1. Sformułowanie zlecenia OBRĄCZKA

a) rysunek części zamawianej

grubość g = 1,1 mm

szerokość a = 4 mm

pr. zewnętrzny R = r +1,1 mm

pr. wewnętrzny r – odpowiednio : 6,5 7 7,5... 11 mm

b)wymagania użytkowe

-trwałość,

-odporność na ścieranie,

c) wielkość zamówienia: 60 sztuk każdego wymiaru (wymiary  od 12 do 22 ),

d) czas realizacji zamówienia: 60 dni,

e) warunki odbioru: zgodność wymiarów.

2. Charakterystyka techniczno-ekonomiczna firmy:

Firma o nazwie "GOLD jak ZŁOTO" zajmuje się w sposób profesjonalny produkcja wyrobów jubilerskich.

Zatrudnia dwóch pracowników o bogatym doświadczeniu zawodowym.

3. Analiza możliwości wykonania zamówienia:

Firma zatrudnia dwóch doskonale przygotowanych do wykonywania zawodu jubilera pracowników (posiadają dyplom mistrza oraz wieloletnie doświadczenie w zawodzie). Ponadto dysponują własną salą produkcyjną magazynową a także własnym transportem .

4. Kryteria doboru materiału:

a) czyste (24 karatowe ) złoto:

symbol chemiczny Au.

Masa atomowa 196,96

Gęstość 19,28 KG/dm³

Temperatura topnienia 1064,2 C

Temperatura wrzenia 2800 C

Cena (1g) 35 zł

b) 14 karatowe złoto

stop złota z miedzią i srebrem

Cena (1g) 20zł

W stanie czystym złoto (24 karaty) jest metalem o jaskrawożółtej barwie, bardzo miękkim, ciągliwym i klepanym, o twardości 2,5 według skali Mohsa.

Cechuje je odporność na działanie czynników korozyjnych, tj. nie zmienia się pod wpływem wody i wahań temperatury. Złoto odznacza się dużą łatwością polerowania, a blask i połysk zachowuje długo, gdyż jest odporne na działanie czynników atmosferycznych. Stopy złota w zależności od składu przyjmują różne odcienie, np.: dodatek Cu przydaje złotu czerwonawy odcień, dodatek srebra - zielonkawy.

Na materiał na obrączki wybieramy wariant b), ponieważ czyste złoto jest zbyt miękkie do tego rodzaju wyrobu, 14 karatowe złoto zapewnia obrączce ładny kolor, blask, trwałość oraz odporność na ścieranie i czynniki atmosferyczne (Cu - twardość, Ag - miękkość). Jest łatwe w formowaniu i nadaje się do przeróbki plastycznej na zimno.

5) Kryteria doboru procesu:

a)wykrawanie, [“Poradnik obróbki plastycznej na zimno”] prof. W.P. Romanowski

b)odlewanie do form, [“Artystyczna obróbka plastyczna metali”] A.W. Florov

c)ciecie blaszki na paski, [“Złotnictwo”] Kroblock

-walcowanie wlewki na płasko do grubości paska 1,1 ,

-cięcie paska na wymiar,

-prostowanie pasków, Złoto ,srebro prostuje się przez wygładzanie gładzikami metalowymi lub drewnianymi. Ponieważ przy cięciu pasków mogą wystąpić ,nierówności, wypukłości, falistość i inne wady.

-wyginanie na okrąg przy gięciu pierścieniami, - wykonuje się przez zginanie półwyrobu wokół oprawki, której kształt decyduje o kształcie zagięcia w imadłach lub pod dowolnym katem.

-lutowanie dwóch brzegów, -proces łączenia części roztopionym metalem łatwiej topliwym niż metale łączone.

-prostowanie wyrobu i ewentualnie jego powiększanie na wymiar na powiększarce,

-szlifowanie i polerowanie, -umożliwia uzyskanie powierzchni równych i gładkich zbliżonych do powierzchni lustrzanych.

-cechowanie

6) Uzasadnienie doboru procesu

za metodą c) przemawiają:

-prosty i szybki sposób otrzymania wyrobu,

-ekonomiczne wykorzystanie wyrobu (blaszki),

-wyposażenie zakładu,

proces b) odrzucamy, gdyż:

- jest pracochłonny ,

- występuje skurcz odlewniczy,

- należy dobrać prawidłową i równą grubość ścianek odlewu,

- należy wykonać metalowy model ( wzorzec ) wyrobu,

- uzupełnić go o model kanału wlewowego

proces a) odrzucamy, gdyż :

- jest czasochłonny (konieczność przetapiania odpadów na blaszki) ,

- występują trudności z zachowaniem odpowiednich wymiarów wyrobów

(materiał zbyt miękki),

- nieekonomiczne wykorzystanie materiału

- brak odpowiedniego wyposażenia zakładu.

7) Zarys doboru procesu technologicznego

Wymiary paska do wyrobu obrączek

g- grubość (mm), g=1,1

a- szerokość (mm), a=4

7a) L - Długość pasków potrzebnych do wygięcia w pierścień o danych średnicach wewnętrznych  (12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22)

L= k + v + ( 3,14Rt)/180 ,gdzie:

k, v - długość dwóch sąsiednich odcinków zagięcia w mm,

R - promień zgięcia warstwy neutralnej (linii swobodnej ) w mm,

t - kąt zagięcia w stopniach.

W naszym przypadku

k, v =0

t = 360

R = r + 0,5g = r + 0,55,

grubość paska g = 1,1

r=6

L = 0 + [3,14(6+0,55)360]/180 = 41,134 =41

r=6,5

L=44,274 =44

r=7

L=47,414 =47

r=7,5

L=50,554 =51

r=8

L=53,694 =54

r=8,5

L=56,834 =57

r=9

L=59,974 =60

R=9,5

L=63,114 =63

r=10

L=66,254 =66

r=10,5

L=69,394 =69

r=11

L=72,534 =73

długość paska potrzebna na wszystkie obrączki

*L = ( 41 + 44 + 47 +51 + 54 + 57 + 60 + 63 + 66 + 69 +73 )60= 625 mm60 = 37500 mm.

Ilość złota potrzebna do wykonania wszystkich wyrobów - m (g),

Z 2g złota otrzymuje się pasek o wymiarach:

g- grubość (mm), a=1,1

a- szerokość (mm), g=4

s- długość (mm), s=58

2 g ------------58 mm

m g ------------37500 mm

m = 1293,1 g,

uwzględniając ubytki powstałe podczas produkcji należy doliczyć 10% wagi substratu, czyli w rzeczywistości masa złota wynosi:

1293,1 + 10%m = 1422,41 g = 1422 g

Siła ciecia P (KG)

P=agRt ,gdzie:

a = 4 - długość ciecia (mm),

Rt =30 - wytrzymałość na ścinanie (KG/mm²)

g =1,1 - grubość blaszki ( mm ),

P=41,130= 132 KG

Uwzględniając występowanie przy cieciu : gięcie, tępienie noży ,

obliczoną siłę zwiększa się o 30% :

Pc = 130% P

Pc = 130%132 KG = 171,6 KG

Dobór maszyn

- walcarka ręczna,

- nożyce dźwigniowe z napędem ręcznym. Służą do przecinania i przycinania uprzednio wytrasowanych blach. Mogą być stosowane do ciecia blach do grubości 2,5 mm. Kat cięcia przyjmuje się około 14.

- kleszcze półokrągłe

- powiększarka

- skrobak,

- papier ścierny,

- kostki polerownicze (dla uzyskania gładkiej powierzchni i stanu lustrzanego ).

8) Ogólny rachunek ekonomiczny:

8a) czas wykonania jednej obrączki

- Czas potrzebny do walcowania wlewków o łączne masie 1422g

( 50 g wlewka walcuje się 1 h ).

50 g -------------60 min.

1422 g ------------x min.

x = 1706,4 min = 28h i 44min.

* średni czas potrzebny do walcowania wlewka na jedna obrączkę

1706,4 : 660 = 2,58 min. - 155 s

*czas odmierzania długości pasków - 10s

*czas ciecia - 2 s

*czas gięcia jednej obrączki - 180s

*czas piłowania, polerowania - 600s

*cechowanie - 300s

*czas przejścia międzyoperacyjnego - 120 s

• czas wykonania jednej obrączki

t = 171+10 +2 +180 + 600 + 300 + 120 = 1367s =22min. 45s =23min.

8b) czas wykonania zamówienia:

Termin realizacji zamówienia - 60 dni,

*z czego dni roboczych - 44 dni,

*dzień pracy trwa - 8 h,

wliczając:

-30 min. dziennie na dowóz wyrobów do firmy zajmującej się lutowaniem,

-60 min. na rozruch i sprzątanie pracowni,

-60 min. na przerwy w ciągu dnia,

- dzień rzeczywistej pracy trwa :

480-60-60-30 min. = 330 min.

-liczba obrączek wykonywanych w ciągu jednego dnia

(330 min. = 19800 s )

( 2 19800) : 1380 = 28 sztuk

- ilość dni potrzebnych na wykonanie serii 660 sztuk obrączek

660 : 28 = 24 dni

8c) Analiza kosztów:

* koszt materiału na obrączkę o wymiarze :

-12

2g --------------- 58 mm

xg --------------- 41 mm

x=1,414g

2g -------------- 40 zł

1,414g --------------- y zł

y = 28,28 zł

podobnych obliczeń dokonuje się przy pozostałych obrączkach,

wymiar [  mm] koszt [zł] - k

12 28,28

13 30,34

14 32,42

15 35,18

16 37,24

17 39,32

18 41,38

19 43,44

20 45,52

21 47,58

22 50,34

Koszt wlewków na całą produkcję = K

K = 60  (50,34 + 47,58+ 45,52 + 43,44 + 41,38 + 39,32 + 37,24 + 35,18 + 32,42

+ 30,34 + 28,28 )

K = 25862,4 zł

Koszt amortyzacji maszyn na 1 dzień (amortyzacja 5 lat ):

- cena walcarki 60000 zł

a1) = 60000 : 1825 dni = 32,88 zł

- cena szczypiec półokrągłych 3000 zł

a2) = 3000 : 1825 dni = 1,64 zł

- powiększarka 3000 zł

a3) = 3000 : 1825 dni =1,64 zł

- materiały do polerowania, piłowania 10000 zł

a4) = 10000 : 1825 = 5,48 zł

Wynagrodzenie pracownika 1000 zł

wp 1000 : 24 dni = 41,67 zł

Koszt ponoszony na zlecenie lutowania innej firmie:

20 zł za 1 sztukę,

660 20 zł = 13200 zł

Koszt cechowania:

0,73 zł za 1g obrączki

1422 g ------------- x zł

1 g -------------0,73 zł

x = 1038,06 zł

Całkowity koszt wykonania obrączek wynosi: 41968,48 zł

9) Określenie orientacyjnej ceny wyrobu gotowego

(k+ a:28+ wp:16 +20+k0,73) +22% ( ______ ) :

-12

(28,28+1,48 +2,6 + 20 + 1,03) + 22% ( ____ ) = 65,13 zł

-13

(30,34 + 1,48 + 2,6 + 20 + 1,1 ) + 22% ( ____ ) =67,73 zł,

-14

(32,42 + 1,48 + 2,6 + 20 + 1,18 ) + 22% ( ____ ) =70,36 zł,

-15

(35,18 + 1,48 + 2,6 + 20 + 1,28 ) + 22% ( ____ ) =73,85 zł,

-16

(37,24 + 1,48 + 2,6 + 20 + 1,36 ) + 22% ( ____ ) =76,46 zł,

-17

(39,32 + 1,48 + 2,6 + 20 + 1,44 ) + 22%( ____ ) =78,1 zł,

-18

(41,38 + 1,48 + 2,6 + 20 + 1,51 ) + 22%( ____ ) = 81,8 zł,

-19

(43,44 + 1,48 + 2,6 + 20 + 1,59 ) + 22 %( ____ ) = 84,31 zł,

-20

(45,52 + 1,48 + 2,6 + 20 + 1,66 ) + 22%( ____ ) = 86,93 zł,

-21

(47,58 + 1,48 + 2,6 + 20 + 1,74 ) + 22%( ____ ) = 89,54 zł,

-22

(50,34 + 1,48 + 2,6 + 20 + 1,84 ) + 22%( ____ ) = 93,03 zł

Rzeczywiste ceny jubilerskie obrączek wg. rozmiarów.

 [mm] [zł]

12. 86

13. 89

14. 93

15. 95

16. 98

17. 100

18. 102

19. 104

20. 106

21. 107

22. 109

10) Literatura:

A.W. Florow "Artystyczna obróbka metali".

Dr Franciszek Zastawniak "Złotnictwo i probiernictwo".

Prof. W.P. Romanowski "Poradnik obróbki plastycznej na zimno".

Jerzy Pawłowski, Stefan Zgorzelski "Tłocznictwo".

20