UNIVERSITATEA POLITEHNICA BUCURESTIFACULTATEA TRANSPORTURI - CATEDRA AUTOVEHICULE RUTIERE

PROIECT Fabricarea si repararea autovehiculelor Fabricare piston MAC

BUCURESTI2012

1.Analiza conditiilor tehnico-functionale si a tehnologicitatii piesei si stabilirea tipului sistemului de productie

1.1.Analiza rolului functional, a conditiilor tehnice impuse piesei finite si a tenhologicitatii acesteia

1.1.1.Rolul functional si solicitarile piesei

rol functional:sa permite fluidului motor sa execute ciclul. este organul prin miscarea caruia se variaza volumul cilindrului transmite fortele corespunzatoare presiunii gazului, transmiterea facandu-se direct catre biela transmite cilindrului forta normala N ce apare datorita inclinarii bielei asigura, prin intermediul segmentilor, etansarea la gaze si ulei la motoarele in 2 timpi, are rol de organ de distributie si de pompa de baleiaj. La motoarele in 4 timpi supraalimentate , are rol si de compressor transmite cilindrului o parte din caldura rezultata din arderea combustibilului

parti componente : capul pistonului regiunea port-segment mantaua pistonului umerii pistonului

solicitarile la care este supus pistonul : solicitari mecanice

Rigiditatea pistonului trebuie sa fie inalta

In timpul functionarii, asupra capului pistonului actioneaza o forta de presiune (Fp) care se transmite prin umerii mantalei la bolt.

Fig 1.1Forta de presiune deformeaza pistonul astfel incat, apasarea mantalei pe cilindru tinde sa se concentreze numai pe muchia inferioara a mantalei, canalele pentru segmenti se inclina fata de planul transversal impiedicand aplicarea normal a segmentilor pe suprafata cilindrului, iar deformarea umerilor mantalei determina aparitia unor sarcini concentrate in zona A, care provoaca distrugerea ei.

Fig 1.2

Bataia pistonului

Pistonul se monteaza in cilindru cu un joc , care asigura deplasarea libera a lui. Forta normal N variaza ca marime si sens, deplaseaza pistonul in planul transversal al cilindrului si il aplica in decursul unui ciclu, cand pe o parte cand pe cealalta a cilindrului.

Forta de frecare Ff produce un moment de rasturnare a pistonului in jurul axei de oscilatie, care determina bascularea pistonului sau miscarea de rotatie. Miscarea transversala care aplica alternative pistonul cu soc pe cilindru ca si bascularea lui produc vibratia cilindrului, insotita de zgomote caracteristice, denumite bataia pistonului.

Influenta jocului dintre piston si cilindru asupra zgomotului se arata in figura de mai jos:

Fig 1.3

solicitari termice

Starea termica a pistonului

In contact cu gazelle fierbinti pistonul primeste fluxul de caldura Qp si se incalzeste. Pistonul evacueaza fluxul Qp dar atinge starea de echilibru termic la o temperatura relativ ridicata. Distributia fluxului de caldura din piston (a) si distributia temperaturii in piston (b) sunt reprezentate in figurile de mai jos:

(a) (b) Fig 1.4

Fig 1.5 Suprafetele functionale ale pistonului

Suprafata S1 face parte din camera de ardere, ea este plana; S2 suprafata circulara cu rugozitate mica, contact cu cilindrul; S3-S4-S5 lacasurile de sprijin ale segementilor de presiune si ungere; S6 capatul mantalei, se prelucreaza pentru a echilibra pistonul; S7 baza tehnologica de prelucrare; S8 suprafata de contact dintre piston si bolt, are rugozitate mica; S9 canalele de strangere a uleiului raclat.

1.1.2. Conditiile tehnice impuse piesei finite prin desenul de executie

Dimensiuni principale nominale .

Pistonul se schiteaza initial in raport cu solutiile constructive alese. Dimensiunile principale se precizeaza pe baza datelor statistice :

Dimensiunile caracteristice ale pistonului motoarelor in patru timpi :

DimensiuneaMAS(D=65100 mm)MAC

D=90180mmD=180..355mm

Lp lungimea pistonului(0,8...1,1)D*(0,8...1,5)D(1,2...1,8)D

Lm- lungimea mantalei(0,5...0,8)D(0,5...1,0)D(0,8...1,2)D

Hc inaltimea de compresie(0,5...0,7)D(0,55...0,85)D(0,7...1,10)D

h inaltimea de protectie asegmentului de foc(0,6...0,12)D(0,10...0,18)D(0,15...0,22)D

hc grosimea flancului(0,035...0,045)D(0,045...0,055)D

hc1 grosimea flancului primului segment, in mm1,5...2,51,5...3,54,0...6,0

grosimea capului(0,08...0,10)D(0,14...0,17)D(0,15...0,20)D

D* - alezajul

Se stabileste inaltimii Regiunii Port-Segment (RPS) numai dupa ce decidem asupra numarului si inaltimii segmentilor. Lungimea pistonului si diametrul umerilor mantalei se stabilesc in corelatie cu dimensiunile boltului. Capul pistonului, RPS-ul si mantaua se supun unui calcul de verificare.

Particularitatile constructive si functionale impun pentru executia pistoanelor o inalta precizie dimensionala, a formei, a dispunerii reciproce a elementelor geometrice precum si a calitatii suprafetei.Din motive economice de prelucrare, tolerantele stranse ce se impun pentru suprafata exterioara se obtin prin sortarea pistoanelor pe grupe dimensionale. Pistoanele fabricate ca piese de schimb se executa in trepte de reparatii de +0,25 , +0,5 sau +1mm si se marcheaza corespunzator R1,R2,R3.

Calitatea suprafetelor prelucrate depinde de rolul acestora in procesul functionarii. Pentru suprafata exterioara Ra=0,6...0,2m; pentru suprafetele canalelor de segmenti Ra=1,4...0,8 m; pentru alezajul boltului Ra=0,4...0,2 m. Pe suprafetele prelucrate nu se admit zgarieturi, rizuri, bavuri, urme de lovituri sau alte defecte. Toleranta privind masa pistonului se admite in limitele 0,5...2% din masa totala a pistonului.

Pentru a se putea realiza imperecherea pistonului cu boltul si biela pe grupe , acestea se marcheaza prin poansonare sau vopsire, indicandu-se pentru pistoane semnul grupei dimensionale, de masa si de alezaj pentru bolt.

In conditiile tehnice se mai prescriu : profilul pistonului in plan longitudinal si transversal; tratamentul de protectie; conditile de marcare.

1.2Analiza justificata a materialului pentru executia piesei

Dupa stabilirea rolului functional se alege materialul optim ce va fi folosit la obtinerea piesei. Rolul funcional ne arata si proprietatile pe care trebuie sa le indeplineasca piesa. O alegere optima a unui material pentru o anumita destinatie , este o problema foarte complexa ce trebuie rezolvata de proiectant.Concluzia este ca daca se doresc anumite proprietati se face o proiectare a materialului cu o astfel de structura care sa implice cerintele cerute de rolul functional . Adica se alege acel material care sa indeplineasca cerintele minime de rezistenta si durabilitate ale piesei in conditiile unui pret de cost minim si al unei fiabilitati sporite.Proprietatile unui material trebuie considerate ca o sum de relatii ntre material si mediul inconjurator in care va lucra.Avand in vederere conditiile de functionare ale pistonului, aliajele de aluminiu s-au dovedit ca fiind cele mai satisfacatoare, datorita calitatilor pe care le au: conductivitate termica ridicata, densitate mica, proprietati antifrictiune superioare si uzinare usoara.Dupa continutul elementului de aliere, aliajele de aluminiu pentru pistoane se impart in doua grupe: aliaje pe baza de siliciu grupa Al-Si-Cu-Mg-Ni (silumin) si aliaje pe baza de cupru Al-Cu-Ni-Mg (aliajele Y). Dintre aliajele pe baza de siliciu pentru pistoane se utilizeaza aliajele eutectice si hipereutectice. Proprietatile acestor aliaje si domeniile de utilizare se dau in tabelul 1.2.1, iar principalele caracteristici se dau in tabelul 1.2.2.Tabelul 1.2.1Proprietatile aliajelor de aluminiu pentru pistoane si domeniile de utilizareAliajulProprietati si domenii de utilizare

Aliaje pe baza de siliciuAceste aliaje poseda coeficient de dilalare termica redus care se micsoreaza pe masura cresterii continutului de siliciu. Aliajele hipereutectice corespund cel mai bine cerintei de a avea un coeficient de dilatare cat mai apropiat de cel al cilindrului. Datorita acestui fapt jocurile la rece pot fi mai mici, din care cauza uzurile indeosebi a segmentilor si a canalelor vor fi mai reduse. Majoritatea constructorilor utilizeaza aliaje eutectice datorita dilatarii lor reduse dar mai ales pentru calitatile lor bune bune de frecare si uzura; totodata ele sunt mai putin sensibile la formarea fisurilor. Aliajele hipereutectice sunt mai dificile la turnare iar pentru a reduce pericolul de fisurare la turnare se adauga sodiul ca modificator; de asemenea ele rezista mai putin la oboseala termica. Rezistenta mecanica mai slaba a aliajelor pe baza de siliciu la temperaturi ridicate conduce la sectiuni mai mari, deci pistoane mai grele. Totusi marirea sectiunii este compensata de densitatea mai mica a acestor aliaje. Datorita proprietatilor lor, aliajele eutectice sunt aliajele standard pentru executarea pistoanelor de diferite tipuri. In cazul m.a.c. puternic solicitate se folosesc aliaje hipereutectice.

Aliaje pe baza de cupruAliajele din aceasta grupa au coeficientul de dilatare mai mare din care cauza pistoanele se prevad cu jocuri marite ceea ce favorizeaza intensificarea uzurilor grupului piston-segmenti-cilindru. De asemenea aceste aliaje se caracterizeaza printr-o fluiditate mica si tendinta de a forma fisuri la cald. Datorita proprietatilor mecanice ridicate, aliajele pe baza de cupru se utilizeaza pentru executia pistoanelor ale m.a.c. cu o puternica solicitare termica.

In tara noastra materialele pentru pistoane sunt standardizate in STAS 201-77.tabelul 1.2.2Caracteristicile aliajelor de aluminiu pentru pistoaneGrupaAliaje eutecticeAliaje hipereutecticeAliaje Y

Marci echivalenteATCSi12CuMgNi*KS 1275MAHLE 124NURAL 3210ATCSi18CuMgNi*KS 281,1MAHLE 138NURAL 1761-KS 282MAHLE 244NURALATCCu4Ni2Mg2*KSYMAHLE Y-

StareaTCMTCMTCTCM

Elementul de aliere de baza %(11-13,5)Si(16-19)Si(23-26)Si(3,5-4,5)Cu

Alte elemente de aliere %(0,8-1,5)Cu; (0,8-1,3)Ni;(0,8-1,3)Mg; 0,2 Mn;0,7 Fe; 0,2 Ti; 0,2 Zn.(1,7-2,3)Ni;(1,2-1,8)Mg;0,2 Mn; 0,7 Fe;0,2 Zn; 0,1-0,2 Ti

Densitatea [kg/m3]2680-27002670-268026502800-2820

Coef de dilatare [1/K]20,5-21,518,5-19,517-1823-24

Duritate Brinell [N/mm2] la :20oC 150oC 250oC900-1200700-900300-400900-1250700-900350-450900-1250700-900350-450900-1250700-900350-450

Rezist la rupere la tractiune [N/mm2] la: 20oC 150oC 250oC

200-250180-230100-150

300-370250-300110-170

180-220176-200100-140

230-300200-240110-170

180-220170-200100-140

230-280220-260160-200

350-420300-370150-260

1.3.Calculul ritmului si productivitatii liniei tehnologice. Stabilirea preliminara a tipului (sistemului) de productie

1.3.1.Calculul fondului anual real de timp (Fr)

Fr = [Zc-(Zd+Zs)]*ns*ts*kp[ore/an](1.1.)

unde: Zc numarul zilelor calendaristice dintr-un an; Zc =365 zile/an; Zd numarul zilelor libere la sfarsit de saptamana dintr-un an;Zd=52 sau 104 zile/an; Zs numarul zilelor sarbatorilor legale; Zs=6 zile/an; ns numarul de schimburi, dat prin tema [schimburi/zi]; ns=2; ts durata unui schimb; ts=8 ore/schimb; kp coeficient care tine seama de pierderile de timp de lucru datorita reparatiilor executate in timpul normal de lucru al schimbului respectiv. Se recomanda [2*]: kp=0,97 pentru ns=1 ; kp=0,96 pentru ns=2 ; kp=0,94 pentru ns=3 .

Se alege: Zd=104 zile/an si kp=0,96

Rezulta : Fr=[365-(104+6)]*2*8*0,96Fr=3916,8 ore/an

1.3.2.Calculul planului productiei de piese (Npp)

Npp= Np*n+ Nr+ Nrc+ Nri[piese/an](1.2.)

unde: Np planul de productie pentru produsul (ansamblul) respectiv, dat prin tema; n numarul de piese de acelasi tip pe produs;=4 Nr numarul de piese de rezerva, livrate odata cu produsul. In majoritatea cazurilor, Nr=0; Nrc numarul de piese de rezerva livrate la cerere (pentru reparatii). Se adopta in functie de durabilitatea piesei intre 0 si 200...300% din (Np*n); Nri numarul de piese rebutate la prelucrare din cauze inevitabile. Se adopta in functie de dificultatea proceselor tehnologice presupuse a fi utilizate intre 0,1...1% din (Np*n+ Nr+ Nrc);

Se alege: Np*n=1140000 piese/an ; Nrc = 20% din (Np*n) = 228000; Nri= 0,6% din (Np*n+ Nr+ Nrc)=8208;

Rezulta: Npp=1140000+0+228000+8208 Npp= 1376208 piese/an

1.3.3.Calculul ritmului si productivitatii liniei tehnologice

Ritmul liniei tehnologice, R, are implicatii majore asupra asigurarii sincronizarii operatiilor (pentru liniile cu flux continuu), prin divizarea procesului tehnologic in operatii si faze, alegerea utilajelor, SDV-urilor si a structurii fortei de munca.

R=Fr*60/Npp[min/piesa]R=0,17 min/piesa(1.3.)

Productivitatea liniei tehnologice reprezinta inversul ritmului liniei:

Q=Npp/Fr=60/ R[piese/ora]Q=351,34 piese/ora(1.4.)

1.3.4.Stabilirea preliminara a tipului (sistemului) de productie Tipul de productie reprezinta ansamblul de factori productivi dependenti, conditionati in principal de: stabilitatea in timp a productiei, complexitatea constructiva si tehnologica a acesteia si de volumul productiei. Tipul de productie influenteaza: caracterul si amploarea pregatirii tehnice a productiei, nivelul de specializare si structura de productie, formele de organizare a productiei, economicitatea fabricatiei. Metodele de stabilire a tipului productiei metoda indicilor de constanta a fabricatiei, metoda nomogramei-necesita, pe langa valoarea R si valorile timpilor normati pentru operatiile principale ale procesului tehnologic [1*(1.3.2.)]. Intrucat in aceasta etapa nu se cunosc timpii normati, acestia pot fi adoptati preliminar, prin analiza unui proces tehnologic similar existent sau la stabilirea timpului de productie, se va utiliza unui criteriu orientativ (mai putin precis), bazat numai pe ritmul mediu al liniei tehnologice, R, astfel daca:R < 1 min/buc se adopta productie de masa; 1 < R < 10 min/buc se adopta productie de serie mare; 10 < R < 30 min/buc se adopta productie de serie mijlocie; 30 < R < 100 min/buc se adopta productie de serie mica;R > 100 min/buc se adopta productie individuala.

In cazul nostru, unde R=1.948 min/buc, se adopta productie de masa.

Capitolul 2. Alegerea variantei optime a metodei si procedeului de obtinere a semifabricatului

2.1Analiza comparativa a metodelor si procedeelor concurente si adoptarea variantei optime

Alegerea procedeului se face pe baza criteriilor tehnico-economice si de compatibilitatea procedeului cu: materialul de executie; precizia impusa prin desenul de executie; forma si solicitarile piesei; dimensiunile principale ale piesei; caracterul productiei.

Turnarea, ca procedeu tehnologic este una din cele mai vechi metode de obinere a pieselor prin punere in forma, dezvoltate de om. Turnarea intervine ntotdeauna ca metoda tehnologica distinct la materialele care sunt elaborate in stare lichida sau vscoasa. mpreun cu prelucrrile prin matriare si cu cele de formare prin sintetizare sunt utilizate in mod nemijlocit la realizarea formei pieselor spre deosebire de alte prelucrri, unde forma rezulta prin mijlocirea unor procese tehnologice preliminare distincte ( laminare, tragere, forjare libera, achiere si microachiere).Prin turnare se pot realiza forme practic nelimitate, piese cu mase diverse, de la fraciuni de gram si pana la sute de tone, care i gsesc utilizri in toate domeniile de activitate.Procesele de execuie a pieselor prin turnare se remarca prin urmtoarele avantaje:- permit realizarea de piese cu configuraii diverse, in clasele de precizie 6..16, cu suprafee de rugozitate Ra=1,6...200 m;-permit realizarea de piese cu proprieti diferite in seciune (unimaterial, polimaterial);creeaz posibilitatea obinerii de adaosuri de prelucrare minime ( fata de forjarea libera, sau prelucrrile prin achiere);-creeaz posibilitatea de automatizare complexa a procesului tehnologic, fapt ce permite repetabilitatea preciziei si a caracteristicilor mecanice, la toate loturile de piese de acelai tip;- permit obinerea unei structuri uniforme a materialului piesei, fapt ce i confer acesteia o rezisten multidirecional. In general, compactitatea, structura si rezistenta mecanica a pieselor turnate sunt inferioare pieselor similare realizate prin deformare plastica (deoarece acestea poseda o rezistenta unidirecional, dup direcii prefereniale).Dintre dezavantajele procedeelor de realizare a pieselor prin turnare se pot enumera: - consum mare de manopera, ndeosebi la turnarea in forme temporare; - costuri ridicate pentru materialele auxiliare;- consum mare de energie pentru elaborarea si meninerea materialelor in stare lichida la temperatura de turnare;- necesit msuri eficiente contra polurii mediului si pentru mbuntirea condiiilor de munc.De menionat c , prin turnare se pot realiza att piese / semifabricate dintr-un material unic, sau din cel puin doua materiale ( acoperiri prin turnare statica sau centrifugala, utilizarea turnrii cu inserii, obinerea prin turnare a materialelor compozite etc.).Tendina actual este de a eficientiza procesele de producie prin reducerea adaosurilor de prelucrare si a operaiilor de prelucrare dimensionala ulterioare. Din acest motiv, procedeele de punere in forma, ntre care i turnarea, capt o atenie deosebit, cunoscnd un grad mai ridicat de perfeciune i inovare fa de alte procedee.In funcie de domeniul de aplicare al procesului de turnare ( tehnologii mecanice, metalurgice, de mecanica fina, de tehnica dentara, de prelucrri de industria chimica, de construcii etc.), pot exista denumiri specifice, care sunt sinonime.Amestecul de formare este materialul din care se realizeaz interiorul formei de turnare ( la turnare in forme temporare), fiind compus din doua elemente: un material granulat, care are rolul de a se modela dup configuraia modelului si de a umple rama de formare, si un liant, care confer rezistenta si stabilitate formei de turnare, permind ulterior dezbaterea formei pentru extragerea piesei. Amestecul de formare trebuie sa aib o bun refractaritate, pentru a rezista la contactul cu topitura, precum si o granulaie corespunztoare, pentru a asigura etaneitatea pereilor cavitaii formei.Forma de turnare este scula specifica procesului tehnologic de turnare care conine cavitatea de turnare reeaua de turnare si canalele de evacuare a gazelor. Cu ajutorul ei se realizeaz configuraia ,gabaritul si calitatea suprafeei piesei.Formarea este denumirea generica a operaiilor prin care se realizeaz forma de turnare; acest termen se refera numai la realizarea formelor temporare i semitemporare, confecionate din amestecuri de formare. Formele permanente , de tipul matrielor si al cochilelor se realizeaz prin turnare sau forjare, urmate de prelucrri mecanice, tratamente termice i de suprafa . Extragerea piesei denumete operaia de scoatere a piesei solidificate din forma de turnare.Miezul este o parte distincta a formei de turnare, cu ajutorul cruia se obin golurile interioare ale piese turnate. Miezurile pot fi permanente(la turnare in matrie sau cochile) sau temporare ( la turnarea in cochile sau in forme temporare).Formarea miezurilor se face cu ajutorul cutiilor de miez.Modelul de turnatorie este o macheta tridimensionala care reproduce aproape identic piesa, mrit corespunztor in funcie de caracteristica de contracie ala solidificare a materialului piesei si servete in operaiile de formare.Mulajul este un model intermediar (negativul formei piesei reale); servete la realizarea modelului de turnatorie(pozitivul formei piesei).Reeaua de turnare este partea tehnologica a cavitaii formei de turnare, care conine plnia de turnare, totalitatea canalelor de conducere a materialului lichid spre cavitatea piesei, precum si maselotele. Pentru formarea reelei de turnare se realizeaz modele corespunztoare.Turnabilitatea este proprietatea tehnologica a unui material ce definete capacitatea acestuia de a capt dup solidificare configuraia geometrica si dimensiunile unei forme geometrice in care se introduce in stare lichida sau lichido-vscoas. Este o proprietate tehnologica complexa, care determina posibilitile unui material de a fi prelucrat prin turnare, ea este influenat de mrimi fizice precum: fuzibilitatea, fluiditatea, contracia de solidificare etc.Turnarea este denumirea generica a unor grupe de procese tehnologice de realizare a pieselor semifabricat i/sau finite .Proprieti de turnare ale metalelor i aliajelor1. Turnabilitatea: proprietatea tehnologic global, care reflect comportarea materialelor n raport cu procedeele tehnologice din grupa turnrii . Ea se exprim prin calificative : foarte bun , bun , satisfctoare , slab , nesatisfctoare .2. Fuzibilitatea : este proprietatea materialului de a trece n stare topit . 3. Fluiditatea: este proprietatea materialului aflat n stare lichid sau vscoas de a curge i umple toate detaliile cavitaii formei de turnare .4. Contracia: este proprietatea materialului metalic de a-i micora volumul n timpul solidificrii .5. Segregarea: este separarea constituenilor unui amestec eterogen astfel nct distribuia acestora nu mai este uniform .6. Absorbia gazelor: exprim proprietatea de a dizolva gaze .

La proiectarea modelelor i a cutiilor de miez trebuie parcurse urmtoarele etape:1. stabilirea rolului funcional al piesei se face pe baza metodei de analiz morfofuncional a suprafeelor;2. alegerea materialului optim pentru confecionarea piesei - se folosete metoda de analiz a valorilor optime;3. ntocmirea desenului piesei brut turnate se face pornind de la desenul piesei finite, pe care se adaug: -Ap - adaosuri de prelucrare, pe toate suprafeele a cror precizii dimensionale i rugoziti nu pot rezulta direct din turnare; -At - adaosuri tehnologice, pentru toate suprafeele a cror configuraie sau poziie nu poate fi obinuit direct prin turnare sau n vederea simplificrii formei tehnologice a piesei; -A - adaosuri de nclinare, care faciliteaz scoaterea modelului din form i a piesei din form. Valoarea adaosurilor de nclinare depinde de poziia planului de separaie; -Rc - adaosuri sub forma razelor de racordare constructive, n scopul de a evita apariia defectelor de tipul fisurilor i crpturilor; -Ac - adaosuri de contracie. Stabilirea acestuia se face n funcie de natura materialului de turnat;4. ntocmirea desenului modelului se face pornind de la desenul piesei brut turnate inndu-se seama de valorile adaosurilor de contracie i de numrul i forma mrcilor;5. ntocmirea desenului cutiilor de miez se face innd cont de configuraia interiorului piesei brut turnate care indic numrul i forma miezurilor. Alegerea planului de separaie se face innd cont de urmtoarele recomandri: s fie, pe ct posibil, plan de simetrie; s fie, pe ct posibil, un plan drept; s fie situat n poziie orizontal; s conin suprafaa cea mai mare a piesei.Stabilirea adaosului de contracie, se face utiliznd formula:

(mm)(2.1)unde: dm dimensiunea modelului; dp dimensiunea piesei; k contracia liniar

Pentru piesa n discuie am ales ca procedeu de turnare , turnarea n forme permanente statice . Acest procedeu permite obinerea de piese cu configuraie simpl sau complex , n serie mare sau mas , o precizie dimensional mm sau mm; o calitate a suprafeei bun ( Ram ) , permite obinerea de piese cu grosimea peretelui de 0,75 1 mm cu guri interioare mm filetate sau nefiletate .La acest procedeu metalul sau aliajul lichid se introduce prin cdere liber. Forma permanent poart uzual numele de cochil i este confecionat din aliaje de Al , rezistnd pn la 70.000 turnri sau fonte aliate 150.000 turnri . n pereii semicochilelor (1) i (1) se prelucreaz cavitatea (2) i elementele reelei de turnare : plnia (3) , piciorul plniei (4) , canalele de alimentare (5) i rsufltorile (6) prin care se elimin gazele (7) . Metalul sau aliajul lichid se introduce prin reeaua de turnare n cavitatea de turnare (10) . Pentru scoaterea piesei din cochil se acioneaz dispozitivele (12) prin rotaie sau prin translaie . Deoarece se formeaz o cantitate mare de gaze la contactul dintre metalul sau aliajul lichid i pereii reci ai cochilei n planul de separaie X-X pot fi prevzute orificii de felul celor prevzute n figur sau n pereii cochilei pot fi prevzute orificii (13) nfundate cu dopuri rotunjite(14). Pentru realizarea golului piesei se aeaz miezul (15) n locaul special (16) .

Obinerea piesei semifabricat printr-un procedeu de deformare plastic

Plasticitatea este proprietatea tehnologic a unui material de a suferi deformaii permanente sub aciunea unor fore exterioare .Ca urmare , obinerea unei piese care s corespund unui anumit rol funcional se face prin redistribuirea de material n stare solid ( nu prin ndeprtarea de material ) n concordan cu sistemul de fore care acioneaz asupra materialului .Cel mai vechi procedeu de deformare plastic este forjarea .Forjarea este procesul de prelucrare prin deformare plastic ce const n introducerea n volumul de material a unor stri tensionale care s produc curgerea sa (a materialului ) . Aceste fore se aplic prin lovire i/sau presare .Forjarea este de dou feluri : liber , cnd curgerea materialului se face liber sub aciunea unor fore de lovire: n matri (matriare) , cnd curgerea materialului este limitat cavitaional , sub aciunea unor fore de lovire i/sau presare .innd cont de programa de fabricaie i de dimensiunile de gabarit relativ reduse procedeul de deformare plastic ales va fi matriarea .

Se alege matriarea , deoarece pentru ca pe lng obinerea unor semifabricate cu configuraii de la cele mai simple la cele mai complexe se mai obin i rugoziti foarte bune (uneori nu mai necesit prelucrri ulterioare prin achiere) , procesul de fabricaie are i o precizie dimensional foarte bun () , pot fi obinute produse ale cror proprieti fizico-mecanice variaz pe seciune .ns acest proces de fabricaie are i un dezavantaj deosebit : cost foarte mare al matriei .Pentru a stabili procedeul tehnologic optim ntre forjare liber i forjare n matri trebuie inut cont de :-configuraia geometric a piesei;-programa de producie; -precizia dimensional;-gabarit(greutate).

Semifabricatul va fi obtinut prin matritarea pe prese hidraulice.Fig 2.3. Semifabricate obtinute la prese hidrauliceAcest procedeu se caracterizeaza prin viteza de deplasare relativ mica a pistonului port matrita (0.15-0.2m/s), deci viteza de deformare pe aceste prese va fi mai mica decat pe alte prese. Dar tocmai aceasta viteza mica face posibila matritarea in conditii bune a pieselor din metale cu plasticitate mai mica.Matritarea va fi una in matrita inchisa sau deschisa. Procesul de matritare poate poate sa fie si unul combinat, la aceeasi presa se executa mai multe operatii, sau pot fi executate mai multe piese in acelasi timp.

Fig 2.4. Matritarea combinata

Tehnologia matriarii:1. stabilirea rolului funcional al piesei folosind analiza morfofuncional a suprafeelor2. alegerea materialului pe baza analizei valorilor optime 3. ntocmirea desenului piesei brut forjate se face pornind de la desenul piesei finite pe care se adaug : adaosurile de prelucrare Ap pe toate suprafeele a cror precizie dimensional i calitatea acestora nu se pot obine direct prin forjare n matri: adaosuri tehnologice At pe toate suprafeele care nu au rezultat prin forjare liber i n scopul simplificrii constructive a formei piesei ; adaosuri de nclinare pentru a uura extragerea piesei din matri; adaosuri prin raze de racordare Rc pe toate suprafeele de racordare ; mrimea acestor adaosuri depinde de dimensiunile piesei finite, iar valorile lor sunt date n STAS - uri. 4. Alegerea planului de separaie se face astfel nct s se asigure o extragere a piesei din matri, o curgere uoar a materialului i economii de material; 5. calculul masei semifabricatului iniial se face mprind desenul piesei brut matriate n suprafee simple crora li se calculeaz volumul i masa . Masa total a semifabricatului brut forjat este data de expresia :MSf=mPf+ma+mAp+mAt+mRc+mAd+mcp+mgunde : mSf : masa total a semifabricatului brut matriat ; mPf : masa piesei finite ; ma : masa pierderilor prin arderea materialului ; mAp: masa pierderilor cu adaosurile de prelucrare ; mAt : masa pierderilor cu adaosurile tehnologice ; mRc : masa pierderilor prin raze de racordare ;- mcb : masa canalelor de bavur;

Bibliografie: Chirita, V. s.a. Matritarea la cald a metalelor, Ed. Tehnica, Bucuresti, 1979Stefanescu, C. Tehnologia de executare a pieselor prin turnare, Ed. Tehnica, Bucuresti, 1970

Capitolul 3. Elaborarea procesului tehnologic de prelucrare mecanica si control a piesei

3.1 Analiza proceselor tehnologice similare existenteIntocmirea planului de operatii pentru executarea semifabricatului

Nr. OperatieiDenumirea operatieiMasina-unealta

1Receptia semifabricatului

2Strunjire: - degrosare contur exterior - finisare contur exterior - degrosare canale pentru segmenti - finisare canale pentru segmenti-tesireStrung multiax cu sase posturi

3Curatire-suflareSuflare cu jet de aer comprimat

4Strunjirea gaurii pentru bolt. Prelucrarea a doua gauri de ungere in bosajeStrung

5Strunjire de finisare curb si oval pe toata lungimeaStrung de copiat

6Frezarea frontala si a camerei de ardereMasina de frezat

7AjustareSabar

8SpalareInstalatie de spalare

Tab. 3.1 Planul de operatii

Strunjirea reprezinta procedeul de prelucrare prin aschiere,cu cea mai frecventa utilizare, fiind metoda de baza pt obtinerea corpurilor de revolutie.In constructia de masini piesele care contin suprafete de revolutie au o pondere insemnata, cele mai caracteristice fiind arborii, bucsele si discurile, fapt care justifica raspandirea pe care o au in prezent prelucrarile prin strunjire.Strunjirea se realizeaza prin combinarea miscarii principale de rotatie executata de obicei de piesa, cu miscarea de avans a cutitului.Avansul este in general rectliniu in direactie longitudinala, transversala sau dupa o directie inclinata fata de axa miscarii principale. Prin operatii de strunjire se pot prelucra suprafete cilindrice si conice(exterioare si interioare), frontale, filete,etc, ca urmare a combinarii miscarii principale a semifabricatului cu miscarile de avans longitudinal sau transversal al cutitului.Utilizarea de dipozitive speciale permite si strunjirea altor forme de suprafete de revolutie.Astfel, este posibila prelucrarea suprafetelor sferice, daca miscarea de avans a sculei se realizeaza pe o traiectorie circluara, sau a suprafetelor profilate prin deplasarea simultana a cutitului pe directie longitudinala si transversala, rezultand o traiectorie corespunzatoare profilului piesei. De asemenea, pe strung se mai pot prelucra si corpuri care nu sunt de rotatie daca, se imprima sculei cu ajutorul unor dipozitive speciale, pe langa miscare de avans longitudinal si o miscare radiala efectuata dupa o anumita lege, obtinandu-se astfel piese cu sectiune ovala, patrata sau de alta forma.Prin strunjire se poate executa de asemenea detalonarea unor scule aschietoare. Pe langa aceasta, procedeul de prelucrare prin strunjire este concretizat printr-o mare productivitate ceea ce a facut ca procedeul sa capete o larga raspandire.In plus, precizia de prelucrare este sufdicient de ridicata, asfel incat pentru multe situatii, strunjirea poate constitui operatia finala de prelucrare.In general strunjirea se face in doua etape: degrosare si finisare. In urma acestor prelucrari se pot obtine preciziile economice si rugozitatea suprafetelor necesare.

3.2 Analiza posibilitatiilor de realizare a preciziei dimensionale si a rugozitatii prescrise in desenul de executie

Nr.suprafeteiTipul suprafeteiConditii tehnice impuseProcedeu aplicat

S1Plana exterioaraabatere de paralelism fata de axa de simetrie a piesei de 0,03 mmStrunjire plana, frezare

S2Toroidala frontala exterioaraRa=6.3 mstrunjire

S3Toroidala frontala exterioaraRa=1.6 mstrunjire

S4Toroidala frontala exterioaraRa=1.6 mstrunjire

S5Toroidala frontala exterioaraRa=1.6 mstrunjire

S6Toroidala frontala exterioaraRa=3,2 mStrunjireBrosare

S7Toroidala interioaraabatere de perpendicularitate fata de axa de simetrie a piesei de 0,01 mm Ra=6,3 mStrunjire

S8Cilindrica interioaraburghierealezare

S9Cilindrica interioara-burghiere

Tab. 3.2 Suprafetele de prelucrat

3.3 Stabilirea succesiunii logice a operatiilor de prelucrare mecanica, tratament termic (termochimic) si control

3.3.1 Stabilirea succesiunii logice, economice, a operatiilor de prelucrare mecanica pentru fiecare suprafataPentru stabilirea succesiunii operatiilor ce preced procedeul de prelucrare final pentru fiecare suprafata se utilizeaza un algoritm bazat pe criteriul realizarii coeficientilor globali de precizie (gT) si de rugozitate (gR):

(3.1)unde: Ts,d este toleranta la dimensiunea d a semifabricatului s; Tf,d este toleranta finala a piesei la aceeasi dimensiune s;

iar

(3.2)unde: Rs,d si Rf,d sunt rugozitatile suprafetei cu dimensiunea d, la semifabricatul s, respectiv la piesa finita f.

Succesiunea logica a operatiilor este urmatoarea:

Executarea gaurii de centrare (prelucrarea BTP)

Executare gaurii de centrare

Frezare bazei tehnologice interioare (prelucrarea BTP)

Strunjirea suprafetei S7

Prelucrare suprafetei cilindrice exteriore

Strunjire exterioara de degrosare si finisare a suprafetei S2

Prelucrarea canalelor pentru segmenti

Strunjire de degrosare si finisare a suprafetelor S3,S4 si S5

Prelucrare suprafetei plane exterioare

Frezarea plana de degrosare si finisare a suprafetei S1

Prelucrarea suprafetei de fixare a boltului

Burghierea suprafetei S8.

Prelucrarea suprafetei de fixare a boltului

Frezarea de finisare si superfinisare a suprafetei S8.

Prelucrarea gaurilor de scurgere a uleiului

Burghierea suprafetelor S9

Prelucrare suprafetei toroidale a mantalei

Strunjirea suprafetei S6

Control dimensional

3.4 Alegerea utilajelor si indicatiilor tehnologice Alegerea masinii-unelte pentru prelucrarea discurilor se face in functie de marimea, diametrul, seria, de greutatea si precizia acestora.Strungul este o masina-unealta pentru prelucrarea prin aschiere, in general, a suprafetelor de revolutie sau a suprafetelor elicoidale, ale pieselor, cu ajutorul sculelor aschietoare (de obicei cutite de strung).Piesa executa, in acest caz, miscarea principala de rotatie, iar sculele miscarea de avans longitudinal (inaintarea) si de avans longitudinal (patrunderea). Prelucrarea pieselor pe strung se poate face nu numai cu cutitele de strung, ci si cu alte scule aschietoare (de exemplu: burghie, tarozi, alezoare etc.Cele mai utilizate sunt strungurile normale. Acestea se caracterizeaza prin modul de prindere a pieselor de prelucrat pe arborele principal (cu ajutorul universalului etc.) si uneori si cu papusa mobila; ele au mecanisme de avans longitudinal si de avans transversal; ele se folosesc la productia individuala sau in serii mici si mijlociiPentru operatiile de strunjire interioara si exterioara s-a ales strungul normal SN400X1000.La acest tip de strung este posibila montarea unui al doilea port-cutit pe sania transversala, permitand prelucrarea unor piese cu doua cutite in acelasi timp, contribuind astfel la marimea productivitatii.Vederea generala a strungului SN-400 este reprezentata in fig 3.1 pe care se poate urmari amplasarea principalelor organe de comanda. Schimbarea turatiei axului principal se realizeaza cu ajutorul manetelor 1, 2 si 3 ale cutiei de viteza, iar marimea avansului sau a pasului unui filet se stabileste cu ajutorul manetei 4. Cu maneta 5 se comanda trecerea de la filetul pe dreapta la cel pe stanga, iar maneta 6 serveste la multiplicarea avansului si a filetului (butucul interior), respectiv pentru cuplarea surubului conducator sau a barei de avansuri (butucul exterior).Schimbarea sensului de rotatie si oprirea axului principal se obtin prin actionare asupra manetei 7, care ramane tot timpu langa cutia de avansuri si filete sau asupra manetei 8 care se deplaseaza impreuna cu caruciorul.Piulita sectionata ce se cupleaza pe surubul conducator, in cazul filetarii, poate fi actionata de maneta 9, iar avansul mecanica al caruciorului si al saniei transversale este comandata de o singura maneta 10 care poate ocupa patru pozitii: la stanga, la dreapta, inainte sau inapoi. Sensul de miscare al acestei manete corespunde intocmai si cu sensul de deplasare mecanica ce o capata cutitulAvansul rapid, in oricare din cele patru directii, se obtine prin apasarea butonului 11, apasarea ce se poate produce o data cu deplasarea manetei 10. Este de remarcat faptul ca datorita unui cuplaj de depasire, este posibila realizarea avansului rapid chiar in timp ce se executa o deplasare cu avans de lucru. Butoanele 12 si 13 servesc la cuplarea si decuplarea mecanismului de siguranta impotriva suprasolicitarilor din cutia caruciorului si respectiv la reglarea decuplarii la suprasarcinaPentru ca oprirea axului principal sa se faca intr-un timp minim, se foloseste o frana care actioneaza numai in pozitia de mijloc a manetelor 7 si 8. Din cand in cand aceasta frana trebuie reglata prin strangerea surubului 14.

3.6 Alegerea SDV-urilor

In tabelul urmator este prezentata alegerea SDV-urilor in functie de tipul operatiei si faza acesteia.S-a tinut cont de tipul operatiei, de caracterul productiei, de tehnologicitatea piesei, de precizia dimensionala

Nr.crtDenumirea operatieiSculeDispozitiveVerificatoare

1Strunjire interioaraCutit cu placuta K20Dispozitiv de prindereSubler, ceas comparator

2Strunjire exterioaraCutit cu placuta K20Dispozitiv de prindereSubler, ceas comparator

3GaurireBurghiu elicoidal 6Dispozitiv de prindereSubler

Tab. 3.3 Alegerea SDV-urilor

12

O freza circulara.

Prelucrarea canalului pentru siguranta axului pistonului

Prelucrarea canalului inferior

Bibliografie: - Tehnologia constructiilor de masini; Gherman Draghici - Fabricarea si repararea autovehiculelor rutiere; D. Marincas, D. Abaitancei.Capitolul 4. Determinarea regimurilor optime de lucru si a normelor tehnice de timp

4.1 Determinarea regimurilor optime de aschiere

Determinarea valorilor optime ale regimurilor de aschiere se bazeaza pe optimizarea unui paramentru global de apreciere a procesului tehnologic respectiv: minimizarea costului prelucrarii sau (mai rar) maximizarea productivitatii. Regimul de aschiere optim se determina dupa precizarea caracteristicilor sculelor aschietoare si se refera la urmatorii parametri: Adancimea de aschiere t [mm] este grosimea stratului indepartat prin aschiere, de pe suprafata piesei, la o singura trecere; Avansul s [mm/min, mm/rot, mm/cursa dubla, mm/dinte] este marimea deplasarii sculei in raport cu piesa, efectuata intr-un interval de timp, in cursul miscarii secundare; Viteza de aschiere v [mm/min, m/s] este viteza relativa a taisului sculei in raport cu suprafata de prelucrat.In corelatie directa cu regimul de aschiere se defineste si durabilitatea sculei (intre reascutiri) T [min]. In functie de multitudinea conditiilor pe care trebuie sa le satisfaca, in functie de masura in care instrumentul matematic este utilizat si in functe de modul in care se determina durabilitatea sculei, calculul regimurilor optime de aschiere se poate face prin metoda clasica sau prin metoda moderna. Aici se va folosi metoda clasica, ce presupune stabilirea preliminara a valorii durabilitatii sculei, determinarea succesiva a parametrilor regimului de aschiere, urmata de un numar redus de verificari ale conditiilor restrictive.Se va aplica aceasta metoda pentru doua suprafete, asupra carora se fac operatii de strunjire, rectificare etc..Etapele de parcurs sunt urmatoarele: Stabilirea durabilitatii sculei T, prin utilizarea relatiei generalizate Time-Taylor:

(4.1)

Coeficientii cv si k (dependenti de conditiile concrete ale aschierii) si exponentii m, xv, yv, se stabilesc pe baze experimentale. Se pot determina parametrii regimului de aschiere (t, s, v) prin alegerea a doi dintre ei si calculul celui de-al treilea. Succesiunea stabilirii celor trei parametri este dictata de gradul in care acestia influenteaza functia de optimizare:a. Alegerea adancimii de aschiere t, in functie de marimea adaosului de prelucrare si de tipul prelucrarii; acum se stabileste si numarul de treceri.b. Stabilirea avansului s, astfel incat productivitatea sa fie ridicata, dar si masina-unealta sa poata realiza acest avans.c. Calculul vitezei de aschiere. Calculul turatiei n, a piesei de prelucrat, in functie de viteza calculata si dimensiunea piesei (diametrul), urmata de alegerea celei mai apropiate valori na, din gama de turatii a masinii-unelte. Recalcularea vitezei de aschiere va, cu valoarea reala a turatiei na. Verificarea puterii necesare pentru aschiere.

4.1.1 Calculul regimurilor de aschiere la strunjire La strunjire miscarea principala este rotirea piesei si miscarea de avans este miscarea de translatie a cutitului.Strunjirea poate fi exterioara si interioara.La strunjire vom folosi cutitul cu sectiunea patrata 8X8 cu materialul taisului din carburi metalice si care are durabilitatea economica Tec=90 min.

Alegerea adancimii de aschiereIn majoritatea cazurilor, adaosul pentru prelucrarea de degrosare se indeparteaza intr-o singura trecere, deoarece in constructia moderna de masini sunt adaosuri relativ miciIn cazul strunjirii de finisare se aplica aceeasi recomandare, tinandu-se cont ca dupa prelucrarea de finisare suprafata trebuie sa aiba rugozitatea egala cu cea indicata pe desenul de executie al piesei respective.Pentru adaosuri simetrice adancimea de aschiere se va calcula cu relatia:

(4.2)(4.1)unde: Ac =3 mm adaosul de prelucrare pentru prelucrarea curenta

Alegerea avansului

In cazul domeniului de strunjire valoarea avansului depinde de: Rezistenta corpului cutitului; Rezistenta placutei din carburi metalice; Eforturile admise de mecanismele de avans ale masinii unelte; Momentul de torsiune admis de mecanismul miscarii principale a masinii unelte; Rigiditatea si precizia piesei de prelucrat.Avansul la strunjire se va determina din conditia de rezistenta a corpului cutitului pentru cutit cu sectiune patrata din urmatoarea formula [5]:

(4.3)unde: s avansul la strunjire [mm/rot]; b=h=8 mm dimensiunile in sectiune al cutitului; t =3 mm adancimea de aschiere; h/L=1 raportul dintre inaltimea cutitului si distanta cu care iese in afara cutitul; i=250 MPa rezistenta la incovoiere admisibila pentru materialul de prelucrat ; HB=800- duritatea Brinell a materialului de prelucrat ; x1=1; y1=0,75 exponentii adancimii de aschiere ; n1=0,55 exponentul duritatii aluminiului; C4=3,57 coeficient care tine cont de materialul de prelucrat si de materialul sculei aschietoare .Avansul se apropie de avansurile din gama de avansuri a strungului SN400

Determinarea vitezei de aschiere

Se porneste de la relatia Time-Taylor:(4.4)unde: T durabilitatea economica a sculei exprimata in min; m exponentul durabilitatii; k produs de coeficienti ce depinde de conditiile de aschiere: k=k1..k9; v viteza de aschiere [m/min] t adancimea de aschiere [mm]; s avansul de aschiere [mm/rot]; xv, yv, n exponentii adancimii de aschiere, avansului si duritatii.

Rezulta ca viteza de aschiere se va calcula cu relatia:

(4.5)unde: Cv=123; xv=0,22; yv=0,5; m=0,2 exponent al durabilitatii pentru cutite din grupa de utilizare K; k1=(q/600)=(64/600)0,04=0,87 coeficient ce tine de influenta sectiunii transversale a cutitului (q=64 mm2 aria sectiunii transversale a cutitului si =0,04 pentru otel) k2=(45/)=(45/45)0,45 =1 coeficient ce tine seama de unghiul de atac principal (=45), =0,45 pentru cutite din grupa de utilizare K; k3=(a/s)0,09=(15/10)0,09 =1,04 coeficient ce tine seama de unghiul de atac secundar (s=10), a=15 pentru scule armate cu placute dure. k4=(r/2)=(0,5/2)0,08=0,9 coeficient ce tine seama de raza de racordare a varfului cutitului (r=0,5 mm), =0,08 pentru prelucrarea de finisare; k5=1,32 coeficient ce tine seama de materialul partii aschietoare a sculei (K20); k6=1 coeficient ce tine seama de materialul de prelucrat ; k7=1 coeficient ce tine seama de modul de obtinere a semifabricatului (matritare); k8=1 coeficient ce tine seama de starea stratului superficial al semifabricatului ; k9=1 coeficiente ce tine seama de forma suprafetei de degajare (forma plana).

Calculul turatiei de antrenare a axului strunguluiTuratia de antrenare a axului strungului se determina din relatia:(4.6)Din gama de turatii alegem na=34 rot/min. Astfel recalculam viteza de aschiere reala:(4.7)Forta principala de aschiereSe determina cu urmatoarea relatie:(4.8)unde:- Fz forta principala de aschiere [N];- toti coeficientii sunt cunoscuti.Puterea efectiva de lucruIn cazul strunjirii se calculeaza cu relatia:(4.9)unde: =0,9 randamentul masinii-unelte.

Puterea efectiva de lucru este mai mica decat cea a strungului SN400 (0,97,5 kW) turatia de lucru nu se modifica.

4.1.2 Calculul regimului de aschiere la gaurire

Alegerea sculeiSe va alege burghiu elicoidal pentru gaura de diametru D=2.3 mm.Uzura admisibila din [5] a burghiului elicoidal din carburi metalice este de 0,2-0,3 mm, iar durabilitatea economica a burghiului este : Tec=30 min.

Adancimea de aschiere

La gaurire se calculeaza cu relatia:

(4.10)AvansulAvansul reprezinta deplasarea burghiului sau a piesei de-a lungul axei, la o rotatie a axului masini. Avansul mecanic la gaurire depinde de: rezistenta burghiului; rigiditatea sistemului piesa-masina-unealta-dispozitiv; prescriptii pentru precizia si calitatea suprafetei gaurii prelucrate; rezistenta mecanismului de avans al masinii-unelte.Calculul avansului se va face cu relatia:

(4.11)unde: Ks=1- coeficient ce tine seama de lungimea gaurii (lVi, posibilitatea concentrrii mai multor operaii ce necesit aceeai calificare sau calificri apropiate, i efectuarea lor de ctre un singur muncitor, astfel ca, pentru operaiile respective mi s fie ct mai apropiat de unitate; La adoptarea valorilor ,se va ine seama i de tipul produciei, de metoda de organizare a fabricaiei i eventual, de posibilitatea aplicrii poliservirii utilajelor, de ctre muncitori.

5.2.4. Calculul necesarului de utilaje

(5.7)

Pentru adoptarea valorilor ntregi ale numrului de utilaje, din fiecare tip, se va ine seama de recomandri similare celor de la punctul anterior.n situaia imposibilitii obinerii unor coeficieni corespunztori de utilizare a forei de munc sau utilajelor, se poate accepta ipoteza utilizrii disponiilitilor, n cadrul proceselor tehnologice de execuie a altor piese, desfurate n paralel, n secia respectiv. Necesarul de for de munc i utilaje se detaliaz i rotunjete pe secie sau atelier.

5.3. Calculul necesarului de S.D.V. uri

Se poate face prin calcul analitic sau, mai puin precis, pe baze statistice. 5.3.1. Calculul necesarului de scule

Norma de consum anual de scule, Nes, se determin innd seama de durabilitatea acestora, T [min], de timpul de lucru normat tb, de numrul de reascuiri posibile, r, i de volumul produciei numrul de piese prelucrate anual Npp.

(5.8)

unde ky este un coeficient ce ine seama de distrugierile accidentale ale sculei; ky = 1.05...1.1.Numrul de reascuiri posibile r se calculeaz cu relaia:

(5.9)

unde M este mrimea stratului de material al sculei ce se poate ndeprta prin reascuiri, iar h este mrimea corespunztoare a stratului ndeprtat la o reascuire.5.3.2. Calculul necesarului de dispositive i verificatoare

Pentru dispozitivele de bazare i fixare, a altor dispositive de lucru, se poate considera o durabilitate de minimum 1 an, deci necesarul se stabilete n raport cu numrul mainilor unelte i utilajelor respective. n cazul dispozitivelor de verificare i msurare, se poate determina necesarul anual, Nev, innd seama de durabilitatea suprafeei active i numrului total de msurtori:

(5.10)

unde ky = 1.051.1; nd durabilitatea, i mrimea uzurii acceptabile pentru verificatorul respectiv; ne numrul de msurtori efectuate pentru o pies cu verificatorul respectiv.

5.4. Calculul necesarului de materiale

Necesarul de materiale se refer, n primul rnd, la cantitatea de material de baz al piesei, utilizat la execuia semifabricatului.Volumul semifabricatului poate fi apreciat, pe baza desenului de excuie al acestuia sau prin calcul, dup aproximarea cu mbinri de corpuri geometrice simple, al cror volum poate fi uor determinat.n funcie de metoda i procedeul de semifabrcare, se vor avea n vedere i eventualele pierderi de material la obinerea semifabricatului.Cunoscnd densitatea, se calculeaz masa de material consumat pentru o pies msf.Tot aici se recomand, innd seama de adaosurile de prelucrare, calculul cantitii de material recuperabil pentru o pies mdr.n funcie de procesul tehnologic, se va efectua i calculul cantitilor necesare referitoare la alte materiale consumabile.

Bibliografie:

1) N. Bejan, M.D. Iozsa, Fabricarea i repararea industrial a autovehiculelor, ndrumar de proiect, Bucureti, 1995.

Capitolul 6. Calculul costuluide fabricaie a piesei

6.1. Structura general a costuluide fabrcaie unitary

Pentru aprecierea eficienei unui process tehnologic, comparativ cu cele similare existente, sau pentru adoptarea unei variante economice de process tehnologic, n cazul elaborrii, n paralel, a mai multor variante, compatibile din punct de vedere ethnic cu cerinele impuse piesei, se determin costul piesei sau al lotului de piese.Calculul costului de fabricaie unitar se poate face pe articole de calculaie, acestea fiind clasificate n dou categorii: Cheltuieli directe, care se efectuez n legtur cu fiecare unitate de produs; n componena lor intr: cheltuieli cu materii prime i materiale directe, din care se scad cheltuielile cu deeurile recuperabile (Cmat) i cheltuieli cu manopera direct (Cman); Cheltuieli indirecte, care se efectueaz pentru producie n ansmablu sau sunt comune mai multor produse, n componena lor intr: cheltuieli cu ntreinerea i funcionarea utilajului Cifu, cheltuieli generale ale seciei Rs, cheltuieli generale ale ntreprinderii Ri.Costul de fabricaie unitar, Cu, se obine din nsumarea acestor articole de calculaie:

(6.1)6.2. Cheltuieli directe

n funcie de tipul semifabricatului utilizat se stabilete costul su raportat la unitatea de mas ksf.Costul semifabricatului poate fi reprezentat, dup proveniena acestuia, de costul de secie, preul de producie sau livrare i ine seama de materialul de baz utilizat i de cheltuielile de semifabricare.Costul materialului se determin cu relaia:

(6.2)

Costul manoperei Cman se determin pe baza necesarului forei de munc, a salariilor orare si, n funcie de calificarea muncitorului, ca i a celor privind adaosurile procentuale la salariu stabilite prin hotrre guvernamental:

(6.3)

unde nsumarea se face pentru toate operaiile din procesul tehnologic. 6.3. Cheltuieli indirecte

Aceste cheltuieli cuprind: amortizarea mijloacelor i utilajelor seciei, cheltuieli pentru reparaii, cheltuieli cu energia, combustibilul i alte materiale tehnologice, cheltuliei cu reparaia i ntreinerea sculelor i dispozitivelor. Aceste cheltuieli pot determina nmulirea manoperei directe cu coeficientul de repartiie a cheltuielilor cu ntreinerea repartiia utilajelor, kCIFU, kCIFU = 0.250.5.

(6.4)

Regia de secie, Rs, reprezint cheltuielile privind salariul personalului de conducere i de alt natur din cardul seciei, amortizarea cldirilor i mijloacelor fixe aferente seciei, cheltuieli administrativ gospodreti la nivel de secie, cheltuieli pentru protecia muncii i cheltuieli de cercetare, invenii i inovaii. Se calculeaz ca procent (100%350%) din Cman.Regia general de ntreprindere, Ri, reprezint cheltuielile privind salariul personalului de conducere, tehnic, etc. din ntreprindere, amortizarea mijloacelor fixe de interes general, cheltuieli de cercetare i instruirea personalului de conducere, cheltuieli administrativ gospodreti la nivel de ntreprindere i alte cheltuieli de interes general.Se stabilesc ca procent (612%) din costul de secie (Cman + Rs + Cifu).

6.4. Calculul preului piesei

Preul de producie:

(6.5)Preul de livrare:

) (6.6)Preul de vnzare cu amnuntul al piesei:

(6.7)Bibliografie:N. Bejan, M.D. Iozsa, Fabricarea i repararea industrial a autovehiculelor, ndrumar de proiect, Bucureti, 1995.