Министерство образовани Российской федерации

Тульский государственный университет

Кафедра технологии металлов и литейного производства

Б.В. Цвеленьев

к. т. н. профессор

Проектирование литейных цехов

конспект лекций

для студентов

специальности 120300 “Машины и технология

литейного производства”

очной формы обучения

Тула 2000

Аннотация

Изложены основы проектирования, реконструкции и технического перевооружения литейных цехов и участков. Дана классификация цехов по основным классификационным признакам; методика составления производственных программ и выбора режима работы цеха; основы расчета и выбора технологического оборудования для всех основных производственных отделений цеха. Рассмотрены вспомогательные участки цеха, склады, транспорт, тепло- и энергоснабжение. Приведены технологические схемы литейных цехов; указания по строительному проектированию зданий; рассмотрены особенности проектирования цехов специальных способов литья.

1. Вводная часть - Лекция № 1

Значение литейного производства, его состояние

и пути выхода из кризиса

Основной базой машиностроения являются заготовительные производс­тва, где различные металлические изделия и заготовки получают обработ­кой давлением в горячем или холодном состоянии (пластической деформа­цией), резанием, прессованием порошков с последующим спеканием, свар­кой и литьем. Анализ заготовительных производств показывает, что наи­более универсальным способом получения фасонных заготовок является ли­тейное производство, позволяющее получать сложные отливки из различных видов чугунов, сталей и сплавов цветных металлов весом от нескольких граммов до десятков тонн. Отливки имеют существенные преимущества по сравнению с другими видами заготовок.

Почти все машиностроительные заводы в своих изделиях применяют литые детали и их масса в общей массе машины составляет от 30 до 90%. Средние коэффициенты использования металла при обработке резанием:

- стальных отливок из углеродистой стали - 0,805;

- чугунных отливок - 0,830;

- заготовок, полученных горячей объемной штамповкой - 0,618;

- поковок из листа - 0,408.

На рисунке 1 приведены треугольники основных технико-экономических по­казателей на 1 тонну готовых деталей, изготовляемых из различного вида заготовок. В них за единицу принята усредненная себестоимость 1 т го­товых обработанных деталей, заготовками которых были поковки из слит­ков. Из этого рисунка видно, что технико-экономические показатели ли­тых заготовок находятся вне конкуренции.

К началу перестройки выпуск отливок в СССР превышал 25 млн.тонн в год, а в 1994 году он составил 5,8 млн.т/год.

Рисунок 1. Треугольники основных технико-экономических показателей на 1 т готовых деталей, изготовленных из различного вида заготовок:

1-сортовой прокат общего назначения; 2-фасонный прокат отраслевого назначения; 3-поковки из сортового проката; 4-поковки из слитков; 5-горячие объемные штампованные заготовки; 6-чугунные отливки.

Сейчас, в условиях обвального падения отечественного машинострое­ния, перед литейщиками выявилась и набирает силу тенденция выхода оте­чественных производителей отливок на зарубежные рынки, что стимулиру­ется возрастающим интересом западных стран к такому импорту.

Высокий технико-экономический потенциал литья обусловлен двумя важными особенностями: широкими возможностями в выборе конфигурации деталей и изделий, и наиболее коротким путем производства от сырьевых материалов до готового изделия. В технико-экономическом направлении закономерен рост стоимости единицы массы отливок. Металлоемкость ли­тейной продукции должна иметь устойчивую тенденцию к снижению, в ре­зультате чего снижаются удельные нормы расхода отливок. Увеличение объемов производства и совершенствование технологических процессов из­готовления отливок делает целесообразным создание специальной системы управления, планирования и проведения единой технической политики в области литейного производства. Итак, по прогнозам, спрос на литые за­готовки и изделия непрерывно будет возрастать. Одновременно резко воз­растут требования к качеству отливок при общей тенденции к экономии материалов и трудозатрат.

К настоящему времени требования к литью с точки зрения качества и экономики уже превышают возможности сложившихся производств. Резервы повышения эффективности далеко не исчерпаны, но пути их отысканий и реализации представляют собой научно-производственную проблему. Чтобы быть способными участвовать в конкуренции литейные цехи и заводы долж­ны постоянно искать эффективные решения. Для этого недостаточно только старую литейную линию заменить на новую. Каждый литейный цех является производственной системой, которая действует долговременно только тог­да, когда составляющие подсистемы оптимально согласованны.

В этих условиях задача технического перевооружения отечественных литейных производств становится равнозначной задачей их выживания, а его осуществление должно производиться компетентными специалистами. Участники третьего съезда литейщиков России считают, что возрождение промышленности в России должно начаться с развития литейного произ­водства - основной заготовительной базы машиностроения.