Меню

Виды и технические возможности автоматических прессов

Кузнечно-прессовое оборудование: классификация

Машины для выполнения ковочно-штамповочных операций (так вернее, ибо какое-либо оборудование обычно создаётся под разработанную технологию, а не наоборот) — распространённый вид устройств для металлообработки.

Например, на машино- и приборостроительных предприятиях или заводах по производству металлоконструкций на каждые 5 металлорежущих станков обязательно приходится одна единица оборудования для обработки давлением. Причём не только металлов: например, те же ПЭТ-бутылки производятся на термопластавтоматах, которые тоже представляют специализированное штамповочное оборудование.

Виды кузнечно-прессового оборудования

Всё многообразие конструкций и схем кузнечно-штамповочного оборудования (КШО) классифицируют по следующим показателям:

По температуре обрабатываемой заготовки

Машины для ковки, горячей штамповки, холодной листовой штамповки, холодной объёмной штамповки.

По виду операций, которые выполняются на машине

Различают заготовительное, основное КШО, а также КШО для заключительных стадий обработки давлением.

По способу подачи и удаления изделий из зоны обработки

Неавтоматизированное оборудование, штамповочные комплексы, машины-автоматы, автоматизированные штамповочные линии.

По типу энергоносителя

В качестве которого может использоваться электроэнергия, сжатый воздух, пар, жидкость высокого давления, а также несколько указанных источников одновременно.

По характеру обработки металла

Выделяют машины статического и динамического действия. Сюда же принято относить и установки для высокоэнергетической штамповки.

По основному технологическому параметру

Которым может быть номинальное усилие (для механических прессов), предельное усилие (для гидравлических и пневматических прессов), крутящий момент (для машин ротационного действия), энергия удара (для молотов).

Все остальные классификационные признаки — последовательность размещения основных узлов

Способ управления и т.д. — носят вспомогательный характер

Следует отметить: в вопросах названия определённых типов КШО элемент терминологической путаницы вносят различия в обозначениях технологических процессов, которые исторически приняты в отечественной и иностранной профильной литературе.

Аналогично случилось и с термином forging (в иностранной литературе понятие hot forging практически не употребляется: всё, что не делает cold forging, автоматически зачисляется в горячештамповочное оборудование). Таким образом, следует точно различать принципиальные различия в областях применения КШО у нас в стране, и за рубежом, и использовать их в дальнейшем:

Оборудование для ковки

Ковка, как операция горячей обработки штучных заготовок давлением, отличается от горячей штамповки тем, что в последнем случае для формоизменения металла обязательно нужна технологическая оснастка — штамп. Чисто ковочное КШО предназначается для заготовительных операций — чаще осадки, расплющивания, открытой прошивки — а потому не содержит повышенных требований к точности полуфабриката (который в дальнейшем ещё будет обрабатываться различными способами, в том числе, и штамповкой). Поэтому оно должно обеспечивать лишь необходимую мощность формоизменения.

Для горячей ковки металла

Применяются два различных вида КШО: ковочные молоты (см. рис. 1) и гидравлические прессы (см. рис.3). Крупные ковочные молоты могут использовать в качестве энергоносителя пар и сжатый воздух, мелкие — только сжатый воздух (см. рис.2). Гораздо реже используются газовые и гидравлические молоты. Молоты имеют преимущественно вертикальную компоновку.

паровоздушный молот

Рисунок 1 — ковочный паровоздушный молот

Поскольку при ковке создаются большие динамические нагрузки, то фундамент ковочного молота с подштамповой плитой обычно отделяется от остальных его узлов, что хорошо заметно на рис.1.

ковочный молот

Рисунок 2 — Пневматический ковочный молот.

Молоты

Для свободной ковки отечественного производства маркируются буквой М/МА и четырьмя цифрами, две первых определяют тип энергоносителя (13,15 — паровоздушный молот, 41 — пневматический молот). Две последних цифры обозначают основной параметр оборудования — массу падающих частей в тоннах. Например, марка молота МА 4134 соответствует пневматическому молоту с массой падающих частей (мпч) 250 кг, а М1345 — паровоздушному молоту с мпч 3150 кг.

Гидравлические прессы

Применяются для горячей ковки заготовок, которые отличаются особо большими габаритными размерами. Например, поковку вала океанского судна куют с несколькими нагревами металла в течение суток и даже более. В молоте такая заготовка не сможет разместиться, поэтому деформацию производит ползун ковочного пресса. Такое оборудование отличается весьма большими габаритными размерами, поскольку только в таком случае можно обеспечить необходимое давление на металл.

Для механизации

Транспортных операций — подачи, кантовки заготовки в процессе ковки и т.д. — применяются специальные манипуляторы, которые могут быть безрельсового (для сравнительно небольших поковок) и рельсового типа.

Маркировка ковочных

Гидропрессов отечественного производства выполняется буквой П, после которой указываются конструктивное исполнение пресса (первые две цифры) и его номинальное усилие в тоннах (вторые две цифры). Например, марка ПБ1341 соответствует ковочному гидропрессу усилием 12500 кН.

гидравлический пресс

Рисунок 3 — Ковочный гидравлический пресс с манипулятором.

Оборудование для горячей объёмной штамповки

Точность горячей штамповки должна быть по определению выше, чем ковки: во многих случаях непосредственно после деформирования деталь не нуждается в последующей доработке.

Поэтому класс горячештамповочного оборудования дополняется, кроме штамповочных молотов, ещё кузнечными бульдозерами, кривошипными горячештамповочными прессами (КГШП) и горячештамповочными автоматами. В эксплуатации продолжает оставаться некоторое количество горизонтально-ковочных машин (ГКМ).

Паровоздушные

Штамповочные молоты конструктивно отличаются от ковочных меньшими значениями энергии удара и более жёсткой конструкцией, которая связывает между собой шабот, подштамповую плиту и стойки молота (в которых перемещается баба) в единую топологическую систему.

Даже при использовании мощных паровоздушных штамповочных молотов (ППШМ) по заготовке приходится наносить несколько ударов, пока она не приобретёт форму, установленную штампом. Горячая штамповка выполняется обычно с одного нагрева, поэтому скорость деформирования имеет очень большое значение. Поэтому все ППШМ — молоты двойного действия, в которых баба дополнительно разгоняется основным энергоносителем. Фото общего вида ППШМ с сомкнутым штампом представлено на рис. 4.

Паровоздушный молот

Рисунок 4 — Паровоздушный штамповочный молот.

Простые с конструктивной точки зрения машины, но надлежащую точность горячей объёмной штамповки они не всегда обеспечивают. Причины:

  • Вибрация элементов оборудования и штампа;
  • Остывание поковки при многократных ударах бабы молота;
  • Износ рабочих элементов гравюры штампа.

Виду этого штампы на КГШП — составные (а не цельные, как на молотах), и представляют собой совокупность отдельных вставок, которые располагаются в последовательности, соответствующей стадиям деформирования заготовки. Это облегчает переналадку штампа, оптимизирует время вспомогательных операций и снижает вибрации при работе оборудования.

Фото общего вида современного КГШП представлено на рис. 5.

КГШП

Рисунок 5 — КГШП номинальным усилием 165 МН.

Маркировка

Такого оборудования отечественного производства также представляет собой комбинированное буквенно-цифровое обозначение: первой идёт буква К, последующие две первых цифры (80 или 85) указывают на конструктивные особенность машины, а две последних — на её номинальное усилие. Например, КГШП модели КБ8544 обладает номинальным усилием 25 МН.

В условиях массового производства

Мелких и средних поковок типа толкателей клапанов, железнодорожных костылей, крупных метизов экономически целесообразно применять горячештамповочные автоматы (ГША).

В отличие от ГКМ

Эти машины имеют встроенный механизм перемещения полуфабриката от одной позиции к другой, включают в себя узлы автоматической подачи и удаления отштампованных изделий, а также оснащаются встроенными электронагревательными установками (см. рис. 6). Мировыми лидерами в производстве такого КШО являются фирмы Hatebur (Швейцария), Malmedie (Бельгия-Нидерланды) и Peltzer (Германия).

горячештамповочный

Рисунок 6 — Общий вид горячештамповочного комплекса на базе ГША модели АМР-70.

Свою нишу в производстве поковок методом горячей объёмной штамповки достойно заполняют винтовые прессы с дугостаторным приводом (см. рис. 7).

Эти машины сочетают в себе принципы статического и динамического деформирования, поскольку работают со скоростями ниже, чем молоты, но выше, чем КГШП. Штамповка происходит перемещающимся внгих винтом, который получает движение от гайки, раскручиваемой специализированным дугостаторным двигателем с бегущим электромагнитным полем.

Читайте также:  Оборудование в детском саду определение
Винтовые прессы

Применяются для производства поковок из алюминиевых сплавов, мелких и средних стальных поковок, изделий, которые имеют тонкие рёбра и перемычки. Из-за простоты управления, возможности автоматизации и низкой стоимости винтовые машины нашли широкое применение и в холодной штамповке.

Например, обозначение АКФ 1730 указывает на автоматизированный комплекс на базе винтового пресса с дугостаторным приводом номинальным усилием 1 МН.

Винтовой

Рисунок 7 — Винтовой пресс с дугостаторным приводом усилием 1600 кН.

Кузнечные бульдозеры

(или горизонтально-гибочные машины, см. рис. 8) применяются для горячей гибки заготовок из толстой полосы.

Это — оборудование, которое отличается простотой конструкции и высокими эксплуатационными показателями. Используются кузнечные бульдозеры преимущественно в средне- и мелкосерийном производстве, поскольку не отличаются высокой производительностью.

Их маркировка

Включает в себя букву И (этот индекс присваивается всем видам КШО, которые выполняют гибку заготовок) и 4 цифры; две последние традиционно указывают на номинальное усилие оборудования. Например, И1230 — горизонтально-гибочная машина усилием 1000 кН.

гибочная машина

Рисунок 8 — Горизонтально-гибочная машина.

Оборудование для холодной штамповки

Холодноштамповочное КШО различают по выполняемым операциям, среди которых:

  1. Разделительные/заготовительные.
  2. Штамповка листового материала.
  3. Штамповка из полосы или ленты.
  4. Формообразующие операции с листовым металлом (вытяжка, гибка).
  5. Холодная объёмная штамповка — выдавливание, высадка.
  6. Комбинированная штамповка из листа — листообрабатывающие центры.

В качестве заготовительного оборудования используются кривошипные или дисковые ножницы. Первые могут резать как сортовой, так и профильный прокат, в то время, как дисковые ножницы предназначены для роспуска только тонколистового металла в виде рулонов или широкой ленты.

Сортовые ножницы

Для резки прутка чаще встречаются в цехах горячей или холодной объёмной штамповки. Они представляют собой однокривошипные механические прессы с устройствами для подачи прутка и его удерживания во время разрезания.

Листовые ножницы

Машины горизонтального исполнения, которые оснащаются двумя шатунами, поскольку зона реза должна быть несколько больше ширины листа. Листовые ножницы могут иметь гидравлический привод, что используется в моделях, работающих с металлом толщиной более 16 мм.

Комплексы

На базе кривошипных ножниц оснащаются приводными рольгангами, поворотными столами и другими механизмами, снижающими трудоёмкость резки.

Например, модель Н1830 — кривошипные сортовые ножницы усилием 1000 кН, а НК3414 — листовые ножницы для резки листа толщиной до 2,5 мм. Внешний вид оборудования представлен на рис. 9, 10, 11.

Рисунок 9 — Многодисковые ножницы.

Рисунок 10 — Сортовые ножницы.

Рисунок 12 — Листовые ножницы с наклонным ножом

Листовую холодную штамповку ведут на механических или гидравлических прессах вертикального исполнения

Механические прессы различаются по следующим характеристикам

Количеству кривошипов

Один, два или четыре.

По форме станины

Открытая или закрытая.

По количеству стоек
По наличию или отсутствию узлов
По количеству ползунов

Простого или двойного действия.

Для операций листовой штамповки, не требующих большого хода ползуна (пробивка, вырубка, гибка, неглубокая вытяжка) используются однокривошипные открытые прессы вертикального типа. Для глубокой вытяжки применяют прессы двойного действия.

Гидравлические прессы в холодной штамповке используются реже, поскольку не отличаются высокой производительностью.

Общей тенденцией для холодноштамповочного КШО считается удобство управления оборудованием, для чего прессы часто оснащают автоматическими подачами, сбрасывателями, питателями.

Кривошипные механические прессы

Отечественного производства маркируются буквой К, а гидравлические — буквой Г. Принцип формирования остальных символов в маркировке не отличается от рассмотренного выше.

Отдельную категорию холодноштамповочного КШО составляют

Листообрабатывающие центры

Они особенно эффективны в условиях мелкосерийного производства, когда из одного и того же листа можно штамповать (в основном, вырубкой и пробивкой) одновременно несколько различных по конфигурации деталей. Такое оборудование имеет роторное исполнение.

Типовые представители КШО для холодной листовой штамповки представлены на рис. 13, 14, 15.

Для холодной объёмной штамповки разделяют на две группы

Прессы для холодного выдавливания, а автоматы для холодной высадки.

Первую группу составляют

Вертикальные (реже — горизонтальные) прессы с механическим или гидравлическим приводом. Поскольку при холодном выдавливании требуется развивать большие технологические усилия, обеспечивая оборудованию одновременно и значительную жёсткость, то вместо традиционной кривошипной схемы в данном случае применяется схема кВ кривошипно-коленчатым механизмом.

Она даёт возможность при сравнительной компактности конструкции обеспечивать необходимые нагрузки деформирования заготовки. Такие машины маркируются обозначением К00 или К83/82 (последние две цифры, которые здесь не указаны, определяют номинальное усилие пресса).

Для накатывания резьбы на полуфабрикатах

Выпускаются резьбонакатные станки. Они могут быть трёх исполнений:

Плашечного

Где резьба получается работой двух плашек — подвижной и неподвижной:

Роликового

Пригодного для накатки резьбы на изделиях без головки;

Планетарного

При котором накатка выполняется инструментом типа «ролик-сегмент».

Многие холодновысадочные автоматы снабжаются резьбонакатными головками, и могут производить полностью готовые метизы. Примеры современного оборудования , предназначенного для операций холодной объёмной штамповки показаны на рис. 16 и 17.

Примеры работы различных видов КШО можно посмотреть на многих видео YouTube.

Например, на видеоролике представлена работа паровоздушного молота с мпч 8000 кг.

Здесь:можно наглядно увидеть работу кривошипного пресса для холодной контурной гибки по задаваемой программе.

В ролике разъясняется устройство многопозиционного холодновысадочного автомата для изготовления болтов.

Рисунок 13 — Двухкривошипный пресс простого действия со станиной закрытого типа.

Рисунок 14 — Однокривошипный открытый пресс с С-образной станиной.

Современный центр.

Рисунок 15 — Современный листообрабатывающий центр.

Источник



Виды и технические возможности автоматических прессов

Для штамповки металлических заготовок из полосы, ленты, прутка, листа и проволоки применяют специальный листоштамповочный аппарат под названием пресс-автомат. Оборудование данного типа отличается высокой производительностью и требует минимального участия человека. Все процессы выполняются автоматически, причём это касается не только штамповки, но и такой трудоёмкой операции, как подача материала.

В зависимости от назначения пресс-автомат бывает следующих видов:

  • резьбонакатный;

  • листоштамповочный;

  • универсально-гибочный;

  • цепедательный;

  • пружинонавивочный;

  • для холодной штамповки;

  • для горячей штамповки.

В большинстве случаев листоштамповочный пресс-автомат применяется для изготовления стальных заготовок, которые используются для дальнейшего производства.

Станок кузнечно-штамповочного типа может задействоваться для переработки ненужных деталей, что позволит существенно сэкономить. В частности, с его помощью получают полезные элементы из изделий, бывших в употреблении. Среди них:

  • ролики;

  • кольца;

  • шарики;

  • сепараторы подшипников;

  • полые и ступенчатые пальцы;

  • звенья цепей;

  • корпуса различных конструкций и пр.

Технические характеристики кузнечно-штамповочных автоматов:

максимальное номинальное усилие для объёмной и листовой штамповки — до 40000 кН (4000 тс);
диапазон производительности — от 16 до 2200 изделий в минуту.

Полученные заготовки соответствуют классам точности 2а, 3 и 3а. При изготовлении крупных деталей точность и частота обработки снижаются.

Корпус автоматического пресса делают из чугуна, что позволяет гасить вибрации, неизбежно возникающие в процессе эксплуатации. Усилие, превышающее 500 кН, требует наличия двух шатунов. Это исключает нарушение параллельности между ползуном и поверхностью стола при эксцентриковых нагрузках.

В силу высокой сложности и мощности конструкции стоимость оборудования достаточно высока, однако в случае целесообразного использования пресс-автомат быстро окупается. При этом следует учесть, что для безотказной работы нужно не забывать о своевременной смазке и замене расходных материалов. При правильном уходе и бережной эксплуатации пресс-автомат прослужит долгие годы без каких-либо проблем.

Источник

Оборудование кузнечно-прессового цеха

Какими молотами и прессами сегодня оснащаются современные промышленные металлообрабатывающие цеха. Об этом далее в нашем материале.

Цех Челябинского кузнечно-прессового завода

Современное промышленное оснащение появилось вследствии технологического прогресса, который стимулировался постоянно возрастающими потребностями человечества. Кузнечно-прессовое оборудование было одним из первых, которое стало механизированным.

Читайте также:  Профессиональная прачечная оборудование стоимость

Какими молотами и прессами сегодня оснащаются современные промышленные металлообрабатывающие цеха, и что способствовало их появлению и развитию? Об этом далее в нашем материале.

Эволюция развития оборудования

Листопрокатный молот Нейво-Шайтанского завода (вторая половина XIX века).

До 15-16 веков практически все металлические изделия производились частными мастерскими и небольшими цехами. Однако, начало Великих Географических открытий с сопутствующим им ростом тоннажа морских судов потребовало изготовления довольно больших якорей и прочего корабельного оснащения. Вручную с молотом уже было невозможно проковать такие габаритные детали. Как результат — появились первые механические молоты, работающие на силе воды.

Далее толчком послужили развитие вооружений и транспортных средств и в 19 веке возникают целые металлообрабатывающие гиганты с паровым оборудованием.

Изобретение гидравлических прессов дали возможность внедрить штамповку как основную технологию массового выпуска продукции. А дальнейшее появление электродвигателей дало толчок развитию кривошипных прессов, составляющих современную основу кузнечно-штамповочного оборудования.

Классификация кузнечно-прессового оборудования

Пример устройства типичного гидравлического пресса

  1. Двигатель.
  2. Передача.
  3. Исполнительный механизм.

Первые два элемента пресса именуются приводом, так как от них зависит вся работа исполнительного механизма (молота или пресса).

  1. гидравлика
  2. цилиндр
  3. ползун
  4. станина
  5. стол

Краткая классификация кузнечно-прессового оборудования

Также кузнечно-прессовое оборудование классифицируют по технологическому применению: универсальные, специализированные и специальные.

Если на машинах первой универсальной группы можно изготавливать различную продукцию ковки, то специализированные могут делать только одну операцию (например, вытяжка). Специальное оборудование третьей группы вообще узкого назначения, так как кроме одного технологического процесса они делают всего лишь один вид продукции.

Номенклатура оборудования отдельного кузнечно-прессового производства характеризуется направлением предприятия. Какие типы машин могут быть установленными в таких цехах?

Номенклатура и виды оборудования кузнечного цеха

  • Листогибочные гидравлические прессы. Используют для изгибания под заданным углом листового проката.
  • Гидравлические прессы. Могут быть различной мощности и назначения, от небольших, предназначенных для формовки мелких деталей, и до многотонных установок, способных обработать заготовку весом в несколько тысяч килограмм.
  • Кривошипные прессы. Используются преимущественно для штамповки различных изделий.
  • Дугостаторные прессы. Предназначены для штамповки и ковки ударным способом. Это винтовые прессы с дугостаторным приводом.
  • Профилегибочные машины.Применяют для гибки профильных труб.
  • Трубогибочное оборудование. Предназначены для гибки труб.
  • Ленточнопильные машины. Используются в производстве для резки металлических заготовок.
  • Гильотины. Основная задача — рубка проката в виде арматуры или прутка.

Основными установками, которые используются на различных металлообрабатывающих предприятиях, являются гидравлические, кривошипные и дугостаторные прессы. Именно на таком оборудовании происходит львиная доля обработки заготовок.

Прессы с гидравлическим приводом

Гидравлический пресс

Основная задача машины с гидравлическим приводом заключается в выполнении вытяжки металла, ковки или других кузнечных операций. Габариты и масса оборудования зависит от размеров обрабатываемых заготовок.

Принцип работы такого пресса построен на свойствах воды, заключающихся в очень плохом сжатии. Поэтому при увеличении давления на жидкость, заключенную в закрытую емкость, она передает во все стороны силу, равную применимой. В итоге, такой пресс при своих параметрах способен выдать очень большую мощность, способствующую сжатию многотонных болванок.

Дополнительно пресс могут оснащать гидравлической подушкой, смягчающей нагрузку на станину. Скорость и длина хода заранее регулируется, что исключает чрезмерное сжатие заготовок и брак.

Кривошипные прессы

Кривошипный пресс

Машины с таким устройством способны выполнять большое количество операций: штамповку, вырубку, протяжку, вытяжку, пробивку, гибку и другие. Может использовать как холодные способы обработки, так и горячие.

Принцип устройства оборудования построен на изменении вращательного движения (задаваемого, например, электродвигателем) в возвратно-поступательные (вверх-вниз). Система построена на использовании карданного вала от привода к ползуну.

Преимущество кривошипной прессовой машины в том, что она может работать практически бесшумно, так как нет никаких ударов по металлу. Также установка может быть оборудована дополнительными устройствами и механизмами, например, для удаления отходов из рабочей зоны. Еще немаловажной особенностью является более высокая производительность в сравнении с гидравлическими аналогами.

Как оборудуется кузнечно-прессовый цех

Цех Челябинского кузнечно-прессового завода

Мощность установленного оборудования в цехе соответствует всему оснащению предприятия.

Главное требование — это замкнутый цикл каждой отдельно взятой машины. Для этого к формовочному оборудованию прикрепляют индивидуально нагревательную печь и, если требуется, обрезной станок. Чаще для оптимизации производства, особенно с использованием штамповки, однотипные машины группируют.

Нагревательные печи в современных кузнечно-прессовых цехах, в основном, электрические.

Также цех оборудуется механизированными и автоматизированными манипуляторами для перемещения разогретых поковок.

Обязательно при оборудовании такого производства соблюдается повышенный уровень пожаробезопасности и вентиляции.

Работу кузнечно-прессовых предприятий можно посмотреть в представленных видеоматериалах:

Если вы можете поделиться своим опытом работы на кузнечно-прессовых машинах, оставьте свои комментарии в блоке обсуждения материала этой статьи.

Источник

Кузнечно-прессовое оборудование

1. Общие сведения о кузнечно-прессовом производстве

Заготовительный завод может состоять из однородных видов производств обработки металла давлением, например кузнечное, прессовое, рессорное производство и т.д. Такой завод называют кузнечно-прессовым.

Заготовительные заводы неоднородных производств создаются как кузнечно-литейные, кузнечно-сварочные, кузнечно-механические, комплексные (три и более видов производств).

Кузнечный завод (центрокуз) является самостоятельным централизованным предприятием по производству поковок для поставки их на другие (обрабатывающие) заводы непосредственно или через посреднические организации. Его мощность больше или, в отдельных случаях, равна потребности самых крупных машиностроительных заводов.

С точки зрения технологической специализации кузнечные заводы могут быть классифицированы следующим образом:

  • заводы по производству штампованных поковок малого и крупного развеса, широкого диапазона развесов (универсальные по развесу);
  • заводы по производству кованых поковок из слитков, проката, слитков и проката;
  • заводы по производству штампованных и кованых поковок.

Кузнечный завод может иметь высокий уровень специализации даже в том случае, если он является в целом универсальным предприятием, но кузнечные цеха, входящие в его состав, узкоспециализированы по оборудованию, технологическим процессам, развесам и номенклатуре выпускаемой продукции.

Например, крупный центрокуз может иметь в своем составе следующие цеха: штамповочных молотов для изготовления крупных поковок; горячештамповочных кривошипных прессов для изготовления поковок средних развесов; ковочных машин и мелких прессов; поточных автоматических линий. Такой кузнечный завод является универсальным с точки зрения широкой номенклатуры и развесов штампованных поковок, однако каждый его цех специализирован на определенный вид технологического процесса, определенный развес поковок или изготовление поковок узкого диапазона типоразмеров (цех автоматических линий).

По номенклатуре выпускаемой продукции кузнечные заводы могут быть отраслевыми и межотраслевыми. Отраслевые кузнечные заводы производят продукцию для нужд одной отрасли (например, автомобильной или авиационной) или одного крупного промышленного комплекса одной отрасли (например, крупный комплекс заводов по производству большегрузных автомобилей).

Межотраслевые кузнечные заводы производят продукцию для нужд нескольких отраслей промышленности либо по территориальному признаку, либо по признаку однородности номенклатуры поковок (например, центрокуз тяжелых поковок или завод штамповых кубиков для нескольких отраслей). Заводы, создаваемые по территориальному признаку, производят продукцию для нужд одного экономического района или нескольких близлежащих экономических районов. Межотраслевой центрокуз может быть предназначен для снабжения поковками заводов одного крупного промышленного узла или промышленно развитого города (нескольких городов).

Самостоятельные кузнечные заводы имеют более высокий уровень специализации, чем комплексные заготовительные. Чем больше разных видов заготовительных производств сконцентрировано на одном централизованном заводе, тем ниже уровень его технологической специализации.

Обработкой давлением получают заготовки с помощью ковки, штамповки и специальных процессов.

Перед ковкой и штамповкой исходный металл (слитки, прутки и др.) готовят к обработке: производят зачистку металла, разрезают на части, выбирают температурный режим и тип нагревательного устройства.

Таблица 1. Допуски на длину заготовок (размеры, мм)

Диаметр или сторона квадрата Допуски ( ) при длине заготовки
До 300 300…600 600…1000 >1000
При разрезке на пресс-ножницах
До 25 До 0,8 0,8…1 1…1,5 1,5…2
25…40 0,8…1 1…1,5 1,5…2 2…2,5
40…70 1…1,5 1,5…2 2…2,5 2,5…3
70…100 1,5…2 2…2,5 2,5…3 3…3,5
100…150 2…2,5 2,5…3 3…3,5 3,5…4
150…200 2,5…3 3…3,5 3,5…4 4…4,5
При разрезке в штампах на прессах
До 10 0,5…0,6 0,6…0,7 0,7…0,8 0,8…0,9
10…20 0,6…0,7 0,7…0,8 0,8…0,9 0,9…1
20…30 0,7…0,8 0,8…0,9 0,9…1 1…1,2
30…40 0,8…0,9 0,9…1 1…1,1 1,2…1,5
При разрезке на дисковых, ленточных и ножовочных механических пилах
До 50 0,8 0,8…1 1…1,3 1,3…1,5
50…70 0,8…1 1…1,3 1,4…1,5 1,5…1,8
70…100 1…1,3 1,3…1,5 1,5…1,8 1,8…2
100…130 1,2…1,4 1,4…1,6 1,6…1,8 1,9…2,1
130…160 1,3…1,5 1,5…1,8 1,8…2,0 2…2,5
Читайте также:  Раскройное швейное оборудование для производства ателье

Зачистка металла от поверхностных дефектов предупреждает появление брака в деталях. Применяют различные способы зачистки: огневую с нагревом и без нагрева, пневматическим молотком, на фрезерном станке, абразив

ными кругами. Зачистка абразивными кругами в 2…3 раза дороже зачистки пневматическим молотком, а стоимость огневой зачистки без предварительного нагрева на 30…40 % ниже стоимости зачистки пневматическим молотком и примерно одинакова со стоимостью зачистки пневматическим молотком с предварительным нагревом.

Разрезка металла на части выполняется на пилах и ножницах, газопламенным, электроискровым и анодно-механическим методами. В табл. 1 приведены допуски на длину заготовок при разрезке.

Ковкой получают поковки простой формы массой до 250 т с большими напусками. Применяя специальный инструмент, уменьшают напуски. Припуски и допуски на поковки, изготовляемые на молотах, от 5 -2 +1 до 34±10 мм, а на поковки, изготовляемые на прессах, от 10 ±3 до 80 ±30 мм; для необрабатываемых участков предельные отклонения снижают на 25…50 %. С применением подкладных штампов (закрытых и открытых) получают поковки массой до 150 кг (главным образом мелкие до 5 кг) с относительной сложной формой без напусков: припуски — от 3 мм и выше, допуски -1 +1,5 мм.

Мощность кузнечного завода (определенного типа), обеспечивающая достижение наивысших производственных показателей, практическое улучшение которых не может быть достигнуто дальнейшим увеличением мощности, является оптимальной, величина которой зависит прежде всего от серийности производства и средней массы поковок (табл. 2).

Таблица 2. Мощности кузнечных заводов по производству штампованных поковок

Серийность производства Оптимальная мощность, тыс. т, при средней массе поковок, кг
До 2,5 2,5…6,3 > 6,3
Крупносерийное 100 100…200 200…300
Серийное 100…150 150…200

Серьезным фактором, ограничивающим мощность центрокузов, является радиус производственных связей, т. е. расстояние до заводов-потребителей. Практические и расчетные данные показывают, что оптимальным расстоянием является радиус перевозок поковок до 1000 км. Перевозки на большие расстояния приводят к уменьшению эффективности деятельности кузнечного завода.

Кузнечные цеха, входящие в состав центрокуза, должны иметь мощность выше оптимальной (табл. 3 и 4).

Таблица 3. Производственные подразделения кузнечного производства

Наименование подразделений Выпуск поковок в год, тыс. т Численность работающих, чел. Общая площадь, м3
Завод 100…500 1000…5000 50 000…200 000
Корпус 20…200 400…2000 10 000…75 000
Цех 10…100 200…1000 5000…30 000
Отделение 1…10 40…200 1000…5000
Участок 0,1…1 8…40 200…1000

Таблица 4. Рекомендуемые мощности кузнечно-прессовых цехов

Максимальная масса поковок, кг Средняя масса поковок, кг Мощность, тыс. т
Цеха с горячештамповочными кривошипными прессами или гидровинтовыми пресс-молотами
6,3 0,4 10…15
10 1,0 15…20
16 2,5 20…30
25 4,0 30…40
63 >4,0 40…50
Цеха с горизонтально-ковочными машинами
10 1,0 10…15
25 2,5 15…20
40 4,0 20…30
>40 >4,0 30…40
Цеха с пневматическими молотами
63 6,3 30…40
100 10,0 40…60
100 10,0 60…80*
630 25,0 80…100*
Цеха с ковочными молотами, оснащенными ковочными манипуляторами
250 25 10…15
400 40 10…20
1000 100 15…25
1600 160 20…30
Цеха с гидравлическими ковочными прессами, оснащенными ковочными манипуляторами с применением дистанционного и программного управления
2000** 100 15…20
12 000** 400 20…30
28 000** 2500 30…40*
58 000** 6300 40…60*
120 000** 16 000 60…70*
250 000** 25 000 70…90*

* — при работе в три смены.

** — максимальная масса слитка, кг.

2. Оборудование кузнечных цехов свободной ковки

Сведения о кузнечно-штамповочном оборудовании общего назначения приведены в табл. 5. Выбор конкретного оборудования зависит от сложности поковок планируемых к производству.

Таблица 5. Ковочно-штамповочное оборудование общего назначения

Сложность поковок определяют по схеме классификации (рис. 1). Наиболее простыми являются поковки постоянного сечения, получаемые протяжкой с одновременной кантовкой на 90 о или без кантовки (группа I). К этой группе относят все гладкие валы и кованые заготовки прямоугольного сечения. Поковки, получаемые осадкой или протяжкой переменного сечения, относят к II группе: плоские диски, ступенчатые валы с одним-двумя уступами.

Более сложными являются поковки с прошитым отверстием (кольца, шестерни), в виде всесторонне прокованных кубиков (штамповые и другие кубики, прямоугольные пластины), а также поковки рычагов с головками и изогнутые простого постоянного сечения. Эти поковки относятся к III группе.

Поковки, изготовляемые прошивкой с последующей вытяжкой на оправке, многоступенчатые валы, пластины с выступами, гнутые скобы входят в IV группу.

Получаемые прошивкой с последующей раскаткой кольца, валики или стержни с фланцами большого диаметра и малой высоты, рычаги и тяги с двумя головками или бобышками отнесены к V группе.

Поковки, сочетающие в различных комбинациях элементы поковок первых пяти групп, требующие для своего изготовления специального инструмента для формовки и специальных приспособлений, включены в состав VI—IX групп. Это, как правило, сложные рычаги переменного сечения с различными по форме бобышками, коленчатые валы, ступенчатые кольца, скобы переменного сечения, грузовые крюки и т. п.

Прессовые поковки разделены на пять групп. По конфигурациям и сложности изготовления прессовые поковки I и II групп соответствуют молотовым поковкам I и II групп; прессовые поковки III группы — молотовым поковкам III—IV групп; прессовые поковки IV группы — молотовым поковкам V—VI групп; прессовые поковки V группы — молотовым поковкам VII, VIII групп и частично IХ группы.

Для изготовления из прокатанных заготовок поковок малой массы применяют ковочные пневматические молоты (табл. 6), а из поковок средней массы — ковочные паровоздушные молоты двойного действия (табл. 7). Для изготовления средних и крупных поковок из прокатанных заготовок и слитков применяют ковочные гидравлические прессы.

Группы сложности кованых поковок

Рис. 1. Группы сложности кованых поковок

По типу станины различают одностоечные и четырехколонные прессы. В отдельных случаях могут применяться специальные двухколонные прессы. Одностоечные прессы (табл. 8) изготовляют усилием 1961…11768 кН и применяют преимущественно для изготовления поковок методом протяжки.

Гидравлические ковочные прессы четырехколонные (табл. 9) применяют для изготовления крупных поковок из слитков. Прессы подобного типа изготовляют усилием 7845…147100 кН.

Таблица 6. Молоты ковочные пневматические

Таблица 7. Молоты ковочные двойного действия*

Параметры Значения параметров при массе падающих частей молота, кг
100 2000 3150 5000 3150 5000
Энергия удара, кДж 24,5 49 58,5 122,6 29,4 122,6
Размер зеркала бойк, мм 410 230 530 290 600 330 710 400 400 400 710 400
Высота над уровнем пола, мм 3140 5080 5305 7980 5875 6300
Масса молота, без шабота, т 19,9 20,0 27,4 42,8 33,9 47,2
Масса 15 30 47,8 78,0 47,8 75,0

* Для всех молотов расстояние от зеркала нижнего бойка до уровня пола 750 мм; давление воздуха перед впуском 0,5…0,7 МПа.

Таблица 8. Гидравлические ковочные одностоечные прессы

Источник