Отчет по практике на ПАО НКМЗ

1- форма; 2- рама; 3- вибратор; 4- вал; 5- электромотор; 7- пружины

Рисунок 2.21 – Схема инерционной решетки

Вибратор состоит из неуравновешенного  горизонтального вала вращающегося в подшипниках, прикрепленных к раме – решетке. На обоих концах вала посажены грузы дебаланса, перемещением которых можно регулировать возмущающую силу, возникающую при вращении вала.

Преимущество такого выбивного  оборудования в возможности выбивки  форм из разнообразных смесей, различных  габаритов и конфигурации. Недостатками являются: излучение, вибрации и шум  в процессе выбивки.

 

 

 

3 КУЗНЕЧНО-ПРЕССОВОЕ ПРОИЗВОДСТВО

 

Производством кузнечно-прессового оборудования НКМЗ занимается с 1936 года. В конце 40-х завод выпустил первые горизонтальные ковочные машины: ГКМ-1000 и ГКМ-1800, в дальнейшем гамма машин была расширена. Сегодня эти машины успешно эксплуатируются в Италии, России, Румынии, Чехии, Китае, Индии и др. Расширяя номенклатуру машин для обработки металлов давлением, в середине 50-х создаются прессы кривошипные горячештамповочные, которые зарекомендовали себя как высокопроизводительные машины, обеспечивающие хорошее качество поковок при низких эксплуатационных расходах.

Развитие ряда отраслей промышленности в 50…60 годы - авиационной, энергетической, тракторной и др. - требовало получения ответственных крупногабаритных точных цельноштампованных поковок из высоколегированных жаропрочных титановых и других трудно деформируемых металлов и сплавов. НКМЗ организовывает производство штамповочных молотов. В конце 70-х годов НКМЗ освоил производство мощных гидростатических установок, предназначенных для испытания объектов и обработки материалов гидростатическим давлением. Совместно с ВНИИметмашем были разработаны и изготовлены для ЦНИИ имени академика А.Н.Крылова (Россия) уникальные гидростатические установки ДК-600 (1985 г.), ДК-1000 (1981 г.) и К-1000 (1987 г.). Рабочие давления на установках соответствовали предельным глубинам океана, на них испытывались элементы конструкций субмарин. Следует отметить, что на кузнечно-прессовом оборудовании, поставленном НКМЗ, производится более 20% горячих штампованных заготовок, изготавливаемых в странах СНГ. Технические возможности кузнечно-прессового производства позволяют обеспечить выпуск поковок массой от 0,2 до 110 тонн из кузнечных слитков от 1,6 до 170 тонн, из углеродистых, конструкционных, инструментальных и высоколегированных марок стали.

Поковки изготавливаются  к машинам собственного производства, а также для других производителей специального оборудования: гидротехнического, энергетического, прокатного, металлургического, судостроительного, автомобильного и  авиационного производства.

Процесс свободной ковки  происходит на автоматизированных ковочных комплексах в технологической взаимосвязи  с нагревательным, термическим и  подъемно-транспортным оборудованием  под управлением автоматизированных систем (АСУ ТП)

 

3.1 КПЦ - 1

 

Производством кузнечно-прессового оборудования НКМЗ занимается с 1936 года. В конце 40-х завод выпустил первые горизонтальные ковочные машины: ГКМ-1000 и ГКМ-1800, в дальнейшем гамма машин была расширена. Изготовление поковок и штамповок ведется в двух цехах: КПЦ1 и КПЦ3

КПЦ-1 – изготавливает  среднии и мелкие поковки и штамповки для выпускаемых заводом машин и поковки и штамповки по кооперации для других заводов. Производство цеха является единичным и многосерийным. Максимальная масса поковок 3,5 тонны. Общая площадь цеха 15743 м². Производственная площадь 12835 м².Цех включает два пролета и термическое отделение.

Пролет 1 – молотовый, он состоит из участка изготовления поковок на молотах и штамповок  на прессах, здесь находится участок  по навивки пружин. Остальная часть  пролета – термический участок.

Пролет 2 – прессовый, специализируется на производстве деталей на парогидравлических прессах усилием 1000 тонн и 750 тонн. Имеется  и молот с массой падающих частей 3 тонны. Основное этого участка оборудование ковачный комлекс.

Пролет 3 – термоучасток, на котором установлены нагревательные печи,  и термические печи для обработки поковок, также установлена цементационная печь.

КПЦ-1 связан кооперированными поставками с другими цехами завода.

На молотовом участке на пролете расположено 14 единиц основного оборудования:

- два двухтонных молота.

-два молота массой  падающих частей 1 тонна ,

-два молота с массой  падающих частей 0,5 тонн.

Все молоты паровоздушные.

Также имеются:

- ковочные и штамповочные молота. Нагрев металла происходит в камерных печах. Завалка производится вручную.

- Горизонтально - ковочная  машина – производит формовку  одновременно в двух плоскостях. После нагрева отправляется в  камерную печь.

- Пресс-ножницы – необходим для руки сортового проката.

-Пружинно-навивной станок  – размер проволоки из которой делается пружина может быть от 8 до 60 мм.

На термоучастке установлены термические печи. Здесь происходит газопламенный нагрев и термическая обработка. Основной является вторичная термообработка. Также установлены термические электропечи (цементационная печь), в которой производится цементация.

Цементация –  поверхностное диффузионное насыщение малоуглеродистой стали углеродом с целью повышения твёрдости, износоустойчивости. Цементации подвергают низкоуглеродистые (обычно до 0.2 % C) и легированные стали, процесс в случае использования твёрдого карбюризатора проводится при температурах 900…950 °С, при газовой цементации (газообразный карбюризатор) — при 850…900 °С.

После цементации изделия подвергают термообработке, приводящей к образованию мартенситной фазы в поверхностном слое изделия (закалка на мартенсит) с последующим отпуском для снятия внутренних напряжений. Цементационная печь отапливается природным газом, сжигаемым в двенадцати U-образных трубах, расположенных по шесть с каждой стороны. Температура в печи регулируется приборами автоматического контроля.

Толкатель цементационной печи задвигает два поддона в муфель. При этом оба ряда поддонов в муфеле передвигаются на длину одного поддона. 

Закалка из цементационной печи применима только для сталей с мелким размером природного зерна. В природно крупнозернистых сталях после длительного нагрева при высокой температуре цементации происходит сильный рост зерна. Особенно крупнозернистой становится науглероженная поверхность, так как температура нагрева 950 С значительно превышает температуру ее закалки. 

 

3.2 КПЦ - 3

 

В настоящее время в  цехе кузнечно-прессовом цехе №3  работают гидравлические прессы усилием 10000 т.с и модернизированный ковочный комплекс 3000т.с которые позволяют ковать поковки гребных валов длиной до 24000мм, бандажей до 4700мм, опорные и рабочие валки, эксцентриковые валы, плиты, шпинделя, ротора, диски, рычаги и другое. Модернизированный ковочный комплекс 3000 т.с. специализируется на изготовлении поковок для рабочих валков прокатных станов и деталей машин, выпускаемых заводом.

За последние годы в  КПЦ №3 внедрено 7 горизонтальных и 11 вертикальных термических печей  с керамоволокнистой футеровкой, работающих в автоматическом режиме с перепадом t = ±2°C по всей длине рабочего пространства, что позволяет выполнять качественные режимы термообработки для деталей с высокими свойствами.

Внедрено 5 низкотемпературных печей для отпуска ВХП после  закалки ТПЧ.

Построена и внедряется новая  нагревательная печь на VI пролете.

Построены 2 нагревательные печи с керамоволокнистой футеровкой, работающие в автоматическом режиме. Что позволяет выполнять качественные режимы нагрева заготовок.

КПЦ №3 изготовляет важнейшие  поковки для всех цехов завода, а также по заказам других предприятий. В цеху выполняется термообработка детали для механических и механосборочных  цехов завода.

Управление цеха осуществляется начальником цеха,который имеет 3-х заместителей зам по подготовки производства,зам по производству и зам по оборудованию.

В цехе работают следующие  подразделения  по управлению цехом производственно – распределительное бюро, которое организовывает текущую работу цехов, служба механика, служба энергетика.

Цех получает слитки из сталеплавильного цеха в горячем или холодном состоянии.

.Гидравлический пресс  с усилием 5 тонн показан на рисунке 3.1.

 

Рисунок 3.1 – Гидравлический пресс

 

3.3 Краткое описание ковки

 

Ковка — вид горячей обработки металлов давлением, при котором металл деформируется с помощью универсального инструмента. Из всего многообразия процессов, выполняемых ковкой нашли применение: свободная ковка заготовок небольшой массы (до 300—500 кг), радиальная ковка, поперечно-клиновая прокатка. Ковкой изготавливают валы, втулки, нажимные шайбы и некоторые другие детали  машин. Кроме того, на всех заводах ковкой получают заготовки для деталей оснастки и нужд ремонтных цехов.

 Основными операциями  ковки являются осадка, протяжка, прошивка, раскатка, гибка, закручивание  и рубка (показаны на рисунке 3.2.).

Осадка  - уменьшение высоты заготовки с одновременным увеличением  ее поперечных размеров. Осадку выполняют  для получения из заготовки маленького сечения поковки с большим  поперечным сечением, а также для  улучшения структуры и механических свойств металла. Осадку делают бойками  или осадочными плитами.

Выдавливание- разновидность  осаждения, при которой увеличивается  поперечный разрез части заготовки  с одновременным уменьшением  ее продольных размеров.

Протяжка- увеличение длины  заготовки с одновременным уменьшением  ее поперечных размеров.

Раскатка - увеличение внешнего и внутреннего диаметров прошитой заготовки за счет последовательного (по участкам) уменьшения толщины ее стенки. Инструментами служат плоский  боек, оправа и люнет.

Гибка - операция придания заготовки  выгнутой формы по заданному контуру. Этой операцией получают угольники, скобы, крючки, кронштейны и т.д. Гибка сопровождается перекручиванием первоначальной формы поперечного разреза заготовки и уменьшением её площади в зоне изгиба, называемой утяжкой. При гибке возможно образование складок по внутреннему контуру и трещин по внешнему. Во избежание этого явления по заданному углу изгиба подбирают соответствующий радиус закругления.

 Рубка - отделение одной  части поковки или заготовки  от другой. Рубку осуществляют  топорами для удаления лишних  концов или поковок для деления  длинной поковки на более короткие  части. 

Прошивка - образование отверстия  в заготовке вследствие вытеснения металла.

Скручивание - операция, с  помощью которой часть заготовки  вращается вокруг продольной оси. Скручивание  можно применять при развороте  коленчатых валов, при изготовлении сверл и т.п.

Перечисленными операциями ковки тяжело изготовить поковки  с относительно сложной конфигурацией. Поэтому при изготовлении небольшой  партии таких поковок применяют  так называемое штампование в  прокладных штампах.

Перед ковкой каждый металл или сплав должен быть нагрет до определенной температуры. Если нагреть  сталь до температуры, близкой к  температуре плавления, наступает  пережог. При пережоге наступает  полная потеря пластичности и пережженный металл представляет собой неисправимый брак и может быть отправлен только на переплавку. Ниже температуры пережога лежит зона перегрева. Механические свойства изделия, полученного обработкой давлением из перегретой заготовки, оказываются низкими. Брак по перегреву в большинстве случаев можно исправить отжигом. Таким образом, максимальную температуру нагрева, т. е. температуру начала ковки, следует назначить такой, чтобы не было ни пережога, ни перегрева.

В процессе ковки металл остывает, соприкасаясь с более холодным инструментом и окружающей средой. Заканчивать ковку также следует  при определенной температуре. Если продолжать деформирование при более  низких температурах, металл упрочнится и, вследствие падения пластичности, в изделии могут образоваться трещины. Таким образом, каждый металл и сплав имеет свой строго определенный температурный интервал горячей  обработки давлением.

Ковкой достигается не только изменение  формы заготовки, но и улучшение  ее механических свойств. Исходной заготовкой при ковке может быть слиток или  прокат. При ковке слитка происходит частичная заварка пористости и  раковин. Микроструктура металла становится полосчатой (волокнистой). Полосчатость является стойким образованием и не может быть разрушена ни термической обработкой, ни последующей обработкой давлением.

 

а - протяжка, б - протяжка фигурными  бойками, в - раскатка, г -прошивка

д - гибка, е - закручивание, ж - осадка, з – рубка; 1- прошивень, 2- поковка,       3-подкладное кольцо, 4- топор

 

Рисунок 3.2 - Приём свободной ковки