Ознакомление с предприятиями города Липецка, специализирующихся на обработке металлов давлением (отчет)

ГОСУДАРСТВЕНЫй КОМИТТа РОССИЙСОй ФЕДЕРАЦИИ

По ВЫСШЕУа ОБРАЗОВАНИЮ

Ла Га Та У

КАФЕДР ШТАМПОВКИ

ОТЧТа ПО ОЗНАКОМИТЕЛЬНОЙ ПРАКТИКЕ

СТУДЕТа ГР. МД-95-2

МИЛЮКОВСКЯа НАТАЛЯа ВИКТОРОВНА

РУКОВОДИТЕЛЬ

БОРИСВа ВЛАДИМРа СЕРГЕЕВИЧ

ЛИПЕЦК-1996

- 2 -

Отчет включает в себя краткое описание предприятий город Липец-

ка, также двух лабораторий кафедры штамповки. Основное внимание де-

лено цехам, где металлы обрабатываются давлением. В отчете имеется 33

чертежа оборудования, деталей и технологических операций. Объем отчета

составляет листов. При написании было использовано 12 книг, кроме то-

го, при описании АО НЛМК использовался юбилейный выпуск "60 лет Ново-

липецкому Металлургическому Комбинату".

Отчет предназначен для ознакомления с предприятиями города Липец-

ка, специализирующихся на обработке металлов давлением.

- 3 -

ОГЛАВЛЕНИЕ

Введение

1. Лаборатория штамповки. ЛГТУ

2. Лаборатория робототехники. Кафедра штамповки, ЛГТУ

3. Ао НЛМК

3.1. ЛПЦ-3. "Стан-2". Ао НЛМК

3.2. Кузнечный цех ремонтного завода НЛМК

3.3. Производство товаров народного потребления на НЛМК

4. Фирма "Левша"

5. Ао ЛТЗ

5.1. Общая структура машиностроительного завода

5.2. Заготовительный цех, кузнечный цех

5.3. Прессовый цех

5.4. Литейное производство ЛТЗ

5.5. Механообрабатывающий цех и сборочный конвеер

Заключение

Список используемой литературы

- 4 -

ВВЕДЕНИЕ

Обработка металлов давлением одно из древнейших искусств, дошед-

ших до наших дней. Конечно сейчас мы не встретим людей, которые обра-

батывали неразогретое железо камнем, но сущность процесса обработки

осталась та же - получать нужную форму металла посредствома приложения

к нему силий. На современном этапе очень заметно усовершенствовалось

кузнечно-штамповочное оборудование. Большое распространение обработка

металлов давлением получила в машиностроении, так как такой вид обра-

ботки имеет ряд преимуществ: 1) возможность получения не только задан-

ной формы, но и заданных механических свойств изделия; 2) почти безот-

ходное производство; 3) высокая производительность.

На принципе обработки металлов давлением основано листопрокатное

производство, без которого не мыслима научно-технический прогресс.

В последнее время стали очень популярны изделия из металла, полученные

художественной ковкой. Современные тенденции технологии и машина КШП

это: экономия металла, экономия энергии, повышение качества штампуемых

изделий, механизация и автоматизация производственныха процессов, а

также внедрение новых технологических процессов.

- 5 -

1. ЛАБОРАТОРИЯ ШТАМПОВКИ. ЛГТУ

Лаборатория штамповки предназначена для ознакомления студентов с

кузнечно-штамповочным оборудованием, также с операциями, выполняемы-

ми на этом оборудовании.

Лаборатория имеет следующее оборудование:

1 - кривошипный пресс (рис. ) - 2 ед.;

2 - гидравлический пресс (рис. ) - 2 ед.;

3 - пневматический молот (рис. ) - 2 ед.;

4 - разрывные испытательные машины - Р-10 и Р-20;

5 - прибор "Эрикседа" - 1 ед.;

6 - копер для испытаний (рис.1) - 3 ед.;

7 - кузнечный горн (рис. ) - 1 ед.;

8 - сварочная кабина.

- 6 -

Схема копра для испытаний

1 - основание

2 - бойки

3 - стойки

4 - трос

5 - стройство для намотки троса

Рис. 1

Гидравлические прессы в лаборатории предназначены для изготовле-

ния детали типа: стакан с отверстием, технологические переходы которой

показаны на рис.2.

Пневматические молоты предназначены для изготовления детали ти-

па:рычаг, технологические переходы которой показаны на рис.3.

- 7 -

Схема изготовления стакана с отверстием

1 - заготовка

2 - первая вытяжка

3 - вторая вытяжка

4 - обрезка фланца

5 - пробивка отверстия

рис. 2

- 8 -

Схема изготовления рычага

1 - заготовка

2 - протяжка

3 - подкатка

4 - окончательная штамповка с заусенцем

5 - готовая деталь, после обрезки заусенца

рис. 3

- 9 -

Разрывные испытательные машины имеют назначение чисто эксперемен-

тального характера. Они предназначены для определения прочности преде-

ла и текучести плоских и цилиндрических образцов путема иха растяжения

(рис.4) или сжатия (операция осадки). Принцип действия разрывных машин

такой же как у гидравлического пресса.

Прибор "Эрикседа"а такжеа имеет назначение экспериментального ха-

рактера. Эта машина производит операцию вытяжки сферических поверхнос-

тей и определение предела прочности образца. Принцип работы заключает-

ся в том, что вытяжка идет до тех пор пока не разорвется образец, пос-

ле чего фиксируется значение силия при котором произошел разрыв.

Копры - это простейшее кузнечное оборудование. Деформация проис-

ходит з счета энергии, накопленной во время полета падающих частей.

Основные операции - осадка и чеканка (денег).

Кузнечный горн имеет назначение нагревательного характера.

Определение предела прочности образца

1 - до разрыва

2 - после разрыва ( =45 )

рис. 4

- 10 -

2. ЛАБОРАТОРИЯ РОБОТОТЕХНИКИ. КАФЕДРА ШТАМПОВКИ, ЛГТУ

Лаборатория предназначена для ознакомления студентов са автомати-

зацией и роботизацией производственных процессов, а также для получе-

ния практических навыков по эксплуатации роботизированных иа автомати-

зированных устройств.

Оборудованием этой лаборатории являются:

1 - РФ-20М;

2 - ПМР-0.5-20КВ (промышленный);

3 - М-0.63 (манипулятор);

4 - Ц-12 (робот с правляющей машиной ЭВМ).

Робот РФ-20М двухрукий, кроме того обладает тремя степенями сво-

боды (рис.5). Манипуляторы способны передвигаться вверх-вниз и выдви-

гаться, тем самым увеличивая свою длину. Кроме того манипуляторы спо-

собны поворачиваться вокруг оси, что позволяет им выполнять операции в

окружающей цилиндрической зоне. И, наконец, захватывающее стройство

само может поворачиваться вокруг оси. Робот имеета пульта правления,

предназначенный для правления подвижными звеньями манипулятора, прог-

раммирования технологических команд, задания.

- 11 -

Схема робот РФ-20М

1 - основание

2 - колонна

3 - манипулятор

4 - захват

рис. 5

Робот ПМР-0.5-20КВ - однорукий, промышленный, по принципу работы

схож с роботом РФ-20М. Кроме того имеет программированное стройство

управления ЭЦПУ-6030. С помощью этого стройства робот можно запрог-

раммировать на делание следующей операции без оператора:а 1 - взять за-

готовку с позиции питателя; 2 - поместить ее на позицию штамповки;

3 - далить деталь на позицию готовых деталей (в тару).

- 12 -

При манипулировании плоскими объектами применяют вакуумный захват

(присоску).

В заключении можно сказать, что автоматизация, роботизация, меха-

низация, компьютеризация кузнечно-штамповочных процессов все больше и

больше проникает в сферу производства. Благодаря автоматизации, робо-

тизации, механизации, компьютеризации сокращается время операций, ве-

личивается производительность труда, меньшается себестоимость продук-

ции, повышается качество продукции, меньшается процентное отношение

бракованной продукции и этот список можно продолжать бесконечно.

Схема вакуумного захвата

1 - заготовка

2 - присоска

рис. 6

- 13 -

3. Ао НЛМК

В состав комбината входят: 1 - агломерационное производство, сос-

тоящее из :а глеподготовительного цеха, коксового цеха, цеха извлече-

ния химических продуктов коксованием (сульфат аммония, нафталин, бен-

зол, каменноугольные смолы);а 2 - коксо-химического производства;

3 - ферросплавные цехи;а 4 - доменное производство, включающее в себя

шесть доменных печей (I и П объемом 2 куб.м), (V и VI объемом 3200

куб.м), которые работают на агломерате и окатышах, конечный продукт -

чугун; 5 - сталеплавильное производство, состоящее из:а конверторного

производства, непрерывной разливки стали, включает в себя три сталеп-

лавильных цеха (ККЦ-1,2,3); 6 - листопрокатное производство. Производс-

тво состоит из четырех цехов. ЛПЦ-1 выпускает горячекатанную электро-

техническую сталь, оснащен двухклетьевым станом 1200 с печными мотал-

ками (старейший стан). ЛПЦ-2 - это цех холодной прокатки трансформа-

торной стали. В него входят:а агрегаты непрерывного травления, пятик-

летьевой четырехвалковый реверсивный стан (рис.7), три многовалковых

стана, печи непрерывного отжига (башенного и горизонтального типа),

грегаты электроизоляционного покрытия, открыто производство оцинко-

ванной посуды.

- 14 -

Схема пятиклетьевого четырехвалкового стана

I - часток нагрева (отжига), ванн с кислотами, промывки и сушки;

1 - рулон горячекатанной стали;

2,5 - ножницы;

3 - электросварка;

4 - петлевая яма;

6 - тянущее стройство;

7 - термообработанный металл

рис. 7

- 15 -

3.1. ЛПЦ-3. "СТАН-2"

31 июля 1969 года был пущен никальный мощнейший стан 2 произ-

водительностью 6 миллионов тонн горячего листового проката, оснащенный

современным оборудованием с применением автоматизированных система п-

равления технологией нагрева металла и охлаждения полосы водой. Пред-

назначен цех для горячей прокатки слябов (240 мм толщиной). Слябы наг-

ревают в методическиха печах с шагающима подома до 700-800а градусов

(рис.7). Лист выходит толщиной 30 мм. Далее лист подается ва чистовую

клеть, откуд выходит толщиной 2-3 мм, после часток дрессирования и

намотки. Стан выдает прокат в виде рулонов, ленты, листа толщиной от

2.0 до 16.0 мм, шириной 1050-1850 мм. Точное соблюдение заданных режи-

мов, использование системы противоизгиб иа гидронажимныха стройств

валков способствуета получению проката высокого качества. Здесь гото-

вится подкат электротехнической изотропной стали (са неориентированным

зерном), низколегированной малоуглеродистой стали для автомобилестрое-

ния. Готовая товарная продукция: 1 - прокат для судостроения; 2 - про-

кат для производства труб; 3 - листовой прокат для холодной штамповки;

4 - прокат общего назначения. Горячекатанный рулонный прокат из гле-

родистой стали поставляется на экспорт.

- 16 -

Схема "Стана-2"

I - методическая печь (горизонтального типа)

1 - под (шагающий)

2 - сляб

3 - коксовые батареи

4 - каналы отвода и подвода газов

П - черновая клеть

5 - рольганг

6 - гидросбив

Ш - чистовая клеть

7 - промежуточный рольганг

8 - душирование

9 - часток отрезки

10 - намотка

рис. 8

- 17 -

3.2. КУЗНЕЧНЫЙ ЦЕХ РЕМОНТНОГО ЗАВОДА НЛМК

В 1989 году на базе отдельных цехова комбинат создана ремонтный

завод. Его основные задачи:а 1 - своевременное и качественное проведе-

ние текущих и капитальных ремонтов оборудования; 2 - изготовление обо-

рудования для реконструкции, модернизации технологических объектов. В

состав ремонтного завода входят:а 12 производственных специализирован-

ных цехов;а цеха подготовки производства со складом запасных частей и

оборудования, оснащенный автоматизированной системой чета; автотранс-

портное подразделение;а служба правления;а 4 лаборатории; 2 инспекции

по надзору за эксплуатацией грузоподъемного и напольного оборудования.

В цехаха ремонтного завода сосредоточено современное оборудование

для изготовления, упрочнения и восстановления всевозможных злов дета-

лей. Используются новейшие передовые технологии, производятся все виды

термообработки черных и цветных металлов, также их сплавов:а объем-

ная, поверхностная (токами высокой частоты и газопламенная), химико-

термическая. Выпускаются швеллер гнутые, голока гнутый, черепица,

прессовые поковки, спецпрофмет и другие виды продукции. Наносятся за-

щитные покрытия, в том числе полиуретановые.

В КПО ОРМЦ изготовляют детали для ремонта оборудования НЛМК. Обо-

рудование, которым оснащен цех, это:а гидравлические прессы (рис.11),

паровоздушные молоты (рис.22), пневматические молоты (рис. ), машины

для раскатки колец (рис.9), метадические печи.

Из заготовок, которыми являются слитки, куют различные по разме-

рам поковки, в основном - валки прокатных станов.

- 18 -

Схема операции раскатки колец

1 - нажимной валок

2 - центральный валок

3 - заготовка

4 - контрольный валок

5 - направляющий валок

рис. 9

- 19 -

Схема операции прошивки

1 - заготовка

2 - верхний боек

3 - прошивень

4 - отход

5 - подкладной штамп

рис. 10

- 20 -

Схема гидравлического пресса

1 - верхняя траверса (неподвижная)

2 - нижняя подвижная траверса (ползун)

3 - нижняя неподвижная траверса (стол пресса)

4 - рабочий цилиндр

5 - рабочий плунжер

6 - колонны пресса

7 - гайки колонн

8 - подъемный возвратный цилиндр

9 - плунжер

10 - верхний и нижний инструмент (боек или штамп)

рис. 11

- 21 -

3.3. ПРОИЗВОДСТВО ТОВАРОВ НАРОДНОГО ПОТРЕБЛЕНИЯ НА НЛМК

Продукция товаров народного потребления АО НЛМК насчитывает около

40 наименований, начиная с прицепов к легковым автомобилям и заканчи-

вая шампунем для волос. Цех товаров народного потребления начал выпуск

продукции ва 1971а году и был ориентирован сначала на выпуск продукции

скобяных изделий. В настоящее время здесь выпускается восемьнадцать

видов изделий хозяйственного и культурно-бытового назначения: 1 - кро-

вельная черепица; 2 - оцинкованная посуда; 3 - дверные петли; 4 - кре-

пежные изделия; 5 - передние крылья к автомобилям ВАЗ.

С 1989 года к нему присоединился цех автоприцепов (ЦАП). Он осна-

щен современные технологическим оборудованием для холодной штамповки,

механической обработки, сварки, покраски выпускаемых прицепов.

Совсем недавно к этому семейству присоединился еще цех аудио-ви-

део аппаратуры и цех холодильников "Стинол".

Остановимся подробнее ан производстве дверных петель. Дверные

петли производят из прутка и ленты. Цилиндрические заготовки делают на

холодновысадочных автоматах (рис.12), основания вырубаются из ленты.

После чего пробиваются отверстия и совершается сборка.

В 1995а году введен ва эксплуатацию 3-я линия по производству

оцинкованной посуды, приобретена штамповая оснастка и приспособления

для изготовления рояльной петли, введена в строй действующих 3-линия

крупной штамповки, приобретена штамповая оснастка и освоен выпуск па-

нели крыла ВАЗ-2103(06), изготовлена штамповая оснастка желобков (уг-

лового и сточного) заднего крыла ВАЗ-2101 и др.

- 22 -

Кинематическая схема холодновысадочного автомата

1 - зубчатая передача

2 - электродвигатель

3 - эксцентрик

4 - высадочный ползун

5 - пуансон

6 - рычаг

7 - храповый механизм

8 - заготовка

9 - ролики

а10 - стержень

11 - матрица

12 - отрезная матрица

13 - ножевой шток

14 - кулачковый механизм

15 - коленчатый вал

рис. 12

- 23 -

а4. ФИРМА "ЛЕВША"

Фирма "Левша" существует же около 20 лет. Ее продукция известна

и славится за пределами области. В ней работают высококлассные масте-

ра-кузнецы, которые изготавливают дивительные вещи иза "мертвого ме-

талла". Предприятие изготовляет:а 1а - оконные фигурные решетки, 2 -

подсвечники, 3 - разные атрибуты для камина, 4 - ограду с разнообраз-

ным орнаментом, 5 - вставки, 6 - подъездные зонты. Многие предприятия

заказывают эту продукцию для оформления внешнего и внутреннего облика

их офисов, кафе, магазинов и т.д. Кузнечное оборудование современных

кузниц состоит из: 1 - нагревательное стройство(печь, горн); 2 - воз-

духодувное устройство; 3 - инструменты и приспособления.

Горны бывают двух видов: открытые и шахтного типа. К открытым от-

носятся: 1 - открытый кирпичный горн с задним дутьем; 2 - стационарный

металлический горн (рис.13); 3 - горны с двумя очагами; 4 - стационар-

ный горн с кирпичным зонтом; 5 - используют переносные горны - цельно-

металлические или сварные конструкции, применяемые для нагрева неболь-

ших заготовок при ремонтных работах:а на полевых станах, на строитель-

ных площадках, вдалеке от промышленных предприятий.

Для нагрева крупных заготовок применяются шахтные горны, например

- стационарный горн закрытого типа. Сейчас применяют горны, работающие

на жидком или газообразном топливе. Кроме горнов, разных конструкций и

типов, в кузницах применяют электрические и газовыеа печи. Они, по

сравнению са горнами, имеюта ряд апреимуществ:а заготовка при нагреве

практически не соприкасается с топливом, в результате чего она не на-

сыщается серой и другими вредными элементами, меньше окисляется. Сго-

рание топлива в печах более плотное, в связи с этим повышается КПД пе-

чей до 10-15 процентов. Горячая ковка металлов и сплавов стала возмож-

на только тогда, когда появились надежные воздуходувныеа устройства.

Первыми такими "устройствами" были рабы, дувшие через трубы в костер.

Со временем человек стал применять для подачи воздуха ва костера шкуру

(мех) животного. Постепенно мехи заменяются вентиляторами с ручным и

конным приводом. В современных кузницах применяют различные по мощнос-

ти вентиляторы и турбины с электроприводом.

Все кузнечные инструменты по своему назначению делятся на :а 1а -

опорные; 2 - ударные; 3 - подкладные; 4 - зажимные; 5 - захватывающие;

- 24 -

6 - мерительные;а 7 - вспомогательные. К опорному инструменту относят:

основные наковальни, небольшиеа наковальни для мелких работ и "шпера-

ки". В основном используют три вида наковален:а безрогая (масса 90-200

кг), однорогая (масса 70-210 кг), двурогая (масса 100-270 кг). дарные

инструменты - это молоты. Молоты бывают: 1 - ручные (масса 0.5-5 кг),

2 -а боевые двуручные молоты (10-12 кг), кувалды (масса до 16 кг). В

современных условиях, когда кузнецу приходится работать без молотобой-

цев, лучший "помошник" - пневматический молот (рис.14). Кроме пневма-

тических молотов в кузницах применяют винтовыеа прессы и фрикционные

молоты. Также кузницы оснащаются дополнительным оборудованием: 1 - пе-

редвижные ручные ножницы для резки листового металла, 2а -а слесарные

верстаки, 3 - сверлильные станки, 4 - механические ножовки. Подкладной

инструмент делится на три группы:а 1 - простые и фасонные зубила, про-

бойники, гладилки, раскатки, 2 - подсечки, конусные оправки, различ-

ные вилки, гвоздильни, приспособления для специальной ковки, 3 - об-

жимки, подбойники, гвоздильни со шляпочными молотками, специальные

штампы для фигурных изделий.

К захватывающему инструменту относятся клещи, которые предназна-

чены для удержания заготовки и вынимания ее из горна. К зажимному инс-

трументу относят тиски и различные струбцины. Кроме того, используют

различные контрольно-измерительные инструменты. Вспомогательные куз-

нечный инструмент предназначен для хода за горном.

- 25 -

Стационарный металлический горн

1 - вытяжная труба

2 - зонт

3 - фурма

4 - конический наконечник

5 - очаг

6 - литой стол

7 - бачок с водой для охлаждения инструмента

8 - рычаг регулирования подачи воздуха

9 - воздухопровод

рис. 13

- 26 -

Схема пневматического молота

1 - шабот

2 - нижний боек

3 - верхний боек

4, 12 - шток

5, 11 - поршень

6 - рабочий цилиндр

7, 8, 9 - воздушные клапаны, краны управления

10 - компрессорный цилиндр

13 - коленчатый вал

14 - электродвигатель

рис. 14

- 27 -