Лекциямана - Проектирование литейных цехов / 2-LEC

2. Классификация литейных цехов

Лекция № 2

Литейные цехи различаются по роду сплавов, массе и серийности отливок, их отраслевому назначению, технологическому процессу и объему производства.

По роду сплава литейные цехи подразделяются на чугунолитейные, сталелитейные и цветнолитейные цехи. Индексируются цехи и по видам сплавов: серый чугун - СЧ; ковкий чугун - КЧ; высокопрочный чугун - ВЧ; углеродистая сталь - УС; легированная сталь - ЛС; марганцовистая сталь - ГС; алюминиевые сплавы - АЛ и др.

Новые цехи рекомендуется специализировать на производство отливок только из одного сплава, что исключает возможность перемешивания раз­личного возврата в шихте.

В связи с большим разнообразием марок УС и ЛС отливки из этих сплавов допускается изготавливать в одном общем сталелитейном цехе.

По требованиям промсанитарии предусматривается производить отлив­ки из марганцовистых сталей в отдельном цехе. Масса отливок является одним из определяющих факторов при выборе технологического процесса и оборудования для их производства. Классификация литейных цехов по это­му признаку приведена в таблице 2.1.

По серийности различают производства: единичное, мелкосерийное, серийное, крупносерийное и массовое (таблица 2.2.).

В производственной практике имеет место смешанная серийность и литей­ные цехи проектируются для крупносерийного и массового производства, серийного и мелкосерийного, а также мелкосерийного и единичного произ­водства.

Таблица 2.1.

Классификация цехов по максимальной массе

производимых отливок, кг

отливки	из черных сплавов			из легких и цветных сплавов в металлические формы
	серийное, м. серийное и единичное производство	массовоеи кр. серийное производство		литьем под давлением	литеем в кокиль
мелкие	100,0	10,0		0,2	1,0
средние	101-1000	10-50		0,2-1,0	1,0-6,0
крупные	1001-5000	50-500		1,0-6,0	6,0-25,0
тяжелые	5000-20000	> 500		> 6,0	6,0-25,0
особо тяжелые	> 20000	-		-	-

Таблица 2.2.

Серийность производства отливок из черных

сплавов в зависимости от весовой группы и массы

весов. группа	масса отливки, кг			годовой выпуск отливок одного наименования (серийность) для различных типов производств, шт.
		единичн.			м. сер.	серийное	кр. серийное	массов.
I	< 8 8-20 20-50 50-100	500 300 200 150			501-6000 301-3000 201-2500 152-2000	6001-30000 3001-15000 2501-10000 2001-8700	30001-200000 15001-100000 10001-60000 8701-53000	>200000 >100000 >60000 >53000
II	100-250 250-500 500-1000	95 75 50			96-1400 76-1000 51-600	1401-7000 1001-4500 601-3000	7001-37500 4501-25000 3001-20000	>37500 >25000 >20000
III	1000-2000 2000-5000	40 20			41-400 21-150	401-2000 151-550	2001-13500 551-4500	>13500 >4500
IV	5000-10000 10000-20000	10 7			11-50 8-25	51-100 26-50	100-1000 > 50	>1000 -
V	> 20000	5			6-12	13-27	-	-

Серийность определяет также и уровень механизации и автоматизации литейного цеха. Цехи массового и крупносерийного производства с узкой и ограниченной номенклатурой отливок, а также мелких отливок при се­рийном и мелкосерийном производстве в основном проектируются с исполь­зованием средств непрерывного транспорта без мостовых кранов (за иск­лючением складов шихты и плавильных отделений).

Отраслевая принадлежность литейных цехов почти совпадает с клас­сификацией по серийности. Добавляются определенные особые требования к отливкам в зависимости от конструкции, массивности и назначения, что может влиять на выбор технологического процесса. Классификация отливок по назначению приведена в таблице 2.3.

Таблица 2.3.

Классификация отливок по назначению

неответственного назначения	литые заготовки для деталей, нерассчитываемых на прочность; при проектировании конфигурация и размеры их приняты конструктивно
ответственного назначения	для деталей, испытываемых на прочность, работающих в условиях трения скольжения, работающих при статических нагрузках
особо ответственного назначения	для деталей, испытываемых на прочность, работающих в условиях динамических и знакопеременных нагрузок

По технологическому признаку литейные цехи делятся на две группы:

- цехи литья в разовые объемные песчаные формы;

- цехи специальных способов литья.

Оптимальные мощности специализированных литейных цехов приведены в таблице 2.4.

Состав литейного цеха

В состав литейного цеха входят производственные, вспомогательные и складские помещения.

К производственным относятся:

1. Плавильное отделение с участком набора и взвешивания шихты.

2. Формовочное отделение.

3. Стержневое отделение.

4. Смесеприготовительное отделение.

5. Термообрубное отделение.

Таблица 2.4.

Классификация и оптимальные мощности специализированных литейных цехов

сплав			отливка или технологический процесс	масса, кг макс. или в интервале	мощность тыс. т/год
		Производство отливок в объемных песчаных формах 1. Подетальная специализация цехов
чугун			радиаторы отопления ванны купальные котлы отопительные изложницы кольца поршневые, маслоты	10 120 150 - -	35-70 15-25 20-30 130-250 5-10
		2. Отраслевая специализация цехов
чугун КЧ сталь чугун сталь чугун сталь			- массовое и кр.серийное производство: детали автотракторного машиностроен. детали автотракторного машиностроен. детали тракторные, вагонные и т.п. -серийное и м. серийное производство: детали станков, строит. машин и д.р. детали прессов, компрессоров -м.серийное и единичное производство: детали станков, строит. машин и др. детали экскаваторов, компрессоров	до 100-200 200-300 до 25 25-60 до 100 100-200 200-500 до 100 100-1000 1000-20000 1000-20000	50-100 80-125 30-40 60-80 50-60 80-100 100-125 40-60 40-60 40-50 40-50 25-35 30-40
		Производство отливок специальными способами литья 1. Подетальная специализация
чугун			фасонные части к канализационным трубам (литье в кокиль) канализацион. трубы (центроб. литье)	10 50-150	35-50 45-70
		2. Технологическая специализация цехов
чугун сталь сталь чугун сталь алюминий бронза алюминий бронза цинк			литье в оболочковые формы литье по выплавляемым моделям литье в кокиль литье в кокиль литье под давлением	до 20 20-50 0,5 0,5-2,5 до 50 50-100 30 5-20 2,0 до 5 5-20 до 1,0	5-15 20-30 0,5-2,0 2,0-5,0 20-25 40-80 60-80 5-12 10-15 1-6 6-12 2-3

6. Грунтовочный участок.

К вспомогательным относятся:

1. Подготовка шихты.

2. Подготовка формовочных материалов.

3. Подготовка производства.

4. Ремонт ковшей и сводов.

5. Приготовление огнеупорной массы.

6. Приготовление литейных красок и паст.

7. Отделение регенерации отработанных смесей.

8. Ремонтные службы цеха.

9. Трансформаторные подстанции.

10. Насосные станции.

11. Вентиляционные и пылеочистные установки.

12. Пульты управления.

13. Цеховые лаборатории.

Склады:

1. Шихты и флюсов.

2. Топлива.

3. Огнеупоров.

4. Формовочных материалов.

5. Модельно-опочной оснастки.

6. Готовых отливок.

7. Кладовые вспомогательных материалов.

Склады связующих материалов и копровые установки обычно распола­гаются отдельно и в состав литейного цеха не входят.

При проектировании различают новое строительство и переоборудова­ние. Если переоборудование связано с созданием новых производственных площадей, то его называют расширением цеха. Если переоборудование пре­дусматривает создание лишь складских или вспомогательных новых площа­дей,то его называют реконструкцией. Переоборудование на имеющихся площадях называют техническим перевооружением. Во всех изложенных ва­риантах переоборудования действующего производства предварительно сле­дует разрабатывать проектно-сметную техническую документацию.