Инструментальный цех завода "Ростсельмаш"

Тип работы:
Отчет
Предмет:
Производство и технологии


Узнать стоимость

Детальная информация о работе

Выдержка из работы

1. История завода

1929 г.  — Закончены основные строительные работы, с марта 1929 года введен в эксплуатацию инструментальный цех завода «Ростсельмаш». Цех включен в группу вспомогательных цехов. Первый начальник инструментального цеха Наумов П. И.

1941 г.  — Завод был эвакуирован в г. Ташкент. Инструментальный цех производил обработку корпусов снарядов.

1943 г.  — Разрушен корпус инструментального цеха при отступлении германской армии из Ростова-на-Дону.

1947 г.  — Восстановление инструментального цеха.

1960 г.  — Создан цех универсально-сборных приспособлений. Было освоено производство универсально-сборных приспособлений, которые пользовались спросом во многих регионах СССР.

1968 г.  — Приказом Министра транспорта и сельскохозяйственного машиностроения СССР на базе инструментального производства завода «Ростсельмаш» образован «Ростовский завод специнструмента и технологической оснастки». Оборудование — металлорежущие станки — 540 единиц. Площадь — 16 994 м2 Объемы выпуска — объем производства — 4 700 000 руб. Первый директор РЗ «СИиТО» Пономаренко А. А.

1979 г.  — Коллективу завода присвоено звание «Лучший коллектив отрасли». Директор завода Кашеров Ф. Г.

1980 г. — Введен в эксплуатацию корпус по производству штампов. Оборудование -1130 единиц. Площадь — 17 280 м2.

1982 г.  — Введен в эксплуатацию корпус по производству пресс-форм, холодновысадочного и вспомогательного инструмента. Оборудование — 1362 единицы. Площадь — 26 208 м2.

1983 г.  — Создание цеха товаров народного потребления. Цех выпускал два вида замков и ножниц, которые пользовались значительным спросом. Оборудование — 1420 единиц. Площадь — 28 508 м2.

1984 г.  — Введен в эксплуатацию кузнечный цех. Оборудование — 1483 единицы. Площадь — 32 808 м2.

1985 г.  — Завод полностью обеспечивал потребности производственного объединения «Ростсельмаш» специнструментом и технологической оснасткой на текущее производство (до 85 т. Комбайнов в год) и одновременно с этим изготавливал оснастку для серийного выпуска комбайнов «Дон».

1986 г.  — Начало строительства корпуса режущего инструмента и приспособлений. Оборудование — 1913 единиц. Площадь — 57 000 м2.

1994 г.  — К концу 1994 г. значительно увеличились площади и количество оборудования с одновременным улучшением его качественного состава, что позволило значительно повысить объемы производства, качество выпускаемой продукции, расширились технологические возможности. Были разработаны и внедрены более 300 передовых технологических процессов, что позволило изготавливать уникальные пресс-формы и штампы весом до 20 тонн любой сложности. Было освоено производство штампов с дополнительными замками, что позволило увеличить их стойкость в 3−4 раза, а также пресс-форм барабанного типа для изготовления клиновых ремней.

Введен в эксплуатацию корпус режущего инструмента и приспособлений.

1998 г.  — Выделение инструментального завода из состава ОАО «Ростсельмаш» в ООО «Ростовский завод специнструмента и техоснастки» (ООО «РЗ СИиТО»). Основная задача предприятия — поиск сторонних заказчиков на продукцию и сохранение производственных мощности и высококвалифицированные кадры.

2000 г.  — Возращение ООО «РЗ СИиТО» в состав ОАО «Ростсельмаш». Покупка контрольного пакета акций ОАО «Ростсельмаш» холдингом «Новое Содружество».

2001 г.  — Начало подготовки производства к выпуску оснастки для изготовления современной модели комбайна. Стоимость проекта 30 млн $. Начало подготовки завода к сертификации по ISO 9000: 2000.

2002 г.  — Выделение инструментального завода из состава ОАО «Ростсельмаш» в Закрытое Акционерное Общество «Ростовский завод специнструмента, техоснастки». Оборудование — 1137 единиц. Площадь — 69 990 м2. Достижения — начата работа со сторонними заказчиками. Подписаны крупные договоры об изготовлении продукции завода.

2003 г.  — Переезд корпуса режущего инструмента и приспособлений на основную площадку ЗАО «РЗ СИТО». Оборудование — 1137 единиц. Площадь — 69 990 м2.

2004 г.  — Закрытие корпуса режущего и мерительного инструмента.

2005 г.  — На предприятии внедрена международная система менеджмента качества ISO 9000: 2000. Качество изготавливаемой продукции подтверждено внешним аудитом немецких специалистов. Освоено производство валкового инструмента для трубной промышленности. Переезд в новое здание с целью минимизации площадей и экономии теплоэнергетических ресурсов.

2007 г.  — Начало подготовки производства на новую модель комбайна Across.

2. Проектирование технологической оснастки

Проектирование технологической оснастки любой степени сложности осуществляется опытными специалистами завода с применением САD/CAM/CAE систем высокого уровня: Pro/ENGINEER и Unigraphics, что позволяет на этапе проектирования осуществлять всесторонний анализ конструкции и работоспособность оснастки до воплощения в металле, в итоги значительно сокращаются сроки изготовления и повышается качество.

Возможность изготовления на заводе проектируемой оснастки позволяет вести авторский надзор, разрабатывать управляющие программы, оперативно вносить изменения в конструкцию деталей для полного удовлетворения потребностей Заказчика.

Проектирование:

· Штампов листовой штамповки;

· Штампов горячей объемной штамповки;

· Нестандартного оборудования.

В качестве исходной информации:

· Математическую модель детали спроектированную в Pro/ENGINEER, или Unigraphics;

· Математическую модель детали из любой ЗD САD системы экспртированную через любой промышленный стандарт обмена данными: IGES, SET, STEP, DXF, DWG и т. д.

· КД на бумажном или любом другом носителе — в этом случае наши специалисты построят ЗD модель детали;

· Образец готовой детали — в этом случае так же будет создана ее ЗD модель.

Успех и процветание ЗАО «РЗ СИТО» в первую очередь обеспечивают его сотрудники. Руководство придает особое значение условиям труда, ведь только тогда компания может эффективно работать.

Завод отслеживает международный опыт по управлению персоналом, адаптирует под производственный процесс и применяет.

Также проводятся мониторинги среди персонала по оценке принимаемых решений в компании, которые помогают сплотить тесную и дружественную команду.

ЗАО «РЗ СИТО» предоставляет возможность для повышения квалификации сотрудников. Все мероприятия для повышения профессионализма сотрудников выбираются исходя из целей и задач завода.

3. Продукция и услуги СИТО

Производство штампов — один из приоритетных видов деятельности ЗАО «РЗ СИТО». На начальном этапе проектирование штампов на предприятии осуществляется по чертежам (эскизам) заказчика.

После детальной проработки всех элементов штампа конструкторское бюро ЗАО «РЗ СИТО» разрабатывает 3D модели в самых современных CAD — CAM системах. Разработка штампов на этапе подготовки производства заканчивается сертификационной проверкой общей мат. модели.

Имея в наличии самое современное высокопроизводственное оборудование фирм: MITSUBISHI, HAAS, DROOP& REIN, HEKKERT, HAUZER, AGIE, SAACKE, наравне с тем, которое используют многие успешные мировые производители штампов, завод может гарантировать изготовление высококачественных штампов любой сложности и любого вида (вырубные, гибочные, молотовые и т. д.).

Штампы горячей объемной штамповки.

Масса штампов до 15 тонн для получения объемных заготовок с конфигурацией, максимально приближенной к детали.

· Штампы молотовые для объемной штамповки поковок с последовательным формообразованием в заготовительных и формовочных ручьях;

· Штампы к кривошипным горячештамповочным прессам для объемной штамповки мерных заготовок в чистовых ручьях с предварительной осадкой.

Штампы холодной листовой штамповки

Масса штампов от 0.2 до 20 тонн, в том числе с подачей штучных заготовок и автоматы и полуавтоматы для штамповки из ленты.

При помощи пробивных и вырубных штампов из листового полуфабриката изготавливают детали, используемые для формоизменяющих операций листовой штамповки. Путем вырубки образуется внешний контур детали, пробивкой — отверстие или паз.

Также пробивные и вырубные штампы применяются в сфере полиграфии и упаковки для работы с различными видами картона, бумаги, полимерами и другими материалами.

Пуансоны и матрицы.

ЗАО «РЗ СИТО» проектирует и производит штамповую оснастку любой сложности и габаритов. Наиболее важными деталями штампа являются пуансон и матрица.

С тех пор, как человек обнаружил безграничные возможности металлов, существует необходимость методов обработки, с помощью которых можно было бы преобразовать этот материал в конечный продукт. Первоначало это была ковка и чеканка, первый же завод по производству листового металла появился лишь в конце семнадцатого века под влиянием промышленной революции. Так зарождалась сегодняшняя металлоиндустрия. Появились пресса, сначала это были только механические модели с маховыми колесами, сегодня же — это в большей массе пресса с гидравлические модели с гидравлическими насосами и цилиндрами, и всё чаще модели с сервоприводом (электромеханические).

Современная листообработка в мелкосерийном производстве всё чаще представляет собой комбинацию воздействий на лист металла всего лишь двух типов прессов: координатно-пробивных и гибочных. На сегодняшний день существует множество моделей прессов, обладающих различной стоимостью и различными технологическими возможностями.

Однако есть момент присущий каждому прессу — для него необходим качественный технологический инструмент. Инструмент для этих типов прессов называется пуансонами и матрицами.

Пуансоны и матрицы можно разделить на несколько групп:

формовочные пуансоны и матрицы, служат для придания объёмной формы в листе металла.

пробивочные (вырубные) пуансоны и матрицы, служат для контурной обработки в листе металла.

гибочные пуансоны и матрицы, служат для гибки листовых деталей по линии.

Пуансон (франц. poinзon), 1) в металлообработке — одна из основных деталей инструмента, используемого при штамповке и прессовании металлов. При штамповке пуансон оказывает непосредственное давление на обрабатываемый металл и в зависимости от назначения может быть прошивным, пробивным, просечным или вырубным. При прессовании пуансон передает давление через пресс-шайбу на заготовку, выдавливаемую через матрицу; в этом случае пуансон часто называется пресс-штемпелем, или шплинтоном. Пуансон во время работы подвергаются воздействию высоких силовых, а при горячих процессах, кроме того, тепловых нагрузок. Поэтому пуансон для холодных процессов изготовляют из высокопрочных сталей повышенной прокаливаемости, а для горячих — из износоустойчивых сталей с повышенной прочностью при температурах деформирования. 2) В полиграфии — стальной брусок прямоугольного сечения с рельефным изображением буквы, знака и т. п., служащий для получения углубленного изображения при изготовлении матриц.

Обычный технологический процесс изготовления пуансонов состоит из следующих основных операций: отрезки заготовки, предварительной механической обработки, чернового шлифования, закалки, чистового шлифования профиля, доводки профиля, заточки.

Цилиндрические пуансоны для вырубки круглых контуров или пробивки круглых отверстий изготовлять несложно. Их обрабатывают на токарных станках, закаливают, шлифуют на круглошлифовальных или универсально-шлифовальных станках, доводят (полируют) рабочую поверхность и затачивают (прошлифовывают) режущий торец.

Обработка пуансонов, имеющих фасонный профиль, гораздо сложнее. Контур пуансонов предварительно обрабатывают на металлорежущих станках по разметке на дальнейшую обработку; затем делают оттиск контура по закаленной и окончательно доведенной матрице и по оттиску опиливают пуансон с учетом необходимого зазора между пуансоном и матрицей; закаливают пуансон и окончательно доводят его рабочую часть.

В зависимости от толщины штампуемого материала зазор при вырубке и пробивке может быть от 0,01 до мм. При вырубке стали толщиной до 0,3 мм зазор на сторону составляет 0,01 мм, т. е. подгонка пуансона по матрице должна быть выполнена практически без зазора.

При изготовлении штампов листовой штамповки, технология изготовления пуансонов и матриц в значительной мере влияет на стойкость и качество работы штампа. Качество изготовления блока также влияет на долговечность штампа. Износ рабочих частей штампа проявляется в изменении исполнительных размеров и в ухудшении состояния поверхности.

Завод изготавливает пуансоны и матрицы из высококачественных инструментальных марок сталей (отечественного и импортного производства) по готовым чертежам. Так же имеется возможность не только изготавливать, но и проектировать весь спектр инструмента технологической оснастки.

Ремонт и восстановление инструмента:

быстросменные;

для пробивки, гибки, вытяжки, отбортовки;

беззазорные;

для холодной и горячей штамповки.

Пуансоны и матрицы подвергаются эпиламированию — покрытие рабочих частей эпиламирующим составом, что повышает стойкость инструмента в 1,5 — 3 раза.

Изготавливаемый инструмент отвечают всем требованиям по качеству предъявляемым к готовой продукции.

Мне было дано индивидуальное производственное задание — изучение и проектирование технологического процесса пуансона из высоколегированного чугуна ЧХ16М2.

Принцип работы пуансона: лист металла прижимается между пуансоном, который содержит стержневую часть с рабочим торцом и матрицей, затем пуансон пробивает металл, образуя отверстие в листовой стали с ровными краями.

Чугун хромистый высоколегированный износостойкий. Характеризуется высокой прочностью и износостойкостью при термообработке. Обладает устойчивостью к температурным перепадам и охлаждается водой. ЧХ16М2 применяется для деталей с высокой стойкостью против ударно-абразивного износа и истирания в мельницах, дробеметных и дробеструйных камерах.

Чугуны различают:

а) по форме включения графита

— серый чугун с пластинчатым графитом (СЧ);

— чугун с вермикулярным (червеобразным) графитом (ЧВГ);

— высокопрочный чугун с шаровидным графитом (ВЧ);

— ковкий чугун с хлопьевидным графитом (КЧ);

6) по химическому составу:

— нелегированные чугуны (общего назначения) и

— легированные чугуны (специального назначения).

В чугунах используется приблизительно тот же комплекс легирующих элементов, что и в стали (хром, никель, алюминий, молибден, ванадий и т. д.).

Маркировка легированных чугунов осуществляется с помощью букв, обозначающих легирующие элементы (по аналогии со сталями) и цифр, указывающих их содержание (в %). Буква Ш в конце маркировки указывает на то, что графит в чугуне имеет шаровидную форму; если буква Ш отсутствует, то графит пластинчатый. Нелегированный чугун не содержит других легирующих компонентов, кроме углерода.

По характеру легирования и сочетанию основных свойств, приобретаемых после окончательной термической обработки, стали для горячего деформирования условно можно разбить на три группы: 1) стали умеренной теплостойкости и повышенной вязкости; 2) повышенной теплостойкости и вязкости; 3) высокой теплостойкости. Общим характерным признаком сталей этих групп является более низкое по сравнению со сталями для инструментов холодного деформирования содержание углерода (0,3 — 0,6%), что предопределяется повышенными требованиями к ним относительно вязкости и разгаростойкости.

Характерной особенностью сталей второй группы является комплексное легирование и склонность к дисперсионному твердению при отпуске в интервале температур 500−550°С, что является их принципиальным отличием от сталей типа 5ХНМ (БХНВ). Более высокий уровень легирования (до 2,5% Сr, 2. 0−3. 0% W и Мо; 1. 0% V) благоприятно влияет на прочность, прокаливаемость и теплостойкость сталей и дает возможность использовать их для прессовых инструментов, разогревающихся в процессе работы до 620 — 650 °C.

Повышенная ударная вязкость сталей 4ХЗВМФ, 4Х4ВМФС и 4Х5МФС позволяет использовать их для небольших молотовых штампов при деформировании сталей и сплавов повышенной прочности, получая при этом существенный выигрыш в стойкости по сравнению с классическими молотовыми сталями. Особенно эффективно использование этих сталей для рабочих вставок.

Стали повышенной теплостойкости и вязкости характеризуются близкой устойчивостью против перегрева, так как не имеют больших различий по количеству и составу карбидной фазы в отожженном состоянии. Вместе с тем зерна аустенита в сталях с большим относительным содержанием карбидов типа М6С и МС (4Х4ВМФС, 4Х38МФ) сохраняется более мелким (примерно № 1) при нагреве в интервале температур 1060−1100°С.

Все стали твердеют при отпуске вследствие выделения специальных карбидов типа М6С и МС. Максимальное упрочнение достигается после отпуска при 500 — 560 °C продолжительностью 1. 5−2 ч. Сталь 4Х4ВМФС, как наиболее теплостойкая, имеет более высокий разогрев (до 650−660°С) без потери работоспособности, т. е. примерно такой же, как высоковольфрамовая сталь ЗХ2В8Ф.

Лучшее сочетание прочности (ув =170 — 180 кгс/мм2 и у0,2 = 155−165 кгс/мм2), пластичности (Ш = 40 — 45%) и вязкости (бн =4.0 — 5,0 кгс*м/см2) при комнатной температуре сталь 4Х4ВМФС имеет после отпуска на твердость НRС 47−50.

Характерно, что прочность теплостойких сталей при комнатной температуре определяется главным образом уровнем их твердости и практически не зависит от химического состава стали. Поэтому после закалки с оптимальных температур и последующего отпуска на равную твердость стали различаются в основном значениями пластичности и ударной вязкости.

корпус оснастка цех пуансон

4. Условия эксплуатации и требования, предъявляемые к материалу для изготовления пуансона

Штамповые стали — стали, применяемые для изготовления инструментов, необходимых для обработки металлов давлением, таких как штампы, ролики, валики, пуансоны и т. д. Своё название получили по виду самого используемого инструмента.

Штамповые стали делятся на две категории:

· деформирующие металл в холодном состоянии,

· деформирующие металл в горячем состоянии.

Основными технологическими операциями горячего деформирования являются, объемная штамповка (прессование, высадка, калибровка и др.), формовка, гибка, резка, свободная ковка на молотах. Наиболее тяжело нагруженные из них — операции прессования, высадки и точной штамповки.

Для горячего деформирования используют штамповочные молоты и кривошипные машины различных конструкций (прессы, горизонтально-ковочные машины и т. п. Скорость деформирования при штамповке на молотах значительно выше, чем при штамповке на кривошипных машинах. Для первых она составляет 5−8 м/с, для вторых 0−5 — 1.0 м/с. Фрикционные прессы по скорости деформирования занимают промежуточное положение. В последние годы появился новый технологический процесс — высокоскоростная штамповка, которая занимает одно из первых мест среди прогрессивных процессов обработки металлов давлением, так как позволяет изготавливать поковки сложной конфигурации и высокой точности из многих конструкционных (в том числе трудно деформируемых) сталей и сплавов. Штамповку в этом случае осуществляют на высокоскоростных молотах и гидровинтовым прессах, начальная скорость деформирования которых составляет до 10−30 м/с.

По условиям работы штамповые инструменты для горячего деформирования можно разделить на три основные группы:

1. прессовые инструменты — работают в условиях сравнительно медленного нагружения, что приводит к длительному контакту с заготовкой и соответственно значительному разогреву их поверхности;

2. инструменты молотовым штампов — работают в условиях ударного нагружения, при этом вследствие кратковременного контакта инструментов с заготовкой им поверхность разогревается до более низким темпере тур, чем прессовых;

3. инструменты для высокоскоростного деформирования — претерпевают высокие ударные нагрузки и удельные давления. Принципиальным отличием в условиях их работы является кратковременность теплового и силового взаимодействия.

Таким образом, можно указать на следующие основные характерные особенности работы инструментов при горячем деформировании;

1) высокий разогрев штамповых инструментов в процессе работы. По данным Ю. А. Геллере, С. И. Белье, Н. Ф. Меркулова и др., температура поверхностных слоев (толщиной до 0,6−1.0 мм) штамповых инструментов скоростных молотов и прессов может достигать при штамповке жаропрочных и других труднодеформируемых материалов 650 — 750 °C; при этом основная масса штампов остается прогретой до 400 — 500 °C. При некоторых процессах горячего прессования поверхностный слой рабочих частей штампов глубиной в несколько микрон разогревается до 900 — 1000 °C. Максимальные температуры разогрева поверхностных слоев рабочих частой молотовых штампов достигают, по данным тех же исследователей, 500 — 650 °C.

Значительное влияние на тепловой баланс штамповых инструментов и особенно их рабочих поверхностей оказывают тип и качество смазки, а также метод и интенсивность охлаждения;

2) одновременное воздействие циклически изменяющихся температур и давлений. Наложение «рабочих» (т.е. обусловленных сопротивлением деформированию материала заготовок) и термических напряжений в сочетании с конструктивно неизбежными (резкие переходы, местные углубления и т. п.) и технологическими (подрезы, риски) концентраторами способствует возникновению в теле штампа сложного напряженного состояния;

3) большие удельные давления на инструмент. Они зависят от вида штампуемого материала, температуры нагрева, конфигурации детали, качества смазки, степени удаления окалины, величины износа штампа и т. п.

Хромистые чугуны к которым относится ЧХ16М2, применяются главным образом как жаростойкие, коррозионно-стойкие и износостойкие материалы. Износостойкость чугуна определяется структурой и твердостью. Большая часть высокохромистых чугунов успешно работают в условиях ударного абразивного изнашивания и истирания. Износостойкие чугуны при НВ 4000 МПа и более могут обрабатываться резцами с пластинами ВК4, ВК6М.

С увеличением содержания Сг увеличивается склонность чугуна к образованию усадочных раковин и холодных трещин. Вследствие этого при высоком содержании Сг необходимо предусматривать установку прибылей для питания отливок и обеспечивать равномерное охлаждение отливок в форме и при термической обработке.

Проведенный анализ позволяет определить основные требования, которыми должен обладать материал тяжелонагруженных штамповых инструментов для операций горячего деформирования:

минимальная скорость теплового разупрочнения, обеспечивающая достаточно длительную эксплуатацию инструментов при температурах 600 — 700 °C и более; удовлетворительная пластичность после термической обработки на твердость ННС 45 — 50 и высокое сопротивление смятию и износу.

Оборудование СИТО

Производственные возможности завода характеризуются следующими показателями:

· производственные площади 16 189 м2

· количество работающих 1222 человек

· количество оборудования 1137 единиц

· годовая мощность по выпуску, единиц:

ь штампов 1200

ь пресс-форм 200

ь приспособлений для сварки и мехобработки 600.

— Металлообрабатывающее оборудование позволяет обеспечить изготовление инструментальной оснастки, валкового и формообразующего инструмента любой сложности и уникальности.

— Электроэрозионный MITSUBISHI FA20S.

— Вертикальный обрабатывающий центр VF — 8/50HE HAAS.

— Токарно-револьверный центр SL — 40THE HAAS.

— Универсально-фрезерные станки фирм HEKKERT и DROOP& REIN оснащенное ЧПУ высокоточные координатно-расточные и координатно-шлифовальные станки HAUZER, электроэрозионные станки фирмы AGIE, универсально-заточные станки SAACKE, а так же аналогичные модели ведущих отечественных производителей, таких как МЗКРС г. Москва, ЗФС г. Н. Новгород, ВИЗАС г. Витебск и других обеспечивает изготовление деталей оснастки высокого качества в кратчайшие сроки.

Технологические возможности оборудования по механической обработке:

— токарная, максимальные размеры Ш800×3000 мм;

— токарно-карусельная, максимальные размеры Ш1600х Ш1200 мм;

— токарно-карусельная, максимальные размеры Ш1600х Ш1200 мм;

— фрезерная, максимальные размеры 1000×1300×4000 мм

Химико-термическая обработка.

Цементация изделий длиной до 1500 мм и глубиной цементационного слоя до 2 мм.

Карбонитрация изделий с максимальными размерами ф500×500 мм и технологическими параметрами — h=0,1…0,2 мм, твёрдостью 700HV.

Разработан и осуществляется план технического перевооружения который включает в себя модернизацию существующего и приобретение нового оборудования. Расширяющие технологические возможности, повышающие качественные характеристики, и производительность на всех передал — начиная с заготовительного участка и заканчивая финишной обработкой, включая термический участок.

Уже введены в эксплуатацию — тележно-камерная печь VKT 7000/12 фирмы LAC (Чехия).

Применяется прежде всего в технологиях термической обработки где требуется точное распределение температуры с регулируемым возрастанием и снижением температуры — закалка, отпуск, отжиг, искусственное старение.

Технические характеристики:

Высокоточный программный регулятор температуры;

Максимальная температура — 1260 °C;

Внутренние габариты печи (шхвхг) — 1200×1400×4000;

Максимальная масса садки — 5000 кг

Загрузочная тележка является подом печи.

Заканчиваются работы по вводу в эксплуатацию:

— Печь для каталитической газовой цементации и закалки в защитной среде серии ПКМ-КГЦ ЗАО НПК «Накал».

Закалочный комплекс, оснащенный системой подачи защитной атмосферы на базе печи ПКМ.

Тepмooбpaбoткa дeтaлeй пpoиcxoдит пpи иx пoмeщeнии в жapoпpoчный ящик, зaпoлнeнным зaщитнoй aтмocфepoй.

Технические характеристики:

Высокоточный программный регулятор температуры; максимальная температура — 1150 °C;

Внутренние габариты ящика (шхвхг) — 400×400×700;

Безокислительная закалка с максимальным сохранением геометрических параметров изделия.

Кузнечно-заготовительное производство:

— Молота свободной ковки — массой падающих частей — 1 тн., 2 тн

— Молота штамповочные — массой падающих частей — 630 и 1000 кг

— Ленточнопильные станки COSEEN-SN-460; COSEEN-C-320NC

— Машина термической плазменно-кислородной резки «Кристалл 2,5»

Прессовое оборудование усилием от 40 до 800 тонн различных моделей отечественных и зарубежных фирм позволяет производить испытания изготовленных штампов и изготавливать опытно-промышленные партии деталей.

На заводе используются многоканальные ПИД регуляторы температуры Термодат-13К2.

От двух до четырех каналов

— Высокая надёжность, гарантия 5 лет

— Класс точности 0,25

— Прочный металлический корпус, диапазон рабочих температур от — 30 до 50 °С

— Количество каналов 2…4

— ПИД регулирование с автоматической настройкой параметров регулирования

— Универсальные входы для работы с термопарами и термосопротивлениями.

— Контроль обрыва датчиков

— Аварийная сигнализация

— Интерфейс для связи с компьютером (опция)

— Архивная память для записи графика температуры (опция)

Многоканальные приборы предназначены для регулирования температуры в нескольких точках одновременно. Эти приборы работают как несколько независимых одноканальных регуляторов.

Входы. Приборы имеют универсальные входы. Каждый вход может работать с любой термопарой ХА, ХК, ПП, ПР, МК, ЖК, НН, ВР или термосопротивлением Pt, Cu или измерять напряжение 0…50 мВ или ток (с внешним шунтом) 0…20 мА. Диапазон измерения температуры от минус 200 °C до 2500 °C определяется датчиком. Температурное разрешение по выбору 1 °C или 0,1°С.

Выходы. Каждому входу соответствует один основной выход для управления нагревателем. Типы выходов — реле, транзисторный, симисторный и аналоговый (токовый). Реле (8 А, 220 В). Транзисторный выход (тип Т) предназначен для управления трехфазными или однофазными тиристорными силовыми блоками типа СБ или ФИУ. С силовыми блоками СБ выход управляет мощностью нагревателей по методу равномерного распределения рабочих периодов или в широтно-импульсном режиме, с ФИУ реализуется фазоимпульсное управление.

Закон регулирования. Закон регулирования — ПИД. При ПИД регулировании можно запустить автоматическую настройку параметров регулирования. При желании можно перейти на позиционный закон регулирования.

Сервисные функции. Контроль обрыва датчиков, таймер, функция защиты холодного нагревателя (плавное нарастание мощности при включении), ограничение максимальной мощности. Таймер запускается с пульта или по достижении заданной температуры; по окончании отсчета времени замкнет реле или выключит регулирование на указанных каналах (но только одновременно).

Конструкция. Приборы имеют две строки по четыре светодиодных цифровых индикатора и один дополнительный индикатор для номера канала. Корпус предназначен для щитового монтажа, размеры 96×96×82 мм. Диапазон рабочих температур от — 30 до 50 °C. Питание ~220 В для двух- и трёхканальных приборов. Для четырёхканальных приборов питание ~85…265 В.

Компьютерный интерфейс. Приборы могут быть снабжены интерфейсом типа RS485 для подключения к компьютеру. Протокол связи Modbus. Интерфейс имеет гальваническую изоляцию от входов. По интерфейсу RS485 к компьютеру одновременно можно подключить до 256 приборов. Компьютерная программа позволяет накапливать результаты измерений, наблюдать и распечатывать графики температуры. Уставки температуры и многие параметры прибора могут быть заданы с компьютера.

Архив для записи графика температуры. В приборах с архивом измеренная температура записывается в энергонезависимую память с привязкой к реальному времени и календарю. Данные в архиве образуют кольцевой буфер, то есть после заполнения архива, данные вновь записываются сначала, стирая старые. Архив не может быть удален оператором. Передача архива на компьютер по интерфейсу. Период записи от 2 сек до 1 часа.

Планировка завода СИТО представлена ниже.

На заводе СИТО используется большое количество печей, описанных ниже:

Шахтные электрические печи сопротивления (СШ) — 7 единиц;

камерные электрические печи сопротивления (СН) — 14 единиц;

печи электрованны соляные (СВС) — 2 единицы;

плазменные печи — 9 единиц;

газовые печи.

На заводе также имеются участок пескоструйной обработки, подъездные пути, пост контроля качества, установлена соответствующая вентиляция.

Электропечь сопротивления для высокого, низкого отпуска и закалки.

На рисунке 1 показана шахтная электропечь типа СШО, СШЗ с температурой нагрева до 700 °C. Печь работает с окислительной или защитной атмосферой и представляет собой каркас, футерованный огнеупорными и теплоизоляционными материалами. Сверху печь перекрывается поворотной крышкой с механизмом подъема и поворота. Вентилятор расположен внизу печи. Нагреватели размещены на боковых стенках печи. Между нагревателями и обрабатываемыми деталями или изделиями имеется экран с направляющими для предохранения его от повреждений при загрузке изделий (например, в виде бунтов). Для обеспечения равномерности нагрева печь разбита по высоте на три температурные зоны I-III. Температуру измеряют термопарами. Разъем между печью и крышкой уплотняют с помощью песочного затвора.

Шахтные печи применяют для термообработки крупногабаритных и тяжелых изделий, когда загрузка печи производится с помощью крана. В таких печах можно производить отжиг, отпуск, искусственное старение и т. п.

Преимущества

Относительная простота конструкции; компактность; загрузка и выгрузка деталей механизирована для чего применяются электротельферы, мостовые краны; печи легко герметизируются с помощью песочных затворов, вертикальная циркуляция внутренней атмосферы обеспечивает равномерное распределение температуры внутри печи, благодаря качественному изоляционному материалу снижаются эксплуатационные затраты.

Бесконтактные пусковые реле.

Управление нагревом печи осуществляется при помощи бесконтактного оптического пускового реле, что позволяет плавно осуществлять нагрев и охлаждение материала.

Полупроводниковые реле с оптически выделенным вводом и выводом, при помощи которых возможно при низкой потребляемой мощности (mW) регулировать большие исходящие мощности (kW).

PID — регуляторы (управление).

Часы реального времени позволяющие установить точное время начала и окончания процесса.

Возможность использования 30 программ по 15 шагов температур.

Установка скорости достижения температуры (100 градусов в час).

Установка времени достижения температуры (в 12−00) — 800 градусов).

Возможность управления оснасткой (автоматическая отдушина, самописец, сигнализация).

Возможность подключения PID — регуляторов к компьютеру для управления несколькими печами.

Тип LAC

Т макс.

Объем

Внутренние габариты (дxг)

Внешние габариты. (шxвxг)

Подв. мощность

Вес

Напряжение

oC

л

мм

мм

кВт

кг

В

SC 800/85

850

800

1000×1000

1800×2400×1800

70

1700

400

Закалочный бак.

К оборудованию, предназначенному для охлаждения при закалке, относят немеханизированные и механизированные закалочные баки, в которых детали охлаждаются в свободном состоянии, закалочные прессы, закалочные и гибозакалочные машины, в которых детали (шестерни, валы, листы, рессоры) закаливаются в зажатом состоянии.

Немеханизированный закалочный бак представляет собой ёмкость цилиндрической или прямоугольной формы. Бак сваривают из листовой низкоуглеродистой стали толщиной 4−6 мм. В термических цехах применяют небольшие закалочные баки для закалки мелких и средних деталей. Размеры баков в плане (в мм): 60×700, 700×1200. Глубина баков около 1000 мм. В немеханизированных баках все процессы по передаче деталей в бак, перемещению в баке и выдаче их из бака выполняют вручную. Ориентировочный объем закалочной жидкости в баке составляет 15 л на 1 кг охлаждаемых деталей. Для крупных деталей (штампы, валы и т. п.) размеры закалочных баков могут достигать нескольких метров.

При определении объема закалочного бака и его размеров следует учитывать, что для обеспечения: равномерных условий охлаждения деталей над ними и под ними должен быть слой закалочной жидкости толщиной не менее 100 мм. Кроме того, уровень закалочной жидкости должен быть, от края бака на расстоянии не менее, чем 100−150 мм.

Моечная машина.

В термическом производстве используют моечные машины различных типов. На рисунке 2 показана малогабаритная моечная машина с роликовым подом конструкции ЗИЛ. На сварной раме установлена моечная камера, вход в которую закрыт резиновой заслонкой. Контейнер с уложенными деталями устанавливают на роликовый под.

В процессе промывки контейнер совершает возвратно-поступательные перемещения в моечной камере со скоростью 2,9 м/мин.

Установка для струйно-абразивной обработки деталей.

Струйно-абразивная обработка деталей представляет собой процессы, при которых рабочий материал (металлический песок, дробь) вводится в струю газа или жидкости и направляется на очищаемую поверхность. В этом случае кинетическая энергия, сообщенная абразиву, расходуется на удаление загрязнений с поверхности обрабатываемой детали. Так как струйно-абразивная обработка основана на чисто механическом действии абразива, эффективность обработки увеличивается с увеличением твердости абразива и скорости его перемещения. На рисунке 3 приведена схема полуавтоматической установки для струйно-абразивной обработки мелких деталей. Установка состоит из корпуса, барабана, надсопельного бункера, основного бункера, привода, сопел и электрошкафа. В корпусе и барабане имеются двери для загрузки деталей. В верхней части установки помещается вытяжная вентиляция. Внутренняя полость барабана для обработки деталей облицована резиной. Вращение барабан получает от электродвигателя через редуктор и цепную передачу.

Работа установки осуществляется следующим образом: в барабан загружаются очищаемые детали, в бункер — металлическая дробь. Загрузочные двери плотно закрываются и включается привод вращения барабана. При вращении барабана дробь захватывается ковшами, прикрепленными к торцам барабана, и загружается в надсопельные бункера, откуда дробь самотеком поступает в сопла. Струя сжатого воздуха с дробью направлена в бункер на детали.

Крупные металлические частицы через отверстия в барабане попадают в бункер, а мелкие — отсасываются вытяжной вентиляцией. Через 15−20 мин привод автоматически выключается, барабан останавливается и очищенные детали выгружаются. В аппаратах для струйно-абразивной обработки наиболее изнашиваются сопла, из которых с большой скоростью выбрасываются частицы рабочего материала.

Камерная печь типа SQ-1560 Carbontop — универсальная электрическая печь с регулируемой атмосферой. Дает возможность работать для обработки металла путем термическим и химикотермическим в границах температур 760−1000oC. Обработка термическая или химикотермическая производится в печи в атмосфере которую продуцирует генератор эндотермичный или в атмосфере газа без воздействия с воздухом. Процессы закалки отбываются в масляной ванне находящейся в передней части оборудования.

Материал может быть охлажден в предкамере камерной печи. Материал (шихта) доставляется в печь с помощью специального роликового оборудования типа.

Управление печи отбывается с помощью контрольного шкафа. Процессы которые можно делать с помощью данной электрической печи:

· закалка,

· цементация,

· азотирование,

· отжиг,

· отпуск.

Обслуживание данной печи программированное и автоматическое.

Строение печи

Каркас печи изготовлен из стали и стальных листов методом четкого сваривания. В верхней части печь имеет специальные уши для транспортировки. Вертикальные двери открываются и закрываются механическим приводом. При открывании двери сначала отходят от корпуса предкамеры и потом поднимаются вверх до полного открытия окна предкамеры. При закрывании двери доводятся специальным направляющим устройством для лучшего закрытия двери и полной их герметизации. Открывание и закрывание дверей происходит с помощью двигателей размещенных в верхней части камерной печи. Положение дверей регулируется с помощью электрического оборудования.

Термическая изоляция

Многослойная изоляция верхней части печи и двери камеры сделана из специального волокнистого материала. Каждый слой изоляции сделан с подборкой соответственно к температуре. Изоляция сделана так чтобы каждый ее слой имел низкую теплопроводность. Изоляция стен камеры сделана из специальных кирпичных и волокнистых материалов. Оборудование для загрузки материала «трон» сделан из прочного материала по которому двигается корзина для садки (SiC). Термическая мощность данной камерной печи позволяет держать температуру на уровне min. 750 градусов во время загрузки материала (шихты) в печь.

Элементы нагревания

Нагревательная система составляется с двенадцати элементов — по шесть с каждой стороны камеры. Нагревательные элементы типа TUBOREM, розделеные (для улучшения распределения температуры в рабочей камере) на три зоны нагрева (по четыре элемента на каждую зону) и размещены вертикально в радиационных трубах, закрепленных в верхней части камерной печи. Трубы сделаны из жаропрочной стали типа H25N20S2. Конструкция системы нагрева допускает демонтаж и монтаж каждого нагревателя во время роботы печи в температуре и с эндотермической атмосферой.

Электрованны соляные камерные СВС предназначены для закалки, цианирования, нормализации и отпуска металла в расплавленных средах (селитре, хлористых солях, свинце).

Печь — ванна устанавливается непосредственно на пол цеха. Для большего удобства обслуживания ванны желательна установка рабочей площадки такой высоты, при которой уровень верхнего края тигля отстоял бы от уровня площадки на 700−800 мм.

Печи-ванны представляют собой цилиндрическую вертикальную камеру (зафутерованную огнеупорным и теплоизоляционным материалом) с нагревателями, уложенными на керамических полочках внутренней стенки кладки футеровки. Цилиндрический металлический тигель из жаропрочной стали, опущен в шахту. Тигель опирается верхним своим бортом на литую плиту кожуха электропечи.

Для уменьшения потерь тепла ванна закрывается крышкой, состоящей из двух половинок, раздвигающихся в стороны. В центре крышки имеется отверстие для приспособления, на котором подвешиваются нагреваемые изделия. Второе отверстие в крышке предусмотрено для установки термопары, показывающей температуру в ванне.

Для улавливания выделяющихся с поверхности ванны вредных паров и газов, печь сверху перекрыта металлическим колпаком, имеющим патрубок для присоединения к вытяжной системе цеха.

Для выпуска соли из камеры на случай аварии-прорыва тигля в конструкции печи предусмотрено отверстие на уровне пода, обычно закрываемое асбестом.

Для подъема печи при транспортировке в вертикальных уголках каркаса просверлены отверстия. Для удобства перемещения печи при разгрузке с железнодорожной платформы и при монтаже в цехе снизу к каркасу печи приварены полозья из швеллера с загнутыми концами, позволяющие перемещать печь по мягкому грунту юзом.

Электропитание электропечи производится через щит управления с установленным в нем прибором автоматического регулирования температуры и контактора для включения нагревательных элементов. Регулирование температуры электропечи производится автоматическим прибором теплоконтроля от термопары, установленной в шахте у нагревательных элементов.

Работа плазменных печей (установок плазменного нагрева) основана на использовании газоразрядной плазмы в качестве теплоносителя. Достаточная электрическая проводимость плазмы обеспечивает преобразование электрической энергии в тепловую за счет токов проводимости Iпр. подводимых через электроды (кондукционный способ) или возбуждаемых переменным электромагнитным полем (индукционный способ). Поскольку формирование плазмы связано с эндотермическими процессами диссоциации и ионизации газов, плазма характеризуется достаточно высоким энергосодержанием, позволяющим использовать её в энергоёмких пирометаллургических процессах, в том числе для плавки высоколегированных сталей и сплавов, прямого восстановления металлов из руд и получения ферросплавов.

Плазмотрон — устройство для преобразования электрической энергии источника питания в тепловую энергию струи (потока) плазмы, т. е. плазменный генератор. В зависимости от способа преобразования электрической энергии в тепловую различают плазмотроны: дуговые, индукционные (высокочастотные) и электронные (сверхвысокочастотные).

Наибольшее распространение получили дуговые плазматроны, в которых возможно достижение температуры плазмы порядка 10 000 К путём сжатия столба дуги стенками канала (гидродинамическое сжатие), газовым потоком (аэродинамическое сжатие) или внешним магнитным полем (электромагнитное сжатие). Для получения дугового разряда можно применить как постоянный, так и переменный ток. Стремясь получить стабильную работу плазматрона, чаще всего используют постоянный ток во избежании обрыва дуги при переменном токе. Различают плазматроны с независимой дугой (косвенного действия) и с зависимой дугой (прямого действия). Выбор схемы работы плазмотрона зависит от назначения печи и необходимых требований по эффективности её работы.

Контроль температуры.

Контроль и регулирование температуры в печах проводится с помощью потенциометров. В настоящее время наиболее совершенным прибором является электронный автоматический потенциометр КСП-4. Первичным прибором-датчиком является термопара, тип термопары выбирается в зависимости от рабочей температуры печи.

Возможные виды брака и методы его устранения

Дефекты при закалке.

1. Недогрев — возникает в том случае, если сталь была нагрета до температуры ниже критической. Часть сорбита не превращается в аустените, в результате закалки получается структура имеющая низкую твёрдость. Этот дефект можно исправить для чего недогретую сталь отжигают, а затем проводят нормальную закалку.

2. Перегрев — получается, если сталь была нагрета до температуры намного выше критической или при оптимальной температуре была дана слишком большая выдержка. При перегреве идёт рост зерна аустенита, мартенсит становится хрупкостойким. Исправляется отжигом, закалкой.

3. Пережог — получается в том случае, если сталь была недогрета до температуры близкой к температуре плавления. Пережог характеризуется оплавлением и в связи с этим окислением металла по границам зёрен, поэтому сталь становится очень хрупкой. Пережого является неисправимым браком.

Закалочные трещины — возникают в результате резкого охлаждения или нагрева, перегрева, неравномерного охлаждения, наличие в деталях острых углов, рисок и п.т.

Пятнистая закалка — возникает если на поверхности детали окалина, загрязнение, неравномерная структура. В некоторых зонах вместо мартенсита может быть троостит или сорбит. Этот брак устраняется путём очистки деталей и перед закалкой проводят контроль стали на однородность.

Дефекты возникающие при отпуске.

1. Недоотпуск — получается при температуре отпуска ниже нормальной в результате сталь на достигает требуемых свойств. Исправить недоотпуск можно дополнительным отпуском.

2. Переотпуск — получается при температуре отпуска выше нормальной или изменении длительности отпуска. В результате переотпуска сталь не достигает требуемых свойств. Сталь имеет пониженную твёрдость и прочность.

Литература

1. Геллер Ю. А. Инструментальные стали. 4-е изд. — М.: Металлургия, 1957. — 584 с.

2. Гуляев А. П. Инструментальные стали. Справочник. 2-е изд., перераб. и доп. — М.: Машиностроение, 1975. — 272 с.

3. Лахтин Ю. М., Леонтьева В. П. Материаловедение. 3-е изд., перераб. и доп. — М.: Машиностроение, 1990. — 528 с.

4. Позняк Л. А., Скрынченко Ю. М., Тишаев С. И. Штамповые стали М.: Металлургия, 1980. — 244 с.

5. Долотов Г. П., Кондаков Е. А., «Оборудование термических цехов и лабораторий испытания металлов». М.: Машиностроение, 1988 г. 336 с.

ПоказатьСвернуть
Заполнить форму текущей работой