книги из ГПНТБ / Воскресенский Б.В. Производственная мощность машиностроительного завода

Т а б л и ц а 29

Производственная мощность отделения очистки отливок

водительность единицы оборудования или вырабртка на одного рабочего, определяемые по технически обоснованным паспортным данным или по результатам работы в течение лучшего квартала истекшего года, а при расчете рабочих мест — по результатам ра­ боты отделения за лучший квартал в пересчете на год.

Производственная мощность отделения в целом равна сумме пропускной способности всех параллельно работающих единиц оборудования (рабочих мест). Если отливки подвергаются после­ довательно разным видам очистки-обрубки, то производственная мощность отделения принимается по ведущей группе оборудова­ ния либо рабочих мест, в зависимости от того, какой метод очистки является преобладающим.

Сушильные и термические печи. При расчете производственной мощности литейных цехов существенное значение имеет соответ­ ствие пропускной способности сушильных и термических печей мощности литейного цеха в целом.

С у ш и л ь н ы е п е ч и применяются при изготовлении стержней и форм. Сушка форм значительно удлиняет цикл их изготовления и занимает опоки на длительное время. Сушку форм в сушильных печах все больше заменяют поверхностной подсуш­ кой, что предполагает применение быстросохнущих смесей.

Часто производительность стержневого отделения лимити­ руется пропускной способностью сушильных печей. Ее можно увеличить с помощью специальных подставок, позволяющих на каждую полку загружать по две-три сушильные плиты одну над другой. Правильный выбор размеров сушильных плит дает воз­ можность плотней заполнить их площадь стержнями и разместить большое количество стержней на каждой полке сушильной печи.

90

Производственная мощность сушильных печей (в %) опреде­ ляется по формуле

М _ ENFgy3

~Е1

где Е — внутренний объем сушильной печи в м 3 ; JV — количество однотипных сушильных печей; а — число циклов сушки в сутки;

ности, коэффициент заполнения объема камеры, определяемый как отношение объема стержней или форм, загружаемых в сушиль­

Производственная мощность печей периодического действия, производящих сушку одних и тех же форм или стержней, сумми­ руется.

91

Производственная мощность сушильных печей непрерывного

Для расчета мощности печей, в которых одновременно сушатся формы и стержни или разные по размеру формы (стержни) с раз­ личными режимами сушки, необходимо определить средневзве­ шенную продолжительность цикла и коэффициент заполнения камеры исходя из объема стержней или формы на 1 т годных от­ ливок.

Т е р м и ч е с к и е п е ч и применяются для томления отли­ вок из ковкого чугуна и отжига стальных отливок. Производствен­

в ч; У — процент отливок, проходящих термообработку, от общего количества отливок.

Расчет производственной мощности термических печей при­ веден в табл. 31. Указанная в таблице продолжительность одного

цикла определяется по данным технологического процесса как сумма технологического времени и времени загрузки и выгрузки отливок, а производительность печи — по паспортным или расчет­ ным данным.

92

В таблице для определения влияния пропускной способности термических печей на общую мощность литейного цеха указы­ вается удельный вес отливок, проходящих термическую обра­ ботку.

Производственная мощность участка в целом определяется суммированием пропускной способности всех печей.

Отделения специальных способов литья. Благодаря применению специальных способов литья резко увеличивается выпуск продук­ ции, так как отпадает необходимость в трудоемком процессе при­ готовления песчаных форм и расширяется применение автомати­ ческих методов машинного производства отливок, значительно растет производительность труда, улучшаются механические свой­ ства отливок, снижается потребность в производственной площади на единицу выпускаемых отливок и резко улучшаются санитарногигиенические условия труда.

Литье по выплавляемым моделям, литье под давлением, в обо­ лочковые формы и другие прогрессивные способы литья позволяют получать заготовки, максимально приближающиеся к конфигу­ рации готовых деталей, с минимальными припусками на обработку, повышенной точности и лучшего качества (уменьшается скрытый брак). При этом сокращается общий объем грузопотока деталей и материалов и резко снижается трудоемкость последующей меха­

вид является самым распространенным (около 58%) из специаль­ ных способов литья. Литье в кокиль — один из способов, позво­ ляющих получить изделия с небольшими отклонениями от задан­

По сравнению с литьем в песчаные формы при литье в кокиль ниже трудоемкость, съем продукции с одной и той же производ­ ственной площади в 2—3 раза больше, значительно меньше при­ пуски на механическую обработку, на 30—40% меньше брак, значительно лучше условия труда работников.

Процесс легко поддается механизации и автоматизации. На­ пример, полуавтоматические и автоматические установки для отливки таких сложных деталей, как картер дизеля., блок цилин­ дров легковых автомашин и т. д., позволяют резко увеличить выпуск отливок.

При литье в металлические формы отпадают расходы на изго­ товление моделей, на приготовление формовочных материалов — полностью в том случае, когда не только форму, но и стержни делают из металла, или же частично (на 75—80%), когда приме­ няют песчаные стержни; резко снижаются относительные расходы на изготовление форм и стержней.

93

Расчет производственной мощности отделений (цехов) литья в кокили в зависимости от производственных условий произво­ дится двумя методами: 1) аналогичным расчету цехов с заливкой в разовые песчаные формы на плацу; 2) при достаточно большой степени механизации и автоматизации основного технологического процесса по пропускной способности кокильных машин.

Производственная мощность отделений кокильного литья опре­ деляется величинами производственной площади этих отделений и площади, необходимой для изготовления отливок в одном кокиле

Количество квадратных метро-часов, необходимое для изготов­ ления отливки в кокиле, определяется умножением площади за­ ливочного участка на один кокиль на длительность цикла изго­ товления отливки. Площадь заливочного участка на один кокиль определяется в зависимости от размеров средневзвешенного ко­ киля (рис. 7). Расстояния до соседнего заливочного участка опре­ деляются с учетом рекомендуемых в табл. 32 размеров.

При определении длительности цикла изготовления отливок при литье в кокиль за одну заливку учитывается время на подго­ товку и сборку кокиля, ожидание заливки, остывание отливки в кокиле и остывание кокиля перед повторной заливкой.

Расчет производственной мощности отделения литья в кокили приведен в табл. 33.

94

л и т ь е . Удельный вес отливок, получаемых этими видами литья, составляет 33,6% общего выпуска отливок, получаемых специаль­ ными способами. При литье под давлением расплавленный цвет­ ной металл вводится в форму под давлением от доли атмосферы до нескольких десятков (иногда и сотни) атмосфер. Давление уве­ личивает жидкотекучесть расплавленного металла. При заполне­ нии форм металлом под давлением получаются отливки, настолько точно отвечающие требуемой конфигурации, что последующая механическая обработки сводится к минимуму.

Чем сложнее конфигурация отливки, тем дороже обходится изготовление формы. Большие расходы на изготовление металли­ ческих форм и на эксплуатацию литейных машин приводят к тому, что литье под давлением применяется главным образом в серийном и массовом производстве. Например, этим способом литья изготов­ ляются такие детали, как блок цилиндров автомобиля весом 35 кг

95

Методом центробежного литья 'изготовляются тонкостенные отливки, затвердевание которых происходит быстро. Это обстоя­ тельство сильно ограничивает действие центробежной силы на металл. Центробежное литье применяется в машиностроении пре­ имущественно для изготовления таких деталей, как гильзы авто­ тракторных двигателей, трубы, втулки, а также биметаллические детали.

Расчет производственной мощности отделения литья под давле­ нием и центробежного литья ведется по пропускной способности литейных машин, являющихся для этих участков основным тех­ нологическим оборудованием. Расчет производится по следующей формуле:

где ^ D — вес отливок на программу; Т — суммарная тру­ доемкость изготовления отливок (включая время остывания прессформы) на программу по действующим нормам.

Для расчета необходимы данные о количестве съемов с каждой пресс-формы, весе деталей и трудоемкости их изготовления. На основании этих данных и данных о величине программы рассчи­ тывают количество съемов с пресс-форм (количество заготовок) на программу, а также средневзвешенные показатели на одну пресс-форму (заготовку) в виде -веса и трудоемкости отливок. Если трудоемкость отливок дана^не^на штуку, а на 1 т, то надоб­ ность в подсчете трудоемкости и в показателе средневзвешенной трудоемкости на одну отливку отпадает.

Пример определения производственной мощности отделения литья под давлением и центробежного литья приведен в табл. 34. Здесь сначала рассчитана пропускная способность литейных ма­ шин каждого типа, а затем суммированием определена мощность

при литье в оболочковые формы используются порошковый ба­ келит или другие смолы. Оболочки толщиной 4—5 мм изготов­ ляются в виде полуформ путем насыпки формовочного состава на подогретые модельные плиты. Через 2 мин достаточно затвердевшая форма передается в печь, где окончательно затвердевает в течение 3 мин.

Половинки форм, изготовленные таким образом, совмещают по контрольным знакам, скрепляют и устанавливают в опоке, а сво­ бодное пространство в ней засыпают наполнительной смесью в виде чугунной дроби или песка; без наполнительной смеси произво­ дятся отливки только очень мелких деталей.

96

Т а б л и ц а 34

Производственная мощность отделения литья под давлением и центробежного литья

Способ литья в оболочковые формы нашел широкое примене­ ние в основном для черных металлов. В крупносерийном и массо­ вом производстве с успехом отливаются такие детали, как колен­ чатые валы для автомашин, ребристые цилиндры, крышки цилин­ дров, вентили и другие детали. Большое распространение полу­ чает применение оболочковых стержней, обеспечивающих в со­ четании с обычной формой повышенное качество отливок. При этом резко сокращаются затраты труда на очистные операции. Напри­ мер, при изготовлении отливок гильз тракторных двигателей при­ меняются оболочковые стержни и песчаные формы, изготовленные методом прессования.

Литье в оболочковые формы позволяет сокращать трудоемкость механической обработки на 50%, а вес отливок не менее чем на 15—20%.

Производственная мощность отделений литья в оболочковые формы устанавливается суммированием пропускных способностей механизированных, полуавтоматических или автоматических уста­ новок для изготовления оболочковых полумуфт, рассчитываемых по данным о весе и трудоемкости деталей в одной оболочковой форме.

Расчет производственной мощности отделений литья в обо­ лочковые формы на автоматических и полуавтоматических уста­ новках выполняется по формуле

^ Г-100

где 2j Т — суммарная трудоемкость изготовления оболочковых форм на программу по действующим нормам.

Величина производственной мощности рассчитывается в на­ туральном выражении (в тоннах отливок). Результат сопостав­ ляется с заданной программой и таким образом определяется про­ изводственная мощность установок в процентах к плану. Пример

Л и т ь е п о в ы п л а в л я е м ы м м о д е л я м . Этот вид литья применяется для изготовления в основном стальных дета­ лей самолетов, автомобилей, тракторов, турбин, приборов, ин­ струмента и т. д. Удельный вес таких отливок составляет около 3% общего выпуска отливок, получаемых специальными спосо­ бами. Достигаемая высокая точность размеров и чистота обработки поверхности, а также возможность получения моделей самой слож­

проката и высвободить 1000 станко-часов на механической об­ работке.

Процесс литья по выплавляемым моделям включает следующие операции: изготовление восковых моделей отливок в пресс-фор­

98

и затем прокаливание формы до температуры 900—950° С для

вило, состоит из участков изготовления выплавляемых моделей, нанесения огнеупорных покрытий, прокалки форм, плавильного, щелочных ванн, термического. Расчет производственной мощ­ ности этих цехов (отделений) обязательно проводится по первым четырем из перечисленных участков, а величина производственной мощности цеха, как правило, устанавливается по участку изго­ товления выплавляемых моделей и рассчитывается по пропускной способности оборудования этого участка на основе следующих исходных данных: количества отливок моделей в звене, модель­ ных звеньев в блоке, блоков в опоке на одно изделие и на годовую программу, чернового веса одной отливки и годовой программы, габаритной площади средневзвешенной опоки и суммарной пло­ щади опок на программу, трудоемкости моделей на изделие и суммарной трудоемкости моделей на программу.

Например, производственная мощность оборудования выра­ жается в процентах к заданной программе изготовления выплав­ ляемых моделей и определяется по формуле

программу по действующим нормам; У\ — процент выхода год­ ных звеньев отливок.

Пример расчета производственной мощности участка изгото­ вления выплавляемых моделей приведен в табл. 36.

Расчет производственной мощности участков нанесения огне­ упорных покрытий осуществляется по пропускной способности соответствующего оборудования и выражается в процентах к за­ данной программе:

где N — количество установленного оборудования, к которому относятся сушильные печи для просушки огнеупорных покрытий, ванны для вытопки моделей и закрепления огнеупорных покры­ тий на жидком стекле и т. д.; а— количество модельных блоков на годовую программу без учета потерь производства; Q — про­ изводительность единицы оборудования блоков в ч;