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畢業(yè)設(shè)計(論文)任務(wù)書
I、畢業(yè)設(shè)計(論文)題目:
刀桿手動壓力機設(shè)計
II、畢 業(yè)設(shè)計(論文)使用的原始資料(數(shù)據(jù))及設(shè)計技術(shù)要求:
已知條件:
工作壓力:1000kg 底座尺寸:150mm X 268mm
壓機高度:286mm 最大工作行程:121.5mm
要求:
1.繪制總裝圖及零件圖
2.運動分析
3.總體強度受力分析計算
4.成本核算
5.齒條工藝規(guī)程設(shè)計
III、畢 業(yè)設(shè)計(論文)工作內(nèi)容及完成時間:
1、開題報告 2周
2、總體設(shè)計 2周
3、常規(guī)設(shè)計 7周
4、成本核算 1周
5、齒條工藝規(guī)程設(shè)計 2周
6、編寫畢業(yè)設(shè)計說明書 2周
7、外文資料翻譯 1周
Ⅳ 、主 要參考資料:
1.xiao Dong, ZHENG WANG Xing-song Solid Motion Analysis and Impact Force Measurement of Servo Press
2.濮良貴,紀(jì)名剛主編.機械設(shè)計.第七版.北京:高等教育出版社,2001
3.吳宗澤主編.機械設(shè)計教程. 北京:機械工業(yè)出版社,2003
4.唐照民,李質(zhì)芳.機械設(shè)計.西安:西安交通大學(xué)出版社,1995
5.徐錦康主編.機械設(shè)計. 北京:機械工業(yè)出版社,2001
6.邱宣懷主編.機械設(shè)計.第四版.北京:高等教育出版社,1997
7.金萍.先進(jìn)機械制造技術(shù)勢[J].內(nèi)蒙古林學(xué)院學(xué)報,1996,12(3):15~16
8.嚴(yán)龍祥.車床夾具設(shè)計[M].江蘇人民出版社.1978.7
9.劉震.先進(jìn)制造工藝技術(shù)的發(fā)展趨勢[J].呼侖貝爾學(xué)院學(xué)報,2002.5(3):3
10.閆志中.劉先梅.夾具設(shè)計方法及發(fā)展趨洪 . 機械加工工藝手冊[M] . 北京出版
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11.王硯軍.楊麗穎.機械環(huán)保綠色制造業(yè)可持續(xù)發(fā)展模式——綠色制造[J].山東輕工業(yè)學(xué)院學(xué)報, 2004,03(43):36~37.
航空工程 系 機械設(shè)計制造及其自動化 專業(yè)類 0681053 班
學(xué)生(簽名):
日期: 自 2010 年 3 月 1 日至 2010 年 6 月 10 日
指導(dǎo)教師(簽名):
助理指導(dǎo)教師(并指出所負(fù)責(zé)的部分):
系(室)主任(簽名):
附注:任務(wù)書應(yīng)該附在已完成的畢業(yè)設(shè)計說明書首頁。
南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位畢業(yè)論文
1 前言
1.1課題研究的目的及意義
1.1.1 手動壓力機的研究目的
1.應(yīng)用大學(xué)所學(xué)的基礎(chǔ)理論知識,進(jìn)行刀桿手動壓力機的常規(guī)設(shè)計。設(shè)計過程是對大學(xué)所學(xué)理論知識的應(yīng)用,并在設(shè)計中不斷發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題,從而在具體的實踐中鞏固、拓展理論知識。
2.在設(shè)計過程中,要求了解相關(guān)機械產(chǎn)品的知識,尤其是國內(nèi)外這種機械產(chǎn)品的發(fā)展?fàn)顩r、發(fā)展前景等。這就要求我們有較好的語言功底,應(yīng)用所學(xué)知識,還可能涉及專業(yè)英語知識等,通過互聯(lián)網(wǎng)等工具,搜索國外大學(xué)、研究所等一些最新的前緣論文。這一過程無形中提高了我收集、整理信息的能力。
3.在壓力機的設(shè)計中,要查閱很多相關(guān)書籍,圖表等,這是整個機械行業(yè)的一大特點。機械專業(yè)有著五、六百年的輝煌發(fā)展歷史,許多的實踐經(jīng)驗已經(jīng)成為國標(biāo),這給機械設(shè)計帶來了很大的便利。我們在從事設(shè)計過程中,提高了查閱資料、應(yīng)用工具書的能力。
4.壓力機的設(shè)計還要求繪制一些裝配圖和零件圖,這就要用到一些畫圖軟件。通過畫圖,提高了我們的動手能力,為以后工作打下了堅實基礎(chǔ)。
1.1.2 手動壓力機的研究意義
手動壓力機作為一種常用的機械動力增壓裝置,它能克服大噸位液壓機體積大、重量大,不便攜帶的缺點,手動壓力機是機械壓力機中具有代表性的一類加工設(shè)備,該類設(shè)備結(jié)構(gòu)堅固,能提高生產(chǎn)效率,且具有操作方便、動作靈活,經(jīng)久耐用等特點。它的用戶幾乎包羅了國民經(jīng)濟各部門,量大面寬?,F(xiàn)在我國經(jīng)濟建設(shè)蓬勃發(fā)展,壓力機的使用從大型工廠到私人手工作坊,幾乎在涉及到零件冷壓工藝的地方都可以見到。因此設(shè)計滿足符合生產(chǎn)實踐要求的,能保證加工精度與要求的壓力機很有必要。
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
機械在國民經(jīng)濟中占有重要地位,在我國,機械制造是我國經(jīng)濟的戰(zhàn)略重點。自新中國成立以來,尤其是改革開放30年來,我國的機械行業(yè)飛速發(fā)展,各種機械產(chǎn)品相繼問世。在設(shè)計機械產(chǎn)品時,首先要滿足一定的要求,其次機械產(chǎn)品的設(shè)計也要按照一定的方法。機械產(chǎn)品的基本要求取決于其所處的地位、作用及工作條件,主要考慮以下幾個方面的要求:功能要求、壽命要求、工藝性要求、價格要求、可靠性要求以及維護(hù)要求和標(biāo)準(zhǔn)化要求。目前國內(nèi)生產(chǎn)的一些大型機械壓力機及其生產(chǎn)線已跨出國門,走向世界。冷壓設(shè)備質(zhì)量的好壞,它直接影響到設(shè)備的安全和合理使用,也關(guān)系到生產(chǎn)中產(chǎn)品質(zhì)量、生產(chǎn)效率及成本,以及模具壽命等一系列重要問題。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,壓力機的精度也有了相當(dāng)大的提高。
手動壓力機作為一種常用的機械動力增壓裝置,廣泛應(yīng)用與各種產(chǎn)品的包裝、維修,提供更精確,更方便的服務(wù),是工廠必備的工具之一。許多的零件已經(jīng)形成標(biāo)準(zhǔn)件,這為零件和產(chǎn)品的生產(chǎn)專業(yè)化帶了便利。各個企業(yè)按照統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)安排生產(chǎn),便于組織管理。產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)化也推動了機床標(biāo)準(zhǔn)化的發(fā)展。小型手動壓力機也呈現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化趨勢。這種不僅表現(xiàn)在手動壓機本身各個零件的標(biāo)準(zhǔn)化,還體現(xiàn)在它所能施力的各種產(chǎn)品。這就使其維修和零部件的更新有統(tǒng)一的參考標(biāo)準(zhǔn)。同時,設(shè)計手動壓機的工程師也根據(jù)產(chǎn)品的要求與相應(yīng)的國家標(biāo)準(zhǔn),兼顧手動壓機的工作壓力,底座尺寸、壓機高度、最大工作行程設(shè)計符合生產(chǎn)實踐要求的手動壓力機。
1.3 本課題研究內(nèi)容
本文的探討內(nèi)容是有關(guān)小型壓力機的設(shè)計,包括其傳動裝置和執(zhí)行部分。其中包括齒輪設(shè)計、軸的設(shè)計、齒條工藝的編制和各標(biāo)準(zhǔn)件的選用等,是對大學(xué)所學(xué)知識的綜合運用。此研究的目的是用一種合理的機械設(shè)計方法,設(shè)計出一種能保證加工精度,同時成本較低的手動壓力機。
2 總體方案的確定
根據(jù)設(shè)計任務(wù)書的要求,刀桿式手動壓力機的設(shè)計需要完成以下內(nèi)容:最大工作壓力為1000kg,最大工作行程為121.5mm,齒條下降速度可由手動控制等方面的要求。此種類型的壓力機采用齒輪——齒條進(jìn)行傳動,其動力為人手動提供。人施加于手柄上的力通過軸及齒輪傳遞到齒條上,使與齒輪嚙合的齒條上下運動,從而實現(xiàn)對放置在工作臺上的工件的壓制。另外,傳動軸并不是與箱體直接接觸,而是通過加裝軸承,從而減小了傳動軸與箱體的摩擦,使得機器工作更加的平穩(wěn)。下圖為壓力機的一個簡單結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2-1 手動壓力機結(jié)構(gòu)示意圖
1—工作臺2—箱體3—軸承蓋4—齒條 5—壓蓋
3 齒輪的設(shè)計
齒輪傳動是機械傳動中的最重要的傳動之一,應(yīng)用廣泛。其有傳動效率高、結(jié)構(gòu)緊湊、工作可靠、壽命長、傳動比較平穩(wěn)等優(yōu)點。同時,齒輪機構(gòu)也有制造和安裝的精度要求較高,成本較高,不適應(yīng)于兩軸距離較遠(yuǎn)時的傳動等不足。
齒輪傳動可分開式、半開式、及閉式。一些齒輪沒有防塵罩或機殼,齒輪完全暴露在外面是開式齒輪傳動,這種齒輪傳動輪齒易磨損,只適用于低速傳動。半開式齒輪傳動有簡單的防護(hù)罩,但不能嚴(yán)密地做到防止外界雜物侵入。閉式齒輪傳動裝在經(jīng)過精確加工而且封閉嚴(yán)密的箱體內(nèi),與開式和半開式齒輪相比,潤滑和防護(hù)條件最好,多用于重要的場合。在本論文中,根據(jù)齒輪傳動的現(xiàn)場條件,符合半開式齒輪傳動的要求。
3.1 選定齒輪類型、精度等級、材料和齒數(shù)
壓力機是齒輪與齒條嚙合的機構(gòu),通過杠桿使壓力增大,可以沖一些小型零件模型,齒輪是直齒圓柱齒輪傳動。該機械為一般工作機械,速度不高,選擇7級精度。材料的選擇與軸有關(guān),因為軸的直徑和齒輪分度圓直徑相差不大,所以齒輪和軸聯(lián)成一體,做成齒輪軸。齒輪的尺寸較小,相對承受較大的載荷,對材料的要求較高,所以選用40Cr。齒數(shù)Z初選為20。
1、結(jié)構(gòu)示意圖一,由齒輪、齒條確定傳動方案,選用直齒圓柱齒輪進(jìn)行傳動。
2、由參考文獻(xiàn)【2】表10-8各類機器所用齒輪傳動的精度等級范圍,選取齒輪傳動的精度等級。
手動壓力機屬于一般工作機器,速度及精度要求都不是很高,故選用7級精度,由參考文獻(xiàn)【2】表10-1常用齒輪材料及其力學(xué)特性,選取傳動件的材料。選擇齒輪的材料均為40Cr,并經(jīng)調(diào)質(zhì)及表面淬火,齒面硬度為50-55HRC。
3.2 齒輪的設(shè)計
根據(jù)參考文獻(xiàn)【2】第十章,有關(guān)齒輪傳動的設(shè)計,齒輪的設(shè)計可按齒面接觸強度設(shè)計和齒根彎曲強度設(shè)計。根據(jù)以上兩種方法,確定齒輪的最小分度圓半徑和最小模數(shù)。
3.2.1 按齒面接觸強度設(shè)計
公式為
1)假設(shè)齒輪的分度圓直徑為d, 則齒輪的扭矩為:
2)齒輪工作壽命為三年,一天工作八小時,兩班制,齒輪齒數(shù)為20。則許用應(yīng)力循環(huán)次數(shù)為:
根據(jù)參考文獻(xiàn)【2】圖10—21的接觸疲勞壽命系數(shù)為:
3)按齒面硬度查的小齒輪接觸疲勞強度極限為750MPa,安全系數(shù)S=1
所以,接觸疲勞許用應(yīng)力為
4)查參考文獻(xiàn)【2】表10—7,齒寬系數(shù)取
5)查參考文獻(xiàn)【2】表10—6,材料的彈性影響系數(shù)為
6)齒輪與齒條嚙合的傳動比
7)計算齒輪分度圓直徑
mm
8)計算齒寬余齒高之比
齒寬
齒高
所以
9)計算載荷系數(shù)
因為壓力機的轉(zhuǎn)數(shù)較慢,并且設(shè)計時采用的數(shù)據(jù)是壓力最大時情況,查參考文獻(xiàn)【2】表10-2,所以使用系數(shù)。
對于直齒輪,
齒輪的轉(zhuǎn)速較低,精度為七級,查參考文獻(xiàn)【2】圖10-8動載系數(shù)
由參考文獻(xiàn)【2】表10-4用插值法得七級精度、相對支承對稱布置時
由, 查參考文獻(xiàn)【2】圖10-13的;故載荷系數(shù)
=1.364
10) 按實際的載荷系數(shù)校正所得分度圓直徑,
3.2.2 按齒根彎曲強度設(shè)計
公式為:
1)參考文獻(xiàn)【2】10-20c取齒輪彎曲強度疲勞極限
2)參考文獻(xiàn)【2】圖10-18取彎曲疲勞壽命系數(shù)
3)計算彎曲疲勞許用應(yīng)力
安全系數(shù)S=1.4,得
4)查參考文獻(xiàn)【2】,表10-5齒形系數(shù)
5)計算
6)設(shè)計計算
對比上述計算結(jié)果,由齒面接觸疲勞強度計算的模數(shù)大于由齒根彎曲疲勞強度計算的模數(shù),由于齒輪模m的大小主要取決于彎曲強度所決定的承載能力,而齒面接觸疲勞強度所決定的承載能力,僅與齒輪直徑有關(guān),可取由彎曲強度算的的模數(shù)m=2.32就近圓整為m=2.5,按接觸強度算的的分度圓直徑為d=50mm,算出齒輪齒數(shù)
3.3 齒輪的幾何尺寸計算
1)計算齒數(shù):
由公式:
代入數(shù)據(jù)d=50及m=2.5,計算得:
===20
2)壓力角
壓力角取國家標(biāo)準(zhǔn)(GB/T 1356--1988):
α=20°
3)齒頂高h(yuǎn)a:
由公式:
ha=ha*m
代入數(shù)據(jù)m=2.5,ha*(=1)為齒頂高系數(shù),計算得:
ha=ha*m=1×2.5=2.5
4)齒根高h(yuǎn)f:
由公式:
hf=(ha*+c*)m
代入數(shù)據(jù)m=2.5,c*為頂隙系數(shù)(=0.25),計算得:
hf=(ha*+c*)m=(1+0.25)×2.5=3.125mm
5)齒全高h(yuǎn):
由公式:
h=ha+hf=(2ha*+c*)m
代入數(shù)據(jù),計算得:
h=ha+hf=(2ha*+c*)m=5.625mm
6)齒頂圓直徑da:
由公式:
da=d+2ha=(z+2ha*)m
代入數(shù)據(jù)z=12,計算得:
da=d+2ha=(z+2ha*)m=(20+2×1)×2.5=54mm
7)齒根圓直徑df:
由公式:
df=d-2hf=(z-2ha*-2c*)m
代入數(shù)據(jù),計算得:
df=(z-2ha*-2c*)m=(20-2×1-2×0.25)*2.5=43.75mm
8)齒厚s:
由公式:
s=πm/2
代入數(shù)據(jù),計算得:
s=πm/2=3.14×2.5/2=3.925mm
9)齒槽寬e:
由公式:
e=πm/2
代入數(shù)據(jù),計算得:
e=πm/2=3.14×4/2=3.925mm
10)計算齒輪寬度b:
由公式:
b=d
代入數(shù)據(jù),=0.9及d=50mm計算得:
b=0.9×50=45mm
表3-1 齒輪主要尺寸計算結(jié)果
各部分名稱
代號
公式及結(jié)果
模數(shù)
m
2.5mm
齒數(shù)
Z
20
分度圓直徑
d
齒頂高
齒根高
齒頂圓直徑
齒根圓直徑
齒距
p
4 軸的設(shè)計
一切作回轉(zhuǎn)運動的傳動零件,都必須安裝在軸上才能進(jìn)行運動及動力的傳遞。因此軸的主要功用是支承回轉(zhuǎn)零件及傳遞運動和動力。
此處選擇的軸屬于轉(zhuǎn)軸。但是,在工作中該軸主要承受的是扭矩,彎矩相當(dāng)?shù)男?。在多?shù)情況下,軸的工作能力主要取決于軸的強度。這時需對軸進(jìn)行強度計算,以防止斷裂或塑性變形。
軸的材料主要是碳鋼和合金鋼。剛軸的毛坯多數(shù)用軋制圓鋼和鍛件,有的則直接用圓鋼。由于碳鋼比合金鋼價廉,對應(yīng)力集中的敏感性較低,同時也可以用熱處理或化學(xué)熱處理的辦法提高其耐磨性和抗疲勞強度,故采用碳鋼制造軸尤為廣泛,其中最常用的是45鋼。
合金鋼比碳鋼具有更高的力學(xué)性能和更好的淬火性能。因此,在傳遞大動力,并要求減小尺寸與質(zhì)量,提高軸頸的耐磨性,以及處于高溫或低溫條件下工作的軸,常采用合金鋼。
考慮到該齒輪軸上的齒是在軸上加工出來的,同時根據(jù)參考文獻(xiàn)【1】表15-1軸的常用材料及其主要力學(xué)性能,選取該齒輪軸的材料。選取此齒輪軸的材料為40Cr,調(diào)質(zhì)處理。
4.1 初步確定軸的最小直徑大小
扭矩,由公式:
,
可得
查參考文獻(xiàn)【2】表15-3,40Cr的許用扭轉(zhuǎn)應(yīng)力為35至55MPa之間,代入,求的
方案采用齒輪軸結(jié)構(gòu),齒輪的的分度圓直徑為,軸上鉆有一個直徑為20mm的孔,所以取最小直徑大小38mm,并在最小直徑處裝有軸承。查軸承相關(guān)圖表,參考文獻(xiàn)【5】表格15-3,得:軸承的寬度為B=15mm,外徑大小為D=68mm.
4.2 齒輪軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計
1、擬定軸上零件的裝配方案
擬定軸上零件的裝配方案是進(jìn)行軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計的前提,它決定著軸的基本形式。選用的裝配方案是:右端軸承、墊圈、軸承端蓋依次從軸的右端向左端安裝;左端從右到左依次安裝軸承、墊片、墊圈及軸承蓋。這樣就對各軸段的粗細(xì)順序做了初步安排。
2、根據(jù)軸向定位要求確定軸的各段直徑與長度
1)選擇所要使用的軸承為深溝球軸承。
因軸承主要承受徑向載荷,初步選擇深溝球軸承。深溝球軸承可用于雙支點各單向固定的支承。此種軸承在安裝時,通過調(diào)整端蓋面與外殼之間的墊片厚度,使軸承外圈與端蓋間存在很小的軸向間隙,以適當(dāng)補償軸受熱所引起的變化。為了使軸的直徑與軸承孔徑相適應(yīng),需要選取軸承型號:
參照工作要求,查參考文獻(xiàn)【5】表15-3(GB276-89)得:
d=40mm
由軸承產(chǎn)品目錄中,初步選取特輕(1)系列,深溝球軸承6008,其尺寸為:dDB=40mm68mm15mm
2)為了滿足左端與右端的滾動軸承的定位,可采用軸肩進(jìn)行軸向定位。定位軸肩高度h一般取為h=(0.07-0.1)d,d為與零件相配處軸的直徑。
查得6008型軸承定位軸肩的高度為:
h=3mm
則軸間處的直徑大小為46mm,大于齒輪的齒根圓半徑(43.75mm)。所以,兩邊軸承的內(nèi)圈定位不使用軸肩,可以使用套筒定位。
同時,查閱參考文獻(xiàn)【5】表4-1,軸承端面至箱體內(nèi)壁的距離為3mm,齒輪端面至箱體內(nèi)壁的距離為10mm,所以,這一端軸的長度為兩者之和為13mm。
同理,軸的軸承關(guān)于齒輪對稱布置,另一端的長度和直徑一樣。在安裝手柄一側(cè)的軸承右端面,有一軸肩。這一設(shè)計減小了軸的重量和軸的加工精度,其直徑是38mm。
3)因齒輪寬b=d=0.9×50=45mm,則軸上加工齒輪的部位應(yīng)與齒輪寬度一致。故取 L=45mm
4)在軸的安裝手柄的一側(cè),考慮安裝端蓋的寬度,L=22mm,和端蓋距離手柄中心的長度,23mm。設(shè)計這一軸的的長度為45mm。
5)在手柄的右側(cè),還安有一螺釘,其作用是調(diào)整手柄的松緊。在軸上其長度設(shè)計為10mm。
3、軸上零件的軸向定位
滾動軸承與軸的軸向定位,是由過渡配合來保證的,此處選軸的直徑尺寸公差為k6。
根據(jù)以上數(shù)據(jù),設(shè)計軸的各部分尺寸如下:
圖4-1 齒輪軸的各部分尺寸
4.3 軸的校核
在完成軸的初步結(jié)構(gòu)設(shè)計后進(jìn)行校核計算,計算準(zhǔn)則是滿足軸的強度或剛度要求,必要時還要校核軸的振動穩(wěn)定性。這里主要考慮軸的強度校核。
在進(jìn)行軸的強度校核時,應(yīng)該根據(jù)軸的具體受載及應(yīng)力分析情況,采取相應(yīng)的計算方法,并恰當(dāng)?shù)剡x取其許用應(yīng)力。對于僅僅(或主要)承受扭矩的軸(傳動軸),應(yīng)按扭矩強度條件計算;對于既承受彎矩又承受扭矩的軸(心軸),應(yīng)按彎曲強度條件計算;對于既承受彎矩又承受扭矩的軸(轉(zhuǎn)軸),應(yīng)按彎扭合成強度條件計算;需要時還應(yīng)按疲勞強度條件進(jìn)行精確校核。此外,對于瞬時過載很大或應(yīng)力循環(huán)不對稱較為嚴(yán)重的軸,還應(yīng)按峰尖載荷校核其靜強度,以免產(chǎn)生過量的塑性變形。
根據(jù)第二章的齒輪設(shè)計和第三章的軸的設(shè)計,可以做出軸的受力圖(圖4-2),軸的扭矩為:
是手作用在軸上的力,L為軸的實際有效長度。L=500mm。代入數(shù)據(jù),求的T=245Nm。根據(jù)軸的受力圖和力矩平衡的知識,求的在軸的支撐處的分別為531Kg和419Kg。
做軸的受力圖:
圖4-2 齒輪軸的受力圖
根據(jù)軸的受力圖,做出軸的扭矩和彎矩圖,并合成如下:
圖4-3 齒輪軸的彎矩和扭矩圖
4.3.1 按軸的扭矩強度條件計算
按扭轉(zhuǎn)強度校核
在上文,已經(jīng)用扭轉(zhuǎn)強度條件初步估算了軸的最小直徑,這里由于軸上開有一孔,使軸的抗扭強度有所減小,所以還要進(jìn)行一次軸的扭轉(zhuǎn)強度校核,其條件為:
式中,——扭轉(zhuǎn)應(yīng)力,MPa;
T——軸所受的扭矩,Nm;
——軸的抗扭截面系數(shù),
在軸的最右端,直徑最小,并開有一直徑為20mm的孔徑。其視圖如下:
抗扭截面系數(shù):
圖4-4 齒輪軸的最小端截面圖
代入數(shù)據(jù)算的:
代入上面數(shù)據(jù):扭轉(zhuǎn)應(yīng)力
而40cr的許用扭轉(zhuǎn)應(yīng)力為35~55Mpa,符合要求。
4.3.2 按彎扭合成強度條件校核
在最大彎矩處,彎矩為:
扭矩為:
根據(jù)第三強度理論,軸的彎扭組合應(yīng)力為:
由于壓力機的轉(zhuǎn)速很慢,所以把扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力假定為靜應(yīng)力,取
代入得:
其中40cr的許用靜應(yīng)力為,所以強度有富余,可以滿足強度要求。
5 軸承的選用和布置
軸承分為滑動軸承和滾動軸承,它們的作用都是支承旋轉(zhuǎn)軸及承受軸上載荷。滾動軸承因其具有摩擦阻力小,結(jié)構(gòu)緊湊,旋轉(zhuǎn)精度高等優(yōu)點而被廣泛采用。滾動軸承種類很多,其結(jié)構(gòu)大致相同,一般由外圈、內(nèi)圈(上圈、下圈)、滾動體和保持架等組成。按照滾動軸承的承受載荷方向的不同,滾動軸承可分為:徑向接觸軸承、軸向接觸軸承、角接觸軸承。徑向接觸軸承主要承受徑向載荷,軸向接觸軸承主要承受軸向載荷,角接觸軸承同時承受徑向載荷和軸向載荷。
5.1 軸承的選用與校核
分析該機構(gòu)的受力,軸上主要承受徑向力,軸向力基本忽略不計。選擇深溝球軸承,其內(nèi)徑為d=40mm,簡化畫法如下:
圖5-1 軸承的結(jié)構(gòu)簡圖
當(dāng)量動載荷計算公式為:
Fr和Fa分別為徑向載荷和軸向載荷。軸向載荷約等于0.徑向載荷為
對于球軸承
查參考文獻(xiàn)【5】表15-3,有X=1,Y=0.齒輪的轉(zhuǎn)速較低,取2r/min.
軸承的動載荷,查表的:
Fp取1.代入一下公式:
算的Lh=16897.1(h)。查參考文獻(xiàn)【2】表13-3,推薦的一般此種工作條件的軸承工作機械壽命為12000~20000h.,Lh在其范圍之內(nèi)。所以,軸承的壽命能滿足要求,很適合工作需要。
5.2 滾動軸承的配置
一般來說,一根軸需要有兩個支點,每個支點可由一個或一個以上的軸承組合。合理的配置是要考慮軸在機器中有正確的位置、防止軸向竄動以及軸受熱膨脹后不致將軸承卡死等因素。
深溝球軸承也可用于雙支點各單向固定的支承。其軸的支承跨距較小,故較常采用雙支點各單向固定的支撐。
這種軸承在安裝時,通過調(diào)整端蓋面與外殼之間的墊片厚度,使軸承外圈與端蓋間存在很小的軸向間隙,以適當(dāng)補償軸受熱所引起的變化。
此外,對于固定間隙軸承(深溝球軸承),可在軸承蓋與箱體軸承座端面之間或在軸承蓋與軸承外圓之間設(shè)置調(diào)整墊片,以此在裝配時通過調(diào)整來控制軸向間隙大小。
5.3 滾動軸承的潤滑
潤滑對于滾動軸承具有重要的意義,軸承中的潤滑劑不僅可以降低摩擦阻力,還可以起著散熱、減小接觸應(yīng)力、吸收振動、防止銹蝕等作用。
選用的潤滑方式與軸承的速度有關(guān),手動壓力機屬于低速設(shè)備,滾動軸承的dn(d為軸承的內(nèi)徑,n為軸承的轉(zhuǎn)速)值較小,適用于用脂潤滑。
潤滑脂形成的潤滑強度高,能承受較大的載荷,不易流失,容易密封,一次加脂可以維持相當(dāng)長的一段時間。對于那些不便經(jīng)常添加潤滑劑的地方,這種潤滑方式十分適宜。且這種潤滑方式只適用于較低的dn值。所以說,此滾動軸承采用潤滑脂進(jìn)行潤滑是比較合適的。
滾動軸承的裝脂量一般以軸承內(nèi)部空間容積的1/3—2/3為宜。
5.4 滾動軸承的密封裝置
在壓力機的傳動軸的外伸段,應(yīng)在軸承蓋的軸孔內(nèi)設(shè)置密封件。
軸承的密封裝置是為了阻止灰塵、水、酸氣和其他雜物進(jìn)入軸承,并阻止?jié)櫥瑒┝魇ФO(shè)置的。密封裝置可分為接觸式和非接觸式兩大類。
由于已經(jīng)選定了軸承的潤滑方式為脂潤滑,所以選定該軸承的密封裝置為氈圈油封。
在軸承上開出梯形槽,將毛氈按標(biāo)準(zhǔn)制成環(huán)形或帶形,放置在梯形槽中以與軸密切接觸;或者在軸承上開缺口放置氈圈油封,然后用另外一個零件壓在氈圈油封上,以調(diào)整毛氈與軸的密合程度,從而提高密封效果。
采用氈圈油封主要用于脂潤滑的場合,它的結(jié)構(gòu)簡單,但摩擦較大,只用于滑動速度小于4—5m/s的地方。當(dāng)與氈圈油封相接觸的軸表面經(jīng)過拋光且毛氈質(zhì)量高時,可用到滑動速度達(dá)7—8m/s的地方。
基于氈圈密封和機器運行速度較低等特點,采用此種密封方式是比較合適的。
6 壓力機箱體及附件的設(shè)計
6.1 箱體的結(jié)構(gòu)設(shè)計
箱體起著支承軸系、保證傳動件和軸系正常運轉(zhuǎn)的重要作用。箱體按其結(jié)構(gòu)形狀不同分為剖分式和整體式;按照制作方式的不同有鑄造箱體和焊接箱體。
本次課題所設(shè)計的箱體為整體式,制造方法為鑄造箱體。為了保證箱體的剛度,要設(shè)有加強肋。箱體底座要有一定的寬度和厚度,以保證安裝的穩(wěn)定性和剛度。整體式箱體重量輕,零件少、機體的加工量也少。
壓力機的箱體一般多用HT150、HT200制造。本次設(shè)計采用HT200材料。鑄鐵具有良好的鑄造性能和切削加工性能,成本低。
在已確定箱體結(jié)構(gòu)形式整體式和箱體毛坯制造方法(鑄造箱體)的基礎(chǔ)上,可進(jìn)行箱體的結(jié)構(gòu)設(shè)計。
(1)箱體的壁厚
箱體要有合理的壁厚,軸承座、箱體底座等處承受的載荷較大,其壁厚應(yīng)該更厚些。其數(shù)值可查閱參考文獻(xiàn)【5】表4-1確定。
箱座壁厚δ,查參考文獻(xiàn)【5】表11—8,鑄鋼的最小壁厚在10與12mm之間。選擇δ=10mm 符合要求。
(2)地腳螺釘直徑df
查參考文獻(xiàn)【5】表3-1,由公式:
df=0.036a+10
A取90mm。代入數(shù)據(jù),計算得:
df=13.24mm
取df=16mm
(3)地腳螺釘數(shù)目n
查參考文獻(xiàn)【5】表3-1,確定n=2。
(4)壓蓋、箱體聯(lián)結(jié)螺栓直徑d1
查參考文獻(xiàn)【5】表3-1,由公式:
d1=(0.6--0.8)df
且有,螺栓間距L≤150—200
代入數(shù)據(jù),計算得:
d1=9.6mm,取標(biāo)準(zhǔn)為10mm。
6.2 軸承蓋的設(shè)計
1)軸承蓋的結(jié)構(gòu)
軸承蓋的作用是固定軸承、承受軸向載荷、密封軸承座孔、調(diào)整軸系位置和軸承間隙等。其類型有凸緣式和嵌入式兩種。
本課題中所選用的軸承蓋為凸緣式。凸緣式軸承蓋用螺釘固定在箱體上,調(diào)整軸系位置或軸系間隙時不需要開箱蓋,密封性也較好。
2)軸承蓋參數(shù)的確定
(1)軸承蓋螺釘直徑和數(shù)目d3、n
查參考文獻(xiàn)【5】表9-9,確定:螺釘直徑為6mm,螺釘數(shù)為n=4。
(2)軸承蓋(軸承座端面)外徑D2
查參考文獻(xiàn)【5】凸緣式軸承蓋,由公式:
D2=D0+2.5d3,D0=D+2.5d3
d3為螺釘直徑,D為軸承外徑。根據(jù)已知數(shù)據(jù),代入公式,計算得:
D0=83mm,D2=98mm
6.3 手柄的設(shè)計與強度校核
1、材料的選用
手柄是壓力機上傳力構(gòu)件,查參考文獻(xiàn)【1】表12-6,可選用合金結(jié)構(gòu)鋼制造,牌號:40Cr。此種材料廣泛應(yīng)用于齒輪、軸、曲軸、連桿螺栓等。
2、長度的確定
初定壓力機手柄的長度為620mm,考慮到手的實際作用點及機器本身結(jié)構(gòu)的特點,取實際在壓力機手柄上產(chǎn)生的力臂約為500mm。
3、彎曲應(yīng)力的校核
手柄的材料:40Cr,調(diào)質(zhì),許用靜應(yīng)力為400MPA。
手柄的受彎長度為550mm,最大彎矩為:
最大彎矩出的應(yīng)力:
40Cr的許用彎矩為400Mpa。所以,手柄的材料滿足受力強度要求。
7 齒條和其工藝規(guī)程的設(shè)計
7.1齒條參數(shù)的確定
1)、模數(shù)m與齒輪相同,即模數(shù):
m=2.5
2)、壓力角處處相等,且等于齒形角,壓力角取國家標(biāo)準(zhǔn)(GB/T 1356--1988)即: α=20°
3)、齒頂高h(yuǎn)a:
由公式:
ha=ha*m
代入數(shù)據(jù)m=4,ha*為齒頂高系數(shù)(=1),計算得:
ha=ha*m=1×2.5=2.5
4)、齒根高h(yuǎn)f:
由公式:
hf=(ha*+c*)m
代入數(shù)據(jù)m=4,c*為頂隙系數(shù)(=0.25),計算得:
hf=(ha*+c*)m=(1+0.25)×2.5=3.125mm
5)、齒厚s:
由公式:
s=πm/2
代入數(shù)據(jù),計算得:
s=πm/2=3.14×2.5/2=3.925mm
6)、齒槽寬e:
由公式:
e=πm/2
代入數(shù)據(jù),計算得:
e=πm/2=3.14×4/2=3.925mm
7)、齒條長度:
根據(jù)任務(wù)書上的數(shù)據(jù):壓力機的整體高度297mm,和最大工作行程121.5mm, 定齒條的長度為300mm。
8)、齒條寬度:
已經(jīng)求出齒輪的寬度b=45mm,考慮到齒輪與齒條之間的嚙合關(guān)系,兩者之間的寬度之差為5至10mm,取整40mm作為齒條的寬度.
9)齒條長度的確定
根據(jù)任務(wù)書要求,確定齒條的長度為300mm,齒條的有齒嚙合部分長度為
L=260mm.
表7-1 齒條各部分尺寸的計算結(jié)果
各部分名稱
代號
公式及計算結(jié)果
模數(shù)
m
2.5
齒頂高
齒根高
齒全高
h
壓力角
20
齒距
p
齒厚
s
S=1.5708m=3.925mm
齒槽
e
e=1.5708m=3.925mm
徑向間隙
c
C=0.25m=0.625mm
7.2 齒條工藝設(shè)計分析
制定工藝路線是一個反復(fù)斟酌、修改的過程,主要是根據(jù)被加工零件表面的幾何特征,應(yīng)用常見的機械加工方法,如車削、銑削、刨削、鏜削、鉆削、磨削等,依據(jù)加工經(jīng)濟精度原則預(yù)訂工藝路線,然后在將相識或相同的加工方法組合起來,逆向遞推到毛胚設(shè)計為止的反復(fù)修改完善的過程。工藝路線制訂要考慮的問題有:1.始終考慮的是經(jīng)濟性即制造成本低;一般來講要制造成本低,主要是從現(xiàn)有資源的重復(fù)利用和提高加工效率兩方面出發(fā)。齒條有狹長平面組成,其相當(dāng)于分度圓無限增大的齒輪。從結(jié)構(gòu)尺寸可見其剛性不好,加工中保證平面度是主要任務(wù),四個相互垂直的平面也應(yīng)重視。齒條固定在床身上,安裝后齒向要與底面保持垂直,否者影響齒輪與齒條的嚙合精度。
工藝分析:齒條是一種直徑無限增大的齒輪,它的外圓與根圓已變成直線。中批量生產(chǎn)齒條上齒形,一般可在插齒機上配以專用夾具插削而成,若無插齒機或少量單件生產(chǎn)可采用齒輪銑刀,其精度較插齒差。圖樣中要求齒頂面有平面度要求實際加工中需要交替定位,所以四個平面均加以磨削,而且保證相互垂直。這樣插齒時,與底面定位在夾具中加工出的齒向能保證垂直度要求。
7.2.1 確定毛坯制造方法
本零件的主要功用是傳遞動力,其工作時需承受較大的載荷,要求有較高的強度和韌性,故毛坯應(yīng)選擇鍛件,以使金屬纖維盡量不被切斷。又由于是單件小批量生產(chǎn)、且零件形狀較簡單,尺寸也不大,故應(yīng)采用自由鍛。
7.2.2 各平面加工方法的確定
齒條的左右端面粗糙度要求是12.5,可以選擇先粗車后半精車。對齒條的四個狹長的側(cè)面,粗糙度要求是3.2,通過先粗銑后精銑可以達(dá)到要求。
表7-2 平面的各種加工方案及能達(dá)到的經(jīng)濟精度及表面粗糙度
序號
加工方法
公差等級
表面粗糙度
1
粗車
IT13~IT11
12.5~50
2
粗車——半精車
IT10~IT8
3.2~6.3
3
粗車——半精車——精車
IT8~IT7
0.8~1.6
4
粗車——半精車——磨削
IT8~IT6
0.2~0.8
5
粗刨
IT13~IT11
6.3~25
6
精銑
IT13~IT11
6.3~25
7
粗刨——精刨(精銑)
IT10~IT8
1.6~6.3
8
粗銑——精銑(或精刨)
IT10~IT8
1.6~6.3
9
粗刨——精刨(或精銑)——刮研
IT7~IT6
0.1~0.8
10
粗銑——精銑(或精刨)——刮研
IT7~IT6
0.1~0.8
11
粗刨——精刨(或精銑)——寬刃精刨
IT7
0.2~0.8
12
粗銑——精銑(或精刨)——寬刃精刨
IT7
0.2~0.8
13
粗刨——精刨(或精銑)——磨削
IT7
0.2`0.8
14
粗銑——精銑(或精刨)——磨削
IT7
0.2`0.8
15
粗銑——精銑——磨削——研磨
IT5
0.006~0.1
16
粗銑——拉削
IT9~IT7
0.8~1.6
7.2.3 各平面加工余量的確定
工序間加工余量是相鄰兩工序的工序尺寸之差,有雙邊和單邊余量。工序間加工加工余量的確定原則:1.加工余量應(yīng)盡可能小,余量小可以縮短加工時間,提高加工效率,降低制造成本,延長機床、刀具的使用壽命;2.加工余量應(yīng)能保證按此余量加工后能達(dá)到零件圖樣要求的尺寸、形狀、位置公差和表面粗糙度,工序公差不應(yīng)超出經(jīng)濟加工精度范圍,本工序的余量應(yīng)大于上工序留下的尺寸公差、形狀公差和表面切削層厚度;3.本工序的余量還應(yīng)考慮裝夾誤差、加工中的變形、熱處理變形和加工方法可能帶來的誤差。確定方法:1.分析計算法:在可靠的實際數(shù)據(jù)資料基礎(chǔ)上進(jìn)行計算,目前應(yīng)用較少;2..經(jīng)驗估算法:根據(jù)工藝人員的實際經(jīng)驗確定工序余量,通常都比較偏大,一般用于單件小批量生產(chǎn)中;3.查表法:應(yīng)用廣泛的方法,查閱有關(guān)的手冊,在結(jié)合工廠的實際情況適當(dāng)修正使用。工藝基準(zhǔn)與設(shè)計基準(zhǔn)重合時,由最后一道工序依次向前推算工序基本尺寸,直到毛胚尺寸(本工序的余量=前工序的工序尺寸—本工序的工序尺寸)。工序尺寸的公差按各工序采用的加工方法的經(jīng)濟精度確定,并按“入體原則”確定上、下偏差;毛胚和兩孔中心距按雙向?qū)ΨQ偏差標(biāo)注。工藝基準(zhǔn)與設(shè)計基準(zhǔn)不重合時,應(yīng)用工藝尺寸鏈分析計算。
查參考文獻(xiàn)【1】,端面的最大尺寸小于等于50mm的平面最大尺寸,查表的自由鍛第一次粗加工余量1.0~1.4mm,取1.0mm,半精車端面余量是1.0mm。在四個狹長平面,先粗銑后精銑,可以達(dá)到粗糙度要求。參考文獻(xiàn)【1】,表7-24,表7-25,粗銑的加工余量是1.5mm,精銑的加工余量是0.7~81.0mm,取1.0mm。齒條的毛胚寬度取45mm,,一次粗銑后精銑可與達(dá)到精度要求和粗糙度要求。
7.2.4 繪制毛坯圖
根據(jù)上文確定的各平面加工余量,可以得出毛胚的尺寸。
圖7-1 毛胚的尺寸圖
7.2.5 背吃刀量的選擇
對粗加工,根據(jù)工件的加工余量來確定,除留下精加工余量外,一次進(jìn)給盡可能切除全部余量。背吃刀量可達(dá)8~810mm。當(dāng)切削加工余量過大、工藝系統(tǒng)剛度過低、機床功率不足、刀具強度不夠或斷續(xù)切削的沖擊振動較大時,可分多次進(jìn)給。切削表面有硬皮的鑄、鍛件時,應(yīng)盡量使背吃刀量大于硬皮層的厚度,以保護(hù)刀具。對半精加工和粗加工,此時一般加工余量較小,可一次切除。為了保證加工精度和表面質(zhì)量,也可多次進(jìn)給,第一次進(jìn)給的背吃刀量一般為加工余量的2/3以上。半精加工(表面粗糙度為6.3~3.2)時,背吃刀量可取0.5~2mm,精加工(表面粗糙度為1.6~0.8)時,背吃刀量取為0.1~0.4mm。
所以,在車端面時粗車和半精車背吃刀量均取1.0mm,粗銑齒條的四個狹長表面時背吃刀量取1.5mm,精銑是取1.0mm。
7.2.6 加工齒條的機床和刀具選擇
車端面,可以選擇普通車床,如C6140,銑床可選擇X52K,插齒要在專用的插齒機上進(jìn)行。
加工齒條可以用齒輪銑刀、滾刀、插齒刀等。方案一用銑的方法加工齒條,齒輪銑刀分為指形齒輪銑刀和盤形齒輪銑刀,其中指形齒輪銑刀主要用以加工大模數(shù)的齒輪,盤形齒輪銑刀分為盤形齒輪銑刀和盤形錐齒輪銑刀,前者用于加工直齒或斜齒圓柱齒輪和齒條;后者齒形的制造誤差比較大,因此只能用于粗加工和加工低精度的直齒錐齒輪。方案二采用的的是插齒加工,插齒法加工齒輪比較方便,插齒刀包括盤形直齒插齒刀、碗形直尺插齒刀、錐柄斜齒插齒刀。盤形插齒刀主要用于加工內(nèi)外嚙合的直齒或斜齒圓柱齒輪、人字齒輪;碗形插齒刀主要用于加工帶臺肩及階梯的內(nèi)、外嚙合的直齒齒輪;錐柄插齒刀主要用于加工內(nèi)嚙合直齒或斜齒齒輪。
插齒刀精度有AA級、A級、B級三種AA級可以加工六級精度齒輪,A級可以加工七級精度齒輪、B級可以加工八級精度齒輪。插齒刀的模數(shù)范圍為0.2~12mm,其中1~8mm為中模數(shù)插齒刀,模數(shù)小于1mm的為小模數(shù)插齒刀,模數(shù)大于8mm的為大模數(shù)插齒刀。綜上所述,加工齒條的銑刀可以選用盤形齒輪銑刀,如果用插齒加工齒條,可以選用盤形直齒插齒刀,因為齒條的精度為八,所以插齒刀精度選擇B級。
7.2.7 選擇定位基準(zhǔn)
(1)定位精基準(zhǔn)的選擇
齒條的設(shè)計基準(zhǔn)是如圖7-1的零件圖所示的齒條底面??紤]定位穩(wěn)定可靠,所以選取底面作為定位精基準(zhǔn)。加工時還要設(shè)定定位粗基準(zhǔn):第一個面銑平后,工件轉(zhuǎn)90。已加工面靠在固定鉗口一側(cè),重新裝夾工件,再銑第二面,這樣依次將四平面銑完,可保證平面之間的垂直度要求。
(2)定位粗基準(zhǔn)選擇
主要考慮裝夾方便、可靠,在加工四個表面的時候,選取已經(jīng)加工好的表面靠在固定鉗口的一側(cè)作為定位粗基準(zhǔn)。
7.2.8 擬定零件加工工藝路線
齒條工藝方案有如下兩種:
1.單件小批量生產(chǎn)(銑齒)
工序00 下料
工序05 調(diào)度
工序10 粗銑后精銑下端面
工序15 粗銑后精銑后端面
工序20 粗銑后精銑上端面
工序25 粗銑后精銑前端面
工序30 車端面
工序35 車端面
工序40 檢驗
工序45 銑齒
工序50 熱處理:高頻感應(yīng)加熱淬火
工序55 鉗
工序60 檢驗
工序65 入庫
a) 小批量生產(chǎn)(插齒)
工序00 下料
工序05 調(diào)度
工序10 車端面
工序15 車端面
工序20 銑
工序25 銑
工序30 銑
工序35 銑
工序40 檢驗
工序45 插齒
工序50 熱處理:高頻感應(yīng)加熱淬火
工序55 修毛刺
工序60 檢驗
工序65 入庫
注:齒條有齒的端面設(shè)為上表面,其對面為下表面,正對面為前端面,依此其背面為后端面。
兩種方案的比較:第一種方案是采用銑齒的加工方法,齒形要逐個加工,這種加工方法加工適合小批量生產(chǎn),加工效率低下;第二種方案用插齒的加工方法,加工的效率較高,并且加工精度較第一種方案得到提高。所以根據(jù)生產(chǎn)單位的具體情況選擇加工方案。
8成本校核
8.1成本校核概念和意義
成本是企業(yè)為生產(chǎn)產(chǎn)品、提供勞務(wù)而發(fā)生的各種經(jīng)濟資源的耗費。生產(chǎn)經(jīng)意過程同時也是資產(chǎn)的耗費過程。例如,為生產(chǎn)產(chǎn)品需要耗費材料、磨損固定資產(chǎn)、用現(xiàn)金向職工支付工資等職工薪酬。材料、固定資產(chǎn)和現(xiàn)金都是企業(yè)的固定資產(chǎn)。這些資產(chǎn)的耗費,在企業(yè)內(nèi)部表現(xiàn)為一種資產(chǎn)轉(zhuǎn)變成另一種資產(chǎn),是資產(chǎn)內(nèi)部的相互轉(zhuǎn)變,不會導(dǎo)致企業(yè)所有者權(quán)益的減少,不是經(jīng)濟利益流出企業(yè),因此不是企業(yè)的費用。成本核算是成本管理工作的重要組成部分,它是將企業(yè)在生產(chǎn)經(jīng)營過程中發(fā)生的各種耗費按照一定的對象進(jìn)行分配和歸集,以計算總成本和單位成本。成本核算過程,是對企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營過程中各種耗費如實反映的過程,也是為更好地實施成本管理進(jìn)行成本信息反饋的過程,因此,成本核算對企業(yè)成本計劃的實施、成本水平的控制和目標(biāo)成本的實現(xiàn)起著至關(guān)重要的作用。:①完整地歸集與核算成本計算對象所發(fā)生的各種耗費。②正確計算生產(chǎn)資料轉(zhuǎn)移價值和應(yīng)計入本期成本的費用額。③科學(xué)地確定成本計算的對象、項目、期間以及成本計算方法和費用分配方法,保證各種產(chǎn)品成本的準(zhǔn)確、及時。成本核算的實質(zhì)是一種數(shù)據(jù)信息處理加工的轉(zhuǎn)換過程,即將日常已發(fā)生的各種資金的耗費,按一定方法和程序,按照已經(jīng)確定的成本核算對象或使用范圍進(jìn)行費用的匯集和分配的過程。正確、及時地進(jìn)行成本核算,對于企業(yè)開展增產(chǎn)節(jié)約和實現(xiàn)高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、低消耗、多積累具有重要意義。
8.2 產(chǎn)品生產(chǎn)成本項目
根據(jù)生產(chǎn)特點和管理要求,企業(yè)一般設(shè)立以下3個成本項目:
1.直接材料成本
直接材料是指企業(yè)在生產(chǎn)產(chǎn)品和提供勞務(wù)過程中所耗費的直接用于產(chǎn)品生產(chǎn)并購成產(chǎn)品實體店原料、主要材料、外購半成品成品以及有助于產(chǎn)品形成的輔助材料等。
2.直接人工成本
直接人工是指企業(yè)在生產(chǎn)產(chǎn)品和提供勞務(wù)過程中,直接參加產(chǎn)品生產(chǎn)的工人工資以及其他各種形式的職工薪酬。
3.制造費用
制造費用是指企業(yè)為生產(chǎn)產(chǎn)品和提供勞務(wù)而發(fā)生的各項間接費用,包括生產(chǎn)車間管理人員的工資等職工薪酬、折舊費、機物料消耗、勞動保護(hù)費等費用。
8.3生產(chǎn)成本的核算
壓力機中,箱體是鑄造而成,其占整個機身的大部分重量,對價格的影響最大,這里把它單獨核算。所以,可以把成本核算歸為兩部分:1.箱體鑄造過程的成本(包括原材料);2. 產(chǎn)品生產(chǎn)成本項目,包括軸的加工,齒條的加工以及箱體的鑄造完成后的加工。
8.3.1鑄件的成本核算
定價時往往只能根據(jù)每公斤的平均價格乘以相應(yīng)的浮動系數(shù)來確定。浮動系數(shù)的確定通常是參照典型鑄件進(jìn)行對比,鑄件成本可分為直接成本和期間成本。直接制造成本又可分為直接材料、直接人工、燃料和動力等。為將制造過程消耗的燃料和動力、輔助材料等計為過程成本,以區(qū)別于會計中的制造成本概念。把折舊、房屋租金、財務(wù)費用等并入企業(yè)管理費(即成本會計通常的制造成本核算)作為期間成本。這樣直接材料和過程成本構(gòu)成了鑄件的直接成本,這個成本也是鑄件的變動成本。直接材料費取決于合金的種類和配料成本,是社會上比較透明的成本項目。因此,把鑄件的成本更詳細(xì)的分成三部分:直接制造成本、過程成本、期間成本。
直接制造成本計算:HT200鑄件的價格是4300元/噸,鑄件的質(zhì)量估算為26.5至28.3Kg之間,取它的質(zhì)量為27Kg,一臺壓力機鑄件的材料費用為116.1元。
過程成本的核算:嚴(yán)格來講,不同鑄件在每個工序的制造成本是不完全相同的,但有的環(huán)節(jié)差異很小可以按照平均水平核算,我們所要關(guān)注的是那些對鑄件成本影響比較大的因素。導(dǎo)致鑄件過程成本差異的主要因素是工藝出品率。工藝出品率也叫收得率,是實際得到的鑄件重量占澆注重量的百分比,對具體鑄件來說工藝出品率可能在30%至60%的范圍內(nèi)變化,一般多在40-50%之間。每公斤鑄件的成本與工藝出品率成反比,工藝出品率越低單位重量的鑄件成本就越高,而且工藝出品率越低影響的程度越顯著。澆注每公斤鋼水的成本為6元,當(dāng)工藝出品率為45%時,每公斤鑄件的成本為13.33元;工藝出品率為30%時鑄件成本為20元/公斤,比平均水平高6.7元,使過程成本上升37.6%。這里取平均水平,當(dāng)工藝出品率為45%時,每公斤鑄件的成本為13.33元,則過程成本為359.91元。
期間成本的核算:這部分費用歸在制造成本里,即8.3.4節(jié)。
8.3.2直接材料成本的核算
壓力機要用到的材料有45號鋼、HT200鑄件、40Cr以及一些標(biāo)準(zhǔn)件,經(jīng)咨詢得各種材料及標(biāo)準(zhǔn)件的價格如下:45號鋼:5800元/噸;HT200:4300元/噸;Q235 4350元/噸;40Cr:6500元/噸;軸承(6008):10.8元/個 ;軸套:2元/個;墊片:1元/個;螺釘:1元/個;套筒:2元/個。
軸的材料:40Cr,直徑是60mm,長度175mm, 質(zhì)量是0.50Kg,價格是3.25元
手柄的材料:40Cr,直徑24mm,長度630mm.質(zhì)量是2.22Kg ,價格是14.43元
齒條材料:45鋼,尺寸45X45X304mm,質(zhì)量是2.22Kg ,價格是12.88元
壓蓋材料:Q235,質(zhì)量為1.99Kg ,價格是8.66元
螺釘總數(shù):14個 ,價格總額:14元
圓柱銷:一個,價格1元
軸承:兩個,價格總額:21.6元
軸套:二個,價格總額:4元
套筒:一個,價格:2元
總計:99.5元。
注:各鋼鐵密度():灰鑄鐵 HT100~HT350 6.6--7.4 ,普通碳素鋼 Q235 7.85 ,40Cr 7.8,45鋼 7.85。
8.3.3直接人工成本的核算
經(jīng)咨詢得機械行業(yè)工人的工資在大約在2000—2500元左右,本文中取2300元,該車間有30位工人,壓力機月產(chǎn)量為1000臺,則應(yīng)向每臺壓力機攤派69元;經(jīng)咨詢相關(guān)行業(yè)人士知工人的福利(五險一金等)250-300元左右,本文取270元,則應(yīng)向每臺壓力機攤派8.1元.所以直接人工成本費為77.1元/臺。
8.3.4制造成本的核算
經(jīng)咨詢的機械行業(yè)管理人的工資在大約在2500—3000元左右,本文中取2700元,壓力機月產(chǎn)量為1000臺,設(shè)該廠有10位管理人員,所以每臺攤派27元;攤派折舊費按每臺20元攤派;機物料費按每臺10元攤派;勞動保護(hù)費按每臺5元攤派;水電費按每臺10元攤派。所以直接人工成本為72元/臺。
8.3.5壓力機成本價格總額
壓力機的總的成本價格為以上各個價格之和。
其中鑄件過程成本:359.91元,
直接材料成本的核算:99.5元,
直接人工成本的核算:77.1元,
制造成本的核算:72元
以上各價格相加的608.51元。
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致 謝
經(jīng)過一個學(xué)期的畢業(yè)設(shè)計,我對有關(guān)一般機械產(chǎn)品的設(shè)計流程和工藝知識有了更深的認(rèn)識,回顧本次畢業(yè)設(shè)計,感慨頗多。從理論到實踐,苦多于甜!但我從中也學(xué)到了很多課本上學(xué)不到的知識,而且還可以鞏固以前所學(xué)到的知識。
在設(shè)計過程中時不時會遇到些自己解決不了的問題,擋住前進(jìn)的步伐,我通過查閱相關(guān)書籍,以及在指導(dǎo)老師老師的幫助下,終于迎刃而解。
在此,我感謝帶我畢業(yè)設(shè)計的指導(dǎo)老師袁寧師,他始終如一的耐心回答我的所有問題,在整個設(shè)計過程中他都給予了我悉心的指導(dǎo)。在本論文的寫作過程中,我的導(dǎo)師傾注了大量的心血,從選題到開題報告,從寫作提綱,到一遍又一遍地指出每稿中的具體問題,嚴(yán)格把關(guān),在此我表示衷心感謝。
其次,要感謝和我一起作畢業(yè)設(shè)計的同學(xué)們,他們在本次設(shè)計中給予了我很大的支持和鼓勵。感謝科院的一起做畢業(yè)設(shè)計的同學(xué),他為畢業(yè)設(shè)計查閱了許多資料,尤其是外文資料,一些資料對我完成畢業(yè)設(shè)計起了很大的作用。寫畢業(yè)論文是一次再系統(tǒng)的學(xué)習(xí)過程,畢業(yè)論文的完成,同樣也意味著新的學(xué)習(xí)生活的開始。
最后,還要感謝大學(xué)四年來所有的老師,為我們打下了良好的機械專業(yè)知識基礎(chǔ),最后要感謝學(xué)校圖書館和機房給予的大量幫助。
學(xué)生簽名:徐長久
2010年6月5日
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