87 кг. С переходом к штампованной заготовке расход материала сокращается почти в 2 раза. Трудоемкость механической обработки заготовки при одинаковом объеме выпуска и на том

же оборудовании в первом случае составляет 40,6, а во втором – 19 нормо-часов, т.е. сокращается на 59 %.

Рис. 10.2. Заготовки коленчатого вала

Большую экономию материала и снижение трудоемкости механической обработки дают переход от литья в землю к литью в кокиль, оболочковые формы, центробежному литью и другим способам литья, а также использование сварных заготовок.

Уменьшение отходов листового материала дает рациональный раскрой листов.

Использование наиболее дешевых материалов. Выбору наиболее дешевых материалов при конструировании деталей способствует точность формулировки их служебного назначения и условий, в которых им предстоит работать.

Экономию дорогих металлов дает конструкция детали, отдельные части которой сделаны из разных материалов. Например, головка выхлопного клапана двигателей внутреннего сгорания работает в потоке горящих газов с высокой температурой, в то время как стержень клапана работает в нормальных условиях. Стыковая сварка позволяет сделать стержень клапана из хромистой стали 40Х, а головку клапана из мартенситной стали 40Х10С2М (рис. 10.3).

Те же результаты дает применение биметаллов – двухслойных материалов (сталь – бронза, сталь – алюминиевые сплавы и др.). Из биметаллических материалов изготовляют втулки, служащие опорами валов, вкладыши подшипников автомобильных и тракторных двигателей и другие детали.

Широкие возможности в экономии металлов создает появление новых неметаллических материалов с высокими механическими свойствами. Примером такого рода материалов может служить синтегран – материал,

получаемый из крошки гранита и связующей смеси. Обладая высокой прочностью, синтегран не дает усадки, хорошо гасит вибрации, легко схватывается с металлом. Синтегран можно использовать для изготовления корпусных деталей, валов, ступиц зубчатых колес, стержней инструментов и многих деталей других типов.

Рис. 10.3. Заготовка клапана (а) и готовая деталь (б) из двух различных материалов, соединенных стыковой сваркой

Получение отходов в наиболее ценном виде. Отходы металла, получаемые при изготовлении деталей, могут иметь различную стоимость в зависимости от возможностей их дальнейшего использования.

Отходы в виде стружки, обрезков, облоев, лома и пр., непригодные для машиностроительного предприятия, являются ценным сырьем для металлургических предприятий.

Если отходы могут быть использованы для получения полноценных заготовок других деталей, их стоимость или не отличается от первоначальной стоимости материала или близка к ней.

Поиск по сайту: