1.6.2.4. Планировка цеха

Комплекс производственных и вспомогательных помещений литейного цеха может размещаться в одном или нескольких зданиях, что определяется в основном масштабом производства.

Однако в целях сокращения площади, увеличения коэффициента застройки и снижения стоимости строительства следует стремится размещать весь комплекс помещений литейного цеха в одном здании. Схемы компоновочных решений чугунно- и сталелитейных цехов различного назначения показаны на рис. 1.13.

Большинство схем предусматривает двухэтажное решение, однако почти всегда возможно размещение стержневых отделений и отделений обработки и обрубки в одноэтажных частях здании или в отдельных одноэтажных зданиях.

Некоторые схемы допустимо применять и для одноэтажных литейных цехов крупного и тяжелого литья, с размещением части оборудования и помещений в подвалах или на антресолях. Специально для одноэтажных цехов рекомендуется схема на рис. 1.13., имеющая специальные вставки для размещения вспомогательного оборудования.

Схема на рис. 1.13.а дает компоновку цеха в одном здании шириной до 96м. Эта схема рекомендуется для стале- и чугунолитейных цехов любого назначения.

Схема рис. 1.13.б отличается от схемы на рис. 1.13. тем, что отделение термической обработки и обрубки размещается за складом шахты. Преимущества этого варианта: короткий грузопоток возврата литников в шихтовой пролет и открытое с торца стержневое отделение, что позволяет разместить силосные емкости свежего песка ближе к основному потребителю.

Схема рис. 1.13.в отличается тем, что отделение термической обработки и обрубки расположено в отдельном здании вблизи основного. Такое решение дает меньшую длину корпуса, его применяют при большом объеме производства или при большом объеме термических и обрубных работ для сталелитейных цехов или цехов ковкого чугуна.

Схема рис. 1.13.г предусматривает размещение отдельно стоящего здания для стержневого отделения, обслуживающего два однотипных по программе литейных цеха, например, цехов мелкого серого и ковкого чугунного литья. Такое решение позволяет лучше использовать однотипное стержневое оборудование и упрощает грузопоток свежего песка.

Схема рис. 1.13.д. Взаимное расположение отделений такое же, как и в схеме на рис. 1.13.в но все отделения размещены под одной крышей. Это предполагает большую ширину здания. Схему используют для цехов массового производства большой мощности в случаях, рекомендованных для схемы на рис. 1.13.в.

Схема на рис. 1.13.е требует минимальной длины цеха при большой ширине. Применяют для цехов малой и средней мощности.

Схема на рис. 1.13.ж для цехов малой мощности чаще с мелкосерийным производством, обеспечивает хорошие естественные вентиляцию и освещение. Удобное транспортирование стержней на сборку.

Схема на рис. 1.13.з также чаще применяется для цехов мелкосерийного производства средних и крупных отливок. Удобное расположение стержневого отделения между двумя формовочными отделениями.

Схема на рис. 1.13.и аналогична предыдущей, рассчитана на широкую номенклатуру средних и крупных отливок.

Приведенные выше схемы представляют широкий выбор компоновочных решений для цехов различного назначения и различных условий генпланов предприятия.

1.6.3. Организация производства в кузнечных цехах

1.6.3.1. Общая характеристика кузнечного производства и технологического процесса изготовления поковок

Продукция кузнечных цехов – кованые и штампованные поковки – передается в механические цехи, а в ряде случаев (при достижении достаточной точности) непосредственно в сборочные цехи.

Условные обозначения

Рис. 1.13. Компоновочные схемы литейных цехов

Поковки относятся к числу наиболее распространенных видов заготовок. Доля кованых и штампованных поковок (по весу) составляет около 17% от общего количества произведенных заготовок. При этом наблюдается тенденция опережающего развития производства штампованных поковок и поковок из слитков. Это связано с требованиями повышения точности изготовляемых поковок, а также со структурными изменениями в машиностроении (увеличение доли тяжелого, химического машиностроения, являющихся основными потребителями крупных поковок из слитков).

Поковки используются при производстве разнообразных и, как правило, наиболее ответственных деталей машин: коленчатых и распределительных валов, шпинделей, шестерен, рычагов, шатунов и т.д. В некоторых машинах вес деталей, изготовленных из поковок составляет 20-30% от общего веса (автомобиль, трактор).

Широкое применение обработки металлов давлением обусловлено высокими механическими свойствами поковок, большой производительностью кузнечного оборудования, относительно высоким коэффициентом использования металла и другими преимуществами.

Доля себестоимости поковок в общей себестоимости машиностроительной продукции достаточно велика. Например, в производстве автомобилей и тракторов она составляет 20-30%, в турбостроении –15-20%, в станкостроении – 2-6%.

Технологический процесс изготовления поковок включает небольшое число операций: резка металла, нагрев, ковка или штамповка, обрезка заусенцев, а иногда правка и термообработка поковок.

Между операциями нагрева и ковки (штамповки), а в ряде случаев и обрезки заусенцев существует тесная технологическая связь во времени; ведущей операцией является ковка или штамповка.

Типовой технологический процесс изготовления поковок определяет производственную структуру цеха. Перечисленные особенности требуют специфической планировки рабочих мест – установки на участке не менее двух, а иногда и трех агрегатов (например, печь или электронагревательная установка, штамповочный молот или пресс и обрезной пресс) и определяют необходимость бригадной организации труда.

Кузнечное оборудование отличается высокой производительностью. Это особенность, связанная с малооперационностью технологического процесса производства поковок, обусловливает небольшую длительность производственного цикла.

Обычно кузнечное оборудование является не только высокопроизводительным, но и дорогостоящим. Поэтому наиболее полное его использование возможно только при высоком уровне концентрации производства однотипных поковок. Именно поэтому в кузнечном производстве особое значение приобретают вопросы специализации и концентрации производства однотипных поковок.

Кузнечные цехи относятся к металлоемким производствам, использующим дорогостоящие углеродистые и легированные стали. Суммарная величина потерь металла в процессе производства штампованных поковок (потери при резке, угар, клещевина и облой) достигает 15-30%. Кроме того, часть металла теряется при механической обработке поковок. Одновременно следует отметить, что современная технология кузнечной обработки позволяет получать почти готовые детали.

Высокая металлоемкость кузнечного производства в сочетании с высокой производительностью оборудования обусловливает большой грузооборот. Однако для внутрицеховых перевозок характерны постоянство и прямолинейность маршрутов. В крупных кузнечных цехах возникает необходимость в складских помещениях для хранения штампов и металла.

В процессе производства поковок применяется дорогостоящая спецоснастка – штампы. Отсюда возникает необходимость организации штампового хозяйства.

Кузнечное производство относиться к энергоемким. Кузнечно-штамповочные цехи автомобильных и тракторных предприятий потребляют около 70% всего пара и сжатого воздуха, используемых на предприятии. Кузнечные цехи расходуют большое количество натурального топлива (главным образом, газ, мазут) и электроэнергии, поэтому задача наиболее экономного использования топлива и энергии в кузнечных цехах приобретает особо важное значение.