10.2. Цехи литья по выплавляемым моделям

Цехи литья по выплавляемым моделям в структуре машиностро­ительного предприятия относят к основным (производственным) заготовительным литейным цехам.

'Цехи различают (табл. 10.1) по роду сплава, массе отливок, объему производства, серийности, степени механизации и сложности отливок.

В состав цехов входят производственные отделения (участки), вспомогательные отделения (участки) и склады.

К производственным отделениям, где выполняется собственно технологический процесс изготовления отливок, относят следующие: модельное, в котором приготовляют модельный состав, изготовляют модели, собирают блоки моделей; изготовления оболочек форм, в котором приготовляют суспензию, изготовляют оболочки, выплав­ляют из них модели; прокалочно-заливочное, в котором оболочки форм заформовывают в опорный наполнитель и прокаливают, пла­вят и заливают в формы металл, охлаждают и выбивают блоки от­ливок; термообрубное, где очищают отливки от остатков оболочек, отделяют отливки от ЛПС, зачищают питатели, проводят термооб­работку и исправляют дефекты отливок.

К вспомогательным относят следующие отделения: подготовки формовочных материалов и шихты, ремонта пресс-форм и другой технологической оснастки, мастерские механика и энергетика, цеховую лабораторию, вентиляционные и пылеочистные установки и КДП.

К складам относят закрытые склады шихтовых, формовочных, горючих материалов, готовых отливок.

В цехе предусматривают также помещения для культурно-бы: тового обслуживания работающих: санитарно-бытового назначения, общественного питания, здравоохранения, культурного обслужи­вания, учебных занятий и общественных организаций, управлений.

10.3. РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ ЧАСТИ ПРОЕКТА ЦЕХА

Исходными данными для разработки проекта цеха служат сле­дующие основные документы: задание на проектирование (включает технико-экономическое обоснование проекта); производственная про­грамма; чертежи и технические условия на отливки.

Производственная программа. Программа может быть точной (подетальной), приведенной или условной. Подетальную программу производства массовых и крупносерийных отливок составляют по форме 10.1 Программу приводят по видам металла, изделиям и узлам (группам) в порядке возрастания номеров узлов и деталей. На основании подетальной программы составляют производствен­ную программу по форме 10.2, которую заполняют по видам и маркам металла.

Технологический процесс и оборудование. Выбор варианта тех­нологического процесса является определяющим; главным в проек­тировании цеха. Выбранные варианты технологического процесса и оборудование должны обеспечивать получение отливок нужного качества с наименьшими трудовыми и материальными затратами. Для выполнения этой задачи проектировщик должен не только рас­полагать сведениями о передовом отечественном опыте, но и учиты­вать данные научно-технического прогноза, чтобы к моменту ввода в эксплуатацию новое производство было на уровне мировых техни­ческих достижений.

Для оценки варианта нового технологического процесса его срав­нивают с наилучшим из известных, который принимают за базовый. Оптимальной технологией изготовления отливок считают ту, ко­торая обеспечивает минимум приведенных народнохозяйственных за­трат на производство готовых деталей.

технологии производства отливок в литейном цехе и в механиче­ском цехе, руб.

В соответствующих главах книги даны основы для выбора тех­нологии и оборудования, отвечающие особенностям производства отливок различного назначения.

В табл. 10.2 приведены рекомендуемые процессы и оборудование (без плавильного) для цехов, выпускающих мелкие и средние сталь­ные отливки.

Исходные технологические данные отдельно по каждой группе по массе рассчитывают и заносят в ведомости по форме 10.3.

Форма 10.3

Исходные технологические данные (группа отливок по массе)

№ п.п

№ детали

Масса отливки» кг (А)

Про­грамма

Число моделей в звене (В)

Число звеньев в блоке

Число моделей в блоке (Г)

Число модель­ных звеньев (моделей) на про­грамму

Число блоков на программу (Д)

Масса модельного состава, кг

шт. (Б)

кг

на одну модель (Е)

на один блок (Ж)

на про­грамму

Б/В

Б/Г

ЕХГ+ + УлР1

ЖХД

Итого

Примечание. pt» р2 — плотности соответственно модельного состава и материала отливки» кг/м3; Ул — объем ЛПС и модельного стояка (или суммы модельных втулок)» м3.

Рекомендуется деление номенклатуры отливок на восемь групп по массе, кг:<0,02; 0,02 —0,04; 0,04 —0,06; 0,06 —0,1; 0,1 —0,2; 0,2 —0,6; 0,6 — 1,5 и >1,5. Такое деление оправдано тем, что для каждЬй группы отливок характерны свои технологические норма­тивы и показатели.

Форма 10.3 содержит только исходные технологические данные и использовать их для расчета числа оборудования нельзя. В этих данных не учтены неизбежные на производстве потери и брак из-за некачественных материалов, ошибок рабочего, неисправности обо­рудования и других причин. Брак и потери на производстве возмещают путем увеличенного против программы изготовления моделей, форм или отливок по переходам процесса. Для определения числа подле­жащих изготовленоию моделей, форм и отливок на которое рассчи­тывают оборудование, вводят коэффициенты технологических по­терь.

Р асчет числа оборудования. При проектировании цеха число каж­дого вида основного технологического оборудования определяют по формуле

где Вп — годовое количество перерабатываемого материала (су- спензии, модельного состава, песка и т. д.) или число модельных звеньев, блоков, отливок; Н — часовая производительность еди- ницы оборудования (размерность та же, что и для Вп); фд —дейст- вительный (расчетный) годовой фонд времени работы оборудования при выбранной сменности, ч (табл. 10.5). до

В связи с тем, что в расчетном годовом фонде времени работы обо­рудования учитывают только потери времени на планово-предупре­дительный ремонт оборудования и не учитывают непредвиденные простои оборудования, при проектировании принимают к установке несколько большее число оборудования (с округлением в большую сторону, до целых единиц), чем получается по расчету.

Размер резерва, который должен компенсировать непредви­денные простои оборудования, характеризуется коэффициентом за­грузки оборудования

где Рр — расчетное число оборудования; Р — принятое число еди­ниц оборудования.

Действительный (расчетный) годовой фонд времени работы оборудования (рабочая неделя 41 ч, в году восемь праздничных дней)

К оэффициент /г3.0 должен быть таким, чтобы обеспечивалось вы­полнение программы в реальных производственных условиях при отсутствии неиспользуемых производственных мощностей. Чем слож­нее оборудование, тем оно менее надежно в работе, поэтому меньше должен быть £3.0. И наоборот, чем надежнее оборудование, тем ближе /г3. о к единице.

Примерные значения /г3.0 в зависимости от сложности исполь­зуемого оборудования:

Несложное (например, установка для приготовления суспензии мод. 661,

ванна выплавления моделей мод. 671) 0,9

Сложное (например, установка для приготовления модельного состава

мод. 651, автомат для изготовления модельных звеньев мод. 653) 0,8

Особо сложное (например, агрегат для приготовления суспензии мод. 662А,

агрегат прокаливания, заливки и охлаждения мод. 675А) 0,7

Состав работающих. Промышленно-производственный персонал цеха подразделяют на следующие категории: рабочие, инженерно-372 технические работники (ИТР), счетно-конторский персонал (СКП) младший обслуживающий персонал (МОП). Рабочих подразделяют на производственных и вспомогательных. Производственными на­зывают рабочих, непосредственно связанных с изготовлением от­ливок.

При укрупненных расчетах число рабочих может быть принято по данным цеха-аналога.

Ориентировочные показатели для определения числа рабочих приведены в табл. 10.6.

Таблица 10.6

Ориентировочные показатели для определения числа рабочих

	Характеристика цеха
			Средне­списочное
Отрасль	Тип			Чи-	Выпуск
			число про-	сло	на одного
производства	производства	Степень	изводствен-	рабо-	рабочего,
	п годовой		ного пер­сонала, чел.	чих	т/год
	выпуск	механизации
	отливок, т
Автомобилестрое-	Массовое	Комплексная	796 .	708	10,03
ние	7100	механизация и автоматизация
Мотовел остроен не	4613	То же	821	738	6,25
	Массовое	Комплексная	174	164	6,1
	1000	механизация
Тракторные двига-	680	Механизация	140 , 581 1	126	5,39
	Массовое	Комплексная		525	8,19
тели	4300	механизация и
Сельскохозяй-		автоматизация
	Массовое	То же	391	352	9,52
ственные	3350
Ста н кострое 11 не	Разной серий­ности 2000	»	232	198	10,1
Производство тек-	Массовое	Комплексная	180	161	9,81
стильных и швей-	1580	механизация
ных машин
Производство ин-	Разной серий-	Механизация	45	40	5,0
струмента	ности 200

Для более точного расчета нужно число производственных ра­бочих у оборудования (в том числе автоматического) определять на основании норм обслуживания этого оборудования, путем проект­ной расстановки рабочих по рабочим местам.

На ручных работах, там, где отсутствует принудительный теми работы оборудования и производительность зависит от рабочего, или там, где возможно выполнение рабочим нескольких операций либо обслуживание нескольких машин, число производственных рабочих определяют по трудоемкости этих работ (метод расчета при­веден ниже).

Число вспомогательных рабочих либо определяют по рабочим местам и участкам цеха, по нормам обслуживания, либо, как при­ведено ниже, принимают в процентном отношении к числу произ­водственных рабочих:

Механизирован но-ручное 10—15

Механизированное 15—25

Комплексно-механизированное 25—40

Автоматизированное 70—80

Комплексно-автоматизированное 90—100

Число ИТР, СКП и МОП принимают в следующем процентном отношении к общему числу рабочих: 7 — 9 % ИТР; 0,6 — 1 % СКП; 1,5—2 % МОП.

Расчет числа производственных рабочих по трудоемкости работ.

Требуемое число производственных рабочих для выполнения про­граммы в целом по цеху или на зданную группу операций опреде­ляют по формуле

где То0ш — норма времени на изготовление отливок или на данную группу операций на годовую программу, ч; Тг — действительный (расчетный) годовой фонд времени рабочих, ч (табл. 10.7),

Г°бщ= Е(7>/60),

где Тш — норма времени на изготовление одной отливки или на выполнение данных операций на одну отливку, мин; п — число от­ливок на годовую программу;

tm— норма времени на выполнение отдельной операции на одну отливку, мин.

Таблица 10.7