Кузнечное производство. 
ПРОИЗВОДСТВЕННЫЙ МЕНЕДЖМЕНТ. 
ТЕОРИЯ И ПРАКТИКА. 
Часть 1

= Обработка металла давлением является распространенным и весьма экономичным производственным процессом на машиностроительных и металлургических предприятиях. При этом, если на металлургических заводах соответствующая обработка металла осуществляется в основном в процессе прокатки, то на машиностроительных предприятиях — с помощью ковки и штамповки.

В процессе ковки и штамповки происходит существенное улучшение физических свойств металла, что имеет особенно большое значение при изготовлении ответственных деталей, работающих в тяжелых температурных условиях и подвергающихся различным переменным нагрузкам, ударам.

Продукция (поковки, штамповки) отличается высокой прочностью: чугунное литье обеспечивает сопротивление разрыву 25—35 кг/мм², стальное — 50—70 кг/мм², а поковки стальные — 80—120 кг/мм².

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 агрегатах вес деталей, изготовленных из поковок, достигает 20—30% веса машины (автомобиль, трактор и т. п.). Широкое применение обработки металлов давлением обусловлено не только высокими механическими свойствами поковок, но и большой производительностью кузнечного оборудования, относительно высоким коэффициентом использования металла.

Удельный вес поковок в общем количестве деталей, формирующих современные машины, достигает 65%. Доля затрат на поковки и штамповки в себестоимости машиностроительной продукции составляет 5—35%.

Процесс ковки характеризуют следующие особенности:

• — относительно небольшое число операций (нагрев, ковка, остывание, очистка поковки);
• — использование разнородного оборудования (печи, молоты, прессы, очистные барабаны);

резкие колебания продолжительности операций: от нескольких секунд до нескольких часов и даже суток (наиболее продолжительная операция остывания, которая часто сопровождается термическими операциями: нормализацией, отпуском и т. д.);

— интервалы во времени между первыми тремя операциями недопустимы (нагрев, ковка, остывание);

преобладание бригадных методов организации труда;

• — высокая металлоемкость поковок (штамповок) при относительно незначительной трудоемкости;
• — высокая энергоемкость кузнечных процессов;
• — высокая капиталоемкость кузнечного производства;
• — потребность в складских помещениях.

В зависимости от преобладающего технологического процесса и типа производства все кузнечные цехи можно разбить на несколько групп (рис. 7.3).

В состав кузнечного цеха входят следующие производственные участки:

• — заготовительные (резка заготовок);
• — кузнечные (прессовые или штамповочные участки, как правило, специализированные по размерам поковок);
• — термические;
• — очистные, имеющие технологическую специализацию и выпускающие в то же время определенную продукцию;
• — инструментально-штамповые, которые осуществляют подготовку, хранение и текущий ремонт штампов, приспособлений и инструмента (главным образом, в условиях штамповочных цехов);
• — ремонта оборудования (в мощных кузнечно-штамповочных цехах);
• — склады или кладовые металла, заготовок, топлива, вспомогательных материалов, штампов, приспособлений и запасных частей.

Рис. 73. Классификация кузнечных цехов

Наличие тех или иных вспомогательных участков в цехе определяется в зависимости от организации вспомогательного хозяйства на предприятии.

При организации кузнечного производства в первую очередь определяют следующие параметры кузнечного цеха.

1. Потребная мощность цеха (5ц):

где <2п_Л — годовой объем производства цеха, т; С_ц — годовой съем продукции с 1 м² площади цеха, т/год.

Съем продукции с одного квадратного метра площади цеха и соотношение производственных площадей основных и вспомогательных подразделений цеха в общей производственной площади цеха огшеделяются по справочным данным.

2. Потребное количество молотов (К_м):

где П — часовая производительность одного молота, т/час; ФВ — фактическое время работы молота в году, час.

3. Потребное количество нагревательных печей (К_п):

где S_u — площадь пода печи, м²; С_п — съем продукции с 1 м² площади пода печи, т/сут.; ФВ — фактическое время работы нагревательной печи в году, сут.

4. Потребная площадь складов (5_С):

где Q — суммарная масса металлов, полуфабрикатов, готовой продукции и т. п., предназначенных для хранения на складах, т; t — продолжительность хранения, сут.; g — грузонапряженность пола склада, т/м²; k — коэффициент использования площади склада; ФВ — фактическое время работы складов в году, сут.

Основные пути совершенствования и повышения эффективности кузнечного производства:

• • повышение уровня специализации и концентрации производства однотипных поковок на основе унификации деталей и сборочных единиц на стадии их конструирования;
• • применение групповых методов изготовления поковок для повышения их серийности и эффективности;
• • применение технологических процессов, обеспечивающих минимальные отходы металла (порошковая металлургия, прокатка, комбинированные технологии);
• • механизация и автоматизация кузнечного производства.