Итого по статье 1 – 4025 руб

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

Высшего профессионального образования

«Самарский государственный технический университет»

(ФГБОУ ВПО «СамГТУ»)

Факультет машиностроения и автомобильного транспорта

Кафедра «Технологии машиностроения»

Курсовая работа

по учебной дисциплине: «Экономическое обоснование научных решений»

на тему: «Расчет затрат на НИОКР и разработку бизнес-плана инновационного технологического процесса механической обработки детали «Ступица переднего колеса ВАЗ 2108»

Выполнил: студент 2-Миат-11маг Балакиров С.Н.

Проверил: к.п.н. доцент Мезенева О.В.

Самара 2014 г.

Введение

Упрочняющая обработка деталей, эксплуатирующихся в условиях циклических нагрузок, про­водится с целью повышения прочности материала и создания в поверхностном слое сжимающих остаточных напряжений, которые увеличивают критическое напряжение роста трещины и, тем самым, усталостную прочность детали. Наиболее распространенным методом такой обработки явля­ется поверхностное пластическое деформирование (ППД), вызывающее увеличение плотности де­фектов кристаллической решетки за счет холодной пластической деформации материала поверхност­ного слоя (наклепа). [1]. Однако при повышенных температурах эксплуатации детали, когда подвиж­ность дислокаций достаточно велика, в упрочненных слоях формируются полигонизованные дислока­ционные структуры, способствующие зарождению микротрещин. По этой причине ППД зачастую снижает прочность деталей, работающих при повышенных температурах, например, газотурбинных двигателей (ГТД).

В связи с этим для упрочняющей обработки деталей ГТД широко применяется метод термо­пластического упрочнения (ТПУ), главной отличи­тельной особенностью которого является высокий уровень остаточных напряжений сжатия в поверх­ностном слое при низком уровне наклепа металла [2]. Эффект термопластического упрочнения дости­гается при принудительном охлаждении за счет создания градиентов температуры в поверхностном слое, достаточных для протекания пластической деформации растяжения, что при окончательном выравнивании температуры приводит к появлению остаточных сжимающих напряжений в поверхностном слое.

На сегодняшний день процесс термопластического упрочнения широко используется в аэрокосмической отрасли, но он не достаточно изучен на микроструктурном уровне. В своей магистерской диссертации я затрону эту проблему и попробую объяснить процесс термопластического упрочнения на макро- и микроуровнях с целью дальнейшего прогнозирования остаточных напряжений и подбора оптимальных параметров обработки.

Проблема исследования:Влияние параметров лазерного термопластического упрочнения (ЛТПУ) на напряженное состояние поверхности металла и его микроструктуру.

Объект исследования:Процесс лазерного термопластического упрочнения.

Предмет исследования: Влияние параметров ЛТПУ на процентное соотношение структурно-фазовых состояний металла после обработки.

Цель исследования:Научиться прогнозировать напряженное состояние поверхностного слоя после ЛТПУ с конкретными параметрами.

Задачи исследования:

1. Смоделировать процесс ЛТПУ в программном пакете ANSYS.

2. Подобрать на основе модели оптимальные параметры.

3. Собрать установку для ЛТПУ на основе имеющегося лазера.

4. Провести физический эксперимент с применением найденных параметров на собранной установке.

5. Измерить остаточные напряжения в поверхностном слое обработанного образца.

6. Сравнить результаты, полученные в ходе эксперимента, с результатами, полученными при помощи компьютерной математической модели.

Гипотеза исследования: В поверхностном слое обработанной ЛТПУ поверхности возникнут сжимающие остаточные напряжения – в 2-2,5 раза выше, чем при стандартном поверхностном пластическом упрочнении, если:

- добиться глубокого проникновения потока энергии в поверхностный слой детали при высоких градиентах охлаждения,

- создать условия для образования заведомо выгодных с точки зрения напряженного состояния фазово-структурных превращений.

Методы исследования:

А) Теоретические:

· работа с источниками и научно-технической литературой;

· анализ;

· метод индукции;

Б) Эмпирические:

· лабораторный эксперимент;

· проектирование математических моделей.

Глава 1. Затраты на НИОКР

Определение сметной стоимости научного исследования и проектно-конструкторских работ

Сметную стоимость рассчитывают по сумме калькуляционных статей расходов.

1. Материалы, покупные изделия и полуфабрикаты.

Сюда следует отнести стоимость металлов и материалов, покупку образцов, расходы на их транспортировку и доставку на склад завода и организации.

· Образец №1. Шлифованная призма 20х10х4,5 из стали У10А (20 шт.) – 1075 руб.

· Образец №2. Обломок или часть бракованной лопатки ГТД (1 шт.) – 40 руб.

· Фонарик фирмы «Duracell» - 110 руб.

· Штатив лабораторный универсальный ШФР-ММ – 2800 руб.

Итого по статье 1 – 4025 руб.

2. Специальное оборудование для научной и экспериментальной работы.

Его приобретают за счет целевых ассигнований на НИОКР по данной тематике.

· Ноутбук «HP Tnvy dv6» – 29 000 руб.

· Лазерная установка «EASY 50» – 462800,00 руб.

· Высокоскоростная цифровая камера «ВИДЕОСПРИНТ» – 480000 руб.

· Амортизация дефрактометра «ДРОН-3М» - 33500 руб.