ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 26.11.2019
Просмотров: 2938
Скачиваний: 5
Тема 7. Заготовительное производство в машиностроении
План
1.Роль и место машиностроения в промышленности.
2.Структура машиностроительного предприятия.
3.Сущность литейного производства и виды технологических процессов литья.
4.Обработка металлов давлением. Общие сведения о прокате.
5.Прямое и обратное прессование. Волочение. Производство сварных и бесшовных труб.
6.Кузнечно-штамповочное производство.
7.Современный машиностроительный комплекс Украины - состояние и пути развития.
8.Состояние отрасли станкостроения. Роль и место станкостроения в воспроизводстве и развитии промышленности.
1. Роль и место машиностроения в промышленности.
Машиностроение занимает особое место в промышленности. Оно является изготовителем и поставщиком машин и оборудования для всех отраслей. Ни одна отрасль не может существовать без продукции машиностроения.
Уровень развития машиностроения обычно характеризует государство (индустриальное, индустриально-аграрное, аграрное), подчеркивая таким образом исключительную роль машиностроения в экономике.
Украина считается индустриально-аграрной страной. По количеству машиностроительных предприятий, их мощности и возможностям Украина занимает одно из ведущих мест. Практически нет такого оборудования и машин, которых нельзя было бы производить на Украине.
По территориальному признаку можно выделить три региона Украины с развитым машиностроением.
Левобережный регион. Охватывает Луганскую, Харьковскую, Запорожскую, Днепропетровскую области. Основная конечная продукция: тяжелое и транспортное машиностроение, энергомашиностроение, сельхозмашиностроение, автомобилестроение, станкостроение, оборонная техника и т. п.
Южный регион. Николаевская, Херсонская, одесская области и Республика Крым. Основная продукция: судостроение, сельхозмашиностроение, приборостроение, оборонная техника и т. п.
Западный регион. Львовская, Закарпатская, Ивано-Франковская, Волынская и Тернопольская области. Основная продукция: Автобусы, автопогрузчики, сельхозтехника, видеотехника, изделия общемашиностроительного применения( гидро- и пневтоаппаратура и др.) , оборонная техника и др.
На долю Левобережного региона приходится около 75% мощностей машиностроительных предприятий
Машиностроение Украины, начиная с периода провозглашения Независимости, испытывает тяжелейший кризис. Из всех отраслей промышленности наибольший спад и даже остановка многих подотраслей имеет машиностроение. Причин такого положения много, объективных и субъективных.
Наиболее весомыми причинами являются:
-
С распадом бывшего СССР, имевшем хорошо отлаженное и сбалансированное машиностроение. Украина потеряла целый ряд жизненно необходимых видов продукции. Украина производила большей частью продукцию общемашиностроительного производства и комплектующие к машинам и оборудованию, которую затем отправляли на сборочные заводы в Россию и другие республики. Украина не производила зерно- и свеклоуборочные комбайны, трамваи, троллейбусы, электровозы, пассажирские вагоны и многое другое. Украина нуждается в 80 важнейших видах промышленной продукции. Организация сборки необходимой продукции требует значительных капитальных затрат, что в настоящее время нереально.
-
Структура машиностроительной продукции не удовлетворяет потребностей Украины. Из общего объема товарной продукции машиностроительных предприятий около 72% составляет продукция группы А ( производство средств производства). Из оставшихся видов продукции половина составляет оборонная техника и только 14%- продукция группы Б ( производство средств потребления). Такое соотношение видов продукции требует огромных невосполнимых затрат внутри отрасли.
Это привело к депрессивным процессам в базовых отраслях машиностроения: металлургического, станкостроения и др.
Таким образом, без коренной перестройке структуры машиностроительного производства Украина не может не только занять достойное место в мире, но и удовлетворить внутренние потребности. Необходимо прежде всего выработать стратегические приоритеты развития машиностроения, которые должны дать толчок к развитию всех отраслей( в экономике такой подход называют стратегией приоритетных точек роста.). Необходимы также обновления основных средств, разработка и внедрение безотходных и экологически чистых технологий, широкое применение автоматизированных производств и др.
2. Структура машиностроительного предприятия.
Машиностроительное предприятие по организационному признаку состоит из служб и отделений, технологически связанных между собой и образовывающих цепочку: металл- заготовки- обработка- сборка. Эта цепочка объединяет основные производственные цехи.
Отдельную группу составляет вспомогательное производство, основная задача которого-обеспечение нормального производственного процесса.
Структура производительных служб (цехов) включает три основных вида производства:
Заготовительное производство. Производство металла (мартеновский цех). Имеется на крупных машиностроительных предприятиях.
-модельный, литейный и обрубной цеха. Изготовление металлических отливок (стальное и чугунное литье);
-кузнечно- штамповочный цех;
-цех сварных металлоконструкций;
-термический цех.
Как правило, изделия заготовительного производства поступают на обработку резанием, где на металлорежущем оборудовании заготовка превращается в готовую деталь.
Механосборочное производство. Включает механические и сборочные цехи. В сборочных цехах осуществляется сборка -металлоизделия, испытание и сдача готовой продукции. Во многих случаях механические и сборочные цехи расположены под одной крышей и называются механосборочными цехами, что характерно для единичного и мелкосерийного производства.
Вспомогательное производство. Включает инструментальный, ремонтный, энергетический и транспортный цехи.
Ниже рассмотрены основные технологические процессы, которые осуществляются в цехах машиностроительных заводов.
3. Сущность литейного производства и виды технологических процессов литья.
Литейное производство - отрасль машиностроения, занимающаяся изготовлением фасонных заготовок или деталей путем заливки расплавленного металла в специальную форму, полость которой имеет конфигурацию заготовки. При охлаждении залитый металл затвердевает и в твердом состоянии сохраняет конфигурацию той полости, в которую он был залит. Конечную продукцию называют отливкой. В процессе кристаллизации расплавленного металла и последующего охлаждения формируются механические и эксплуатационные свойства отливок. Литьем можно получать детали от грамм до тонн, от миллиметра до десятков метров, с толщиной стенки от 0,5 мм и самой сложной формы. Суть - в создании фасонных отливок путем заполнения литейной формы, получении отливок деталей и заготовок для дальнейшей обработки. Современное литейное производство использует следующие виды литья: - в песчано-глинистые формы - в металлические формы (под давлением, по выплавленным моделям) - центробежное литье - в оболочковые формы - электрошлаковое литье - под низким давлением - вакуумное всасывание – выжимание - жидкая штамповка
Формы для заливки металлов бывают разовые и многоразовые.
Литье в песчано-глинистые формы.
При производстве крупногабаритных установок, преимущественно из чугуна и стали, используют этот способ. Для изготовления формы существует модельный комплект: стержень для формовки, модели изделия, модели литниковой системы. Формовка происходит в формовочных ящиках в виде рам(опоках). Технологический процесс:
1. на подмодельную доску устанавливается опока, в ее нижней части располагается полумодель, которая засыпается песчано-глиняной смесью и утрамбовывается;
2. опока с полумоделью переворачивается, на неё ставится вторая полумодель и опока, снова засыпается та же смесь и устанавливается литниковая модель(через нее заливается металл), отверстия для газов;
3. верхняя опока снимается, вынимается модель, стержни вставляются для отвода, форма собирается, сушится и поступает на заливку.
Процесс формовки механизирован. Форма разбивается, вынимаются стержни и продукт поступает на обрубку и зачистку.
Литье по выплавляемым (выжигаемым) моделям. Литье в оболочковые формы.
Литье по выплавляемым (выжигаемым) моделям.
Суть в том, что модель из легкоплавкого металла выплавляется(сгорает) при заливке в форму основного металла. Этапы: - изготовление пресс-форм для моделей деталей и литниковых систем. - прессование моделей - сборка моделей и литниковых систем и обработка оболочки - сборка моделей в опоке - заливка металла; с выплавкой(выжиганием) моделей получение отливки высокой прочности и хорошей чистоты обработки.
Используются для режущих инструментов, лопат и т.д. Высокая производительность, автоматизированность, изделия из цветных металлов.
Литьё в оболочковые формы.
Суть состоит в том, что разовую литейную форму изготовляют в виде оболочки, используются для формовочной смеси в качестве связующего материала фенольные смолы с наполнителем. Литьё применяют в крупносерийном и массовом производстве. Технологический процесс состоит из следующих этапов: - установка модели на подмодельную плиту и ее разогрев; - установка плиты на бункер с формовочной смесью, переворот бункера и обсыпка модели смесью, образование из расплавленных на поверхности модели смеси тонкой оболочки; - снятие получившейся оболочковой полуформы; - сборка формы, установка ее в ящик и засыпка песком, заливка металлом.
В оболочковых формах льют детали из чугуна, стали, цветных металлов. Преимущества: легкость формовки, механизация производства оболочек, высокая точность и чистота обработки.
Литье в кокиль. Кокиль представляет собой метал. форму многоразового пользования в которую заливают металл. Литье в кокиль даёт высокую точность, не требует дальнейшей обработки поверхности, отличается высокой производительностью, не требует изготовления модельно-опочной оснастки. Недостатки: высокая стоимость пресс-формы, возможность образования трещин из-за неподатливости металлических пресс-форм. Применяют при массовом производстве отливок из черных и цветных металлов. Технологический процесс состоит из:
1. очистки поверхности кокиля, ее смазки, сборки;
2. заливки металла.
Центробежное литье. При таком литье металл заливают во вращающуюся до его застывания форму. При вращении формы металл центробежными силами прижимается к ее стенкам, что позволяет получать более плотные отливки, так как шлак вытесняется к центру и затем удаляется механической обработкой. Используют при получении тел вращения в массовом и серийном производстве, в т.ч. при производстве чугунных канализационных труб диаметром от 80 до 300 мм.
Изготовление отливок литьем под давлением. При таком литье металлическая пресс-форма заполняется металлом под давлением, которое поддерживается до полной кристаллизации. Давление обеспечивает быстрое и полное заполнение пресс-формы, высокую точность и малую шероховатость отливки, исключает появление остаточных раковин(пустоты внутри металла) и пористости. Полученные этим методом отливки, как правило, не имеют допусков, и после удалённые из пресс-формы являются готовыми изделиями. Можно получать отливки с толщиной стенок до 0,5 мм, сложной конфигурации, с отверстиями D=1 мм. Высокая стоимость пресс-форм обуславливает использование такого литья в массовом и крупносерийном производстве.
4. Обработка металлов давлением. Общие сведения о прокате.
Прокаткой называется обработка металлов давлением путем обжатия слитка или заготовки между вращающимися валками прокатного стана. Цель - уменьшение сечения слитка или заготовки и придания им заданной формы. Прокаткой получают изделия с постоянным по длине сечением или периодически меняющимся. Прокатка - завершающая стадия металлургического производства. Прокатка подразделяется на горячую(с предварительным нагревом металла) и холодную. Технологическое оборудование - прокатный стан. Первичную прокатку делают на мощных станах - блюмингах, для получения листового проката применяют слябинги. Заготовки - блюмы и слябы. Форма поперечного сечения проката называются профилем, а совокупность формы и размеров профилей - сортаментом. Сортамент разделяется на 4 группы: сортовой, листовой, трубы, специальные виды. Сортовой прокат делят на профили простой геометрической формы(квадрат, круг, шестигранник) и фасонные виды проката(угловой, швеллер, тавровый(двутавровый)), зетовые, а также профили специального назначения(рельсовые). Цветные металлы преимущественно прокатывают на простые профили. Листовой прокат. По применению: автотракторная сталь, кровельная жесть, трансформаторная сталь. Применяют листовой прокат с различного вида покрытиями(олово, цинк, алюминий, пластмасса). Листовой прокат делят на 3 группы: толстолистовую(4-160 мм.), тонколистовую(< 4 мм.) и фольгу(< 0,2 мм.). Листовой прокат, получаемый с холодной прокаткой, имеет более равномерную толщину и высокую чистоту поверхности.