Файл: Сучков, А. Е. Резервы экономии металла в машиностроении.pdf

изводстве заготовок в кузнечно-прессовых цехах (без по­ ковок из слиток и холодной штамповки) составляет 0,53, при получении заготовок из стального литья — 0,75, а из чугунного — 0,85.

О значимости заготовительной базы в машинострое­ нии свидетельствуют и такие факты: из общего веса ме­ таллоконструкций в станкостроении удельный вес литых заготовок равен 75—85 Вес штампованных деталей в автомобиле достигает 80%. Затраты труда на производ­ ство заготовок в общей трудоемкости некоторых видов продукции машиностроения превышают 50% .

Из общего объема заготовок, подвергающихся обра­ ботке в механических цехах Белоруссии, около 40% при­ ходится на отливки, штамповки и поковки из готового проката. Основной недостаток заготовительной базы машиностроения — большие металлоотходы при формо­ образовании литых и штампованных заготовок. Так, при производстве литья, поковок и штамповок только за 1973 г. в отходы ушло 388,9 тыс. т металла, или 37% к сделанным заготовкам. Эти факторы свидетельствуют о том, что в заготовительном производстве медленно внед­ ряются прогрессивные методы обработки металла давле­ нием и экономичные способы литья.

В интересах развития машиностроения необходимо широкое получение поковок и отливок, обладающих более высокими механическими и прочностными свойст­ вами по сравнению с заготовками, полученными другими методами. Поэтому повышение технического уровня литейного и кузнечно-штамповочного производства и по­ лучение заготовок, приближающихся по размерам, кон­ фигурации и чистоте поверхности к деталям машин, обеспечивающих значительное сокращение механической обработки резанием, — одна из важнейших задач даль­ нейшего развития технологии машиностроения.

1. Экономия металла при обработке давлением

Обработка металла давлением в настоящее время занимает одно из ведущих мест в технологии машино­ строения. В последние годы в кузнечно-прессовых цехах отечественных машиностроительных заводов достигнут значительный успех в деле внедрения передовых методов

94

науки и техники по изготовлению поковок и штамповок различных форм и размеров. К ним в первую очередь следует отнести: 1) получение периодических профилей проката различной формы; 2) точную штамповку многих деталей с применением электронагрева; 3) накатку зубь­ ев шестерен, шлиц и резьбы; 4) горячее и холодное вы­ давливание; 5) радиальную и ротационную ковку и другие прогрессивные процессы.

Экономическая эффективность получения точных куз­ нечно-прессовых заготовок прогрессивными методами обработки металла давлением (по расчетным данным ЭНИКМАШ) показана в табл. 28.

Выпуск поковок и штамповок в промышленности Белоруссии в основном сосредоточен на 5 крупных маши­ ностроительных заводах. Концентрация обработки метал­ ла давлением позволила широко внедрить передовую технологию, автоматизацию и механизацию в кузнечные цехи. В связи с этим технический уровень и объем произ­ водства поковок и штамповок значительно возросли. В настоящее время эти заводы дают около 90% поковок их общего выпуска в республике. Удельный вес штампо­ ванных поковок в общем их выпуске в автомобилестрое­ нии составляет 85%, в производстве тракторов — 95, сельхозмашин — 68, подшипников качения — 95%.

На большинстве крупных машиностроительных заво­ дов кузнечно-штамповочные цеха подвергнуты значитель­ ной реконструкции и пополнены высокоэффективным

95

тракторного завода оснащен новейшим технологическим оборудованием, а его проектная мощность увеличена более чем в 2 раза. Из общего выпуска поковок прессо­ вые составляют 23%, профилированные на вальцах — 21, подвергнутые чеканке — 12%.

В результате оснащения прогрессивным технологиче­ ским оборудованием на Минском заводе шестерен доля прессовых поковок увеличилась до 25%, молотовых штамповок—до 53 и поковок па горизонтально-ковочных машинах (ГКМ) — до 22%'. Нагрев заготовок для обра­ ботки па прессах и ГКМ производится индукционными нагревательными устройствами, а перед штамповкой за­ готовок на молотах используется газовый нагрев.

После реконструкции кузнечных цехов на Минском автозаводе и заводе «Гомсельмаш» они пополнились про­ грессивным технологическим оборудованием. Это позво­

точных и ответственных деталей подтверждает реальную возможность его широкого внедрения в машиностроение и металлообработку Белоруссии. Кузнечно-штамповоч­ ное производство дает возможность получать не только требуемую форму изделий, но и повышать первоначаль­ ные механические свойства исходной заготовки. Поэтому тяжело нагруженные детали современных машин, как правило, делают методом давления. Практика показыва­ ет, что при обработке металла давлением пластическое изменение формы происходит с наименьшим отходом металла, с наиболее благоприятным расположением волокон по контуру деталей и наибольшей производи­ тельностью.

Однако в машиностроении и металлообработке не полностью используются потенциальные возможности обработки металла давлением. Прокаткой, прессованием и штамповкой можно изготовить детали с окончательны­ ми размерами, а механическая обработка их в данном случае может сводиться только к отделочным и доводоч­ ным (финишным) операциям.

На современном этапе развития науки и техники основной задачей обработки металла давлением является выявление оптимальных условий деформации металла и

96

определение путей усовершенствования и интенсифика­ ции процессов с целью уменьшения отходов металла, улучшения качества изделий, снижения их себестои­ мости и повышения производительности труда.

Обработке мрталла давлением присущи и серьезные недостатки. При существующем способе производства коэффициент выхода годной продукции в кузнечных цехах составляет: для кованых поковок — 0,8—0,15, штампованных — 0,8—0,5. Кроме того, при изготовлении готовых деталей из таких поковок отходы в стружку при

основным технико-экономическим показателям кузнечно­ штамповочного производства за 1971 г. Из таблицы вид­ но, удельный вес горячих штамповок в общем выпуске заготовок обработкой давлением в Белоруссии значи­ тельно выше, чем на Украине и в целом по СССР. Про-

Т а б л и ц а 29

Основные технико-экономические показатели кузнечно штамповочного производства за 1971 г.

грессивными способами горячих штамповок в БССР получено 36,5% от общего выпуска годных, в УССР — 31,0, а в целом по СССР — 26,1%. Себестоимость тонны годных поковок и штамповок в Белоруссии ниже, чем на Украине и в целом по стране. Удельный вес штамповки с применением безокислительной среды в БССР выше, чем в целом по СССР, но ниже, чем на Украине.

Несмотря на указанные преимущества при формооб­ разовании заготовок, в кузнечно-штамповочном произ­ водстве Белоруссии продолжают иметь место значитель­ ные отходы металла. Баланс ломообразования показыва­ ет, что при изготовлении поковок и штамповок за 1971 г.

вотходы ушло 58,5 тыс. т металла, или 19,1% к общему их выпуску. Велики отходы в стружку.

Величина отходов и потерь металла при ковке или штамповке поковок зависит от формирования исходной заготовки, инструментальной оснастки, кузнечно-прессо­ вого оборудования и технологического процесса.

По характеру образования отходы и потери металла

вкузнечно-штамповочном производстве делятся на три основных вида: заготовительные отходы, возникающие при разделке исходного материала на заготовки; техно­ логические отходы и потери, образующиеся при ковке или штамповке заготовок; технологические отходы, полу­ чающиеся в механических цехах в виде стружки в результате несоответствия поковок и штамповок по фор­ ме, размерам и чистоте поверхности готовым деталям.

Резка металла на заготовки. Весьма важной техноло­ гической операцией в формообразовании заготовок явля­ ется резка металла на заготовки. Исходным материалом для получения поковок обычно служат горячекатаный прокат или слитки. Последние, как правило, применяют­ ся для крупных поковок.

Разделка исходного материала на заготовки происхо­ дит в заготовительных отделениях кузнечно-штамповоч­ ных цехов. Прокат средних и мелких размеров разреза­ ется на прессножницах, холодноломных прессах, а также с помощью пил, ножовок, газовой резки и другими приемами.

Отходы при разделке исходного металла на заготов­ ки весьма разнообразны: опилки при резке на дисковых или ленточных пилах, потери от некратности резки на ножницах или холодноломных прессах, отходы по не­

98

кратности штанги числу заготовок, концевые обрезки, потери от металлургических допусков и т. д. Такие поте­ ри в машиностроении республики составляют около 6% общего расхода металла на изделие.

При раскрое пруткового проката из-за некратности штанг длине заготовок остаются концевые отходы, кото­ рые обычно сдаются в металлолом. Использование кон­ цевых отходов для ремонтно-эксплуатационных нужд создает большой резерв экономии металла. Практика показывает, что внедрение сортового проката мерных и кратных длин дает до 15% экономии металла по сравне­ нию с потреблением проката общих размеров. Например, за счет применения проката кратной и мерной длины для 8 деталей тракторов «Беларусь» сэкономлено 390 т металла в год.

В табл. 30 приведена величина припусков на длину заготовки при отрезке заготовок из круглого, квадратно­ го и шестигранного проката в зависимости от диаметра заготовки и способа ее резки. Из таблицы видно, что наиболее эффективным способом разделки исходного металла на заготовки с точки зрения экономии металла является резка его механической и ручной ножовками. Однако производительность при таком способе раскроя