1.6.3.2. Классификация кузнечных цехов

Кузнечные цехи классифицируют по следующим признакам: тип производства, преобладающий в данном цехе технологический процесс, максимальный вес фасонной паковки, ориентировочный годовой выпуск.

Тип производства является основным классификационным признаком. Различают кузнечные цехи единичного, серийного и массового производства. Тип производства определяет преобладающий технологический процесс изготовления поковок в цехе – свободная ковка, штамповка, прокатка, гибка и т.д.

По первым двум признакам определяют классы и наименования цехов – кузнечные, кузнечно-прессовые, кузнечно-штамповочные. По третьему и четвертому признакам – максимальному весу поковок и годовому выпуску – определяют группы цехов внутри класса.

Кузнечные цехи делятся на 5 классов и 13 групп. Например, кузнечные цехи свободной ковки значительно отличаются друг от друга. Если в легком станкостроении и инструментальной промышленности, в связи с отсутствием должной специализации, это небольшие цехи (I класса), оборудованные преимущественно ковочными молотами, то в тяжелом машиностроении – это крупные цехи, оснащенные мощным и дорогим оборудованием; такие цехи относятся к III классу. Например, кузнечно-прессовый цех крупного машиностроительного предприятия всегда оборудован парогидравлическими прессами большой мощности, на которых изготовляют уникальные поковки валов гидротурбин, коленчатых валов, рабочих цилиндров и т.д. каждый пресс обслуживает батарея нагревательных печей.

Цехи подетально-специализированных предприятий относятся к V классу. Это кузнечно-штамповочные цехи для запасных частей, клапанов и т.д. Здесь изготовляются поковки постоянной и ограниченной номенклатуры. В таких цехах преобладает штамповка на кривошипных горячештамповочных прессах и высадка на горизонтально-ковочных машинах, работают механизированные поточные линии.

Режим работы кузнечных цехов зависит от типа и масштаба производства. Для кузнечно-прессовых цехов единичного и мелкосерийного производства в тяжелом машиностроении (III класс) рекомендуется 3-сменный режим работы. Это связано с необходимостью наиболее полного использования уникального оборудования.

Для кузнечных цехов мелко- и среднесерийного производства (I и III классов) характерен двух- или трехсменный режим работы, поскольку трудоемкость переналадки оборудования здесь невелика. Наиболее целесообразным режимом работы кузнечно-штамповочных цехов крупносерийного и массового производства (IV и V классов) является двухсменный при наличии подготовительной смены. Об этом свидетельствует опыт работы кузнечно-штамповочных цехов автомобильных предприятий и других цехов крупносерийного производства.

1.6.3.3. Проектирование кузнечных цехов

Кузнечные цехи проектируют обычно на двух- и трехсменный режим работы. При двухсменном режиме работы цеха в целом в три смены могут, например, работать термическое отделение и уникальное оборудование.

Кузнечный цех может иметь в своем составе отделения: заготовительные, свободной ковки, штамповки, термические, очистные. Состав производственных отделений цеха зависит от типа и параметров оборудования (например, отделение тяжелых штамповочных молотов, отделение горизонтально-ковочных машин), а также уровня масштабов специализации (например, участок коленчатого вала).

К вспомогательным отделениям цеха относятся: склады металла, заготовок, межоперационные, готовой продукции, огнеупоров; кладовые штампов, инструмента, вспомогательных материалов; ремонтно-механические, инструментально-штамповые, трансформаторные подстанции.

В зависимости от размера цеха, типа производства, характера ведущего технического оборудования некоторые отделения могут отсутствовать или быть объединены с другими отделениями.

Проектирование (реконструкция) цеха начинается с основных отделений – ковочного или штамповочного. Вначале разрабатываются технологические процессы и выбирается ведущее кузнечное оборудование. При оценке вариантов технологического процесса необходимо учитывать так же, как и в литейном производстве, изменения, происходящие на стадии механической обработки. Экономический эффект ль повышения точности поковок, как правило, непосредственно связан с сокращением объема механической обработки. Наиболее экономичный вариант технологического процесса выбирается на наименьшей сумме приведенных затрат.

При выборе и расчете нагревательных устройств необходимо кроме специальных требований технологии руководствоваться следующими условиями: каждую единицу основного кузнечного оборудования, как правило, должны обслуживать не менее чем одна печь или электронагревательная установка; параметры нагревательной установки должны обеспечивать достижение максимальной производительности основного оборудования; при определении размеров пода печей к молотам и прессам свободной ковки необходимо учитывать возможность повторных нагревов и подогревов.

При разработке проекта цехов с преобладанием свободной ковки иногда пользуются установившимися в практике соотношениями между параметрами молотов (прессов) и площадью пода печей. Например, при работе с манипуляторами на каждые 1000 т усилия пресса необходимо 35-40 м2 площади пода печей.

Площадь пода и количество термических печей производственных рабочих рассчитывается по нормативам трудоемкости изготовления 1т поковок.