Кузнечно прессовое производство реферат

Обновлено: 07.07.2024

В кузнечно-прессовых цехах производится обработка предварительно нагретого до заданной температуры металла способом динамического (ковка, штамповка) и статического (прессование) давления.

Нагрев металла производится в пламенных или электропечах, обработка – с помощью молотов, штампов, прессов.

Условия труда определяются конструкциями печей, видом топлива и степенью механизации производственных процессов. Для кузниц характерен нагревающий микроклимат. Величина тепловыделений колеблется в значительных пределах. В теплое время года температура воздуха на рабочих местах кузнецов может превышать на 8 – 10 °С и более нормируемые величины. Интенсивность теплового излучения более высокая у открытых печей, несколько меньше у молотов. При неправильном размещении нагревательных печей и молотов на площади цеха могут создаваться крайне неблагоприятные ситуации, при которых работающие у молотов или прессов подвергаются инфракрасному облучению практически со всех сторон, создаются так называемые тепловые мешки. В таких случаях возникают условия, приводящие к перенапряжению терморегуляции организма у работающих. Следует принимать во внимание также то обстоятельство, что труд кузнеца относится к категории средней тяжести или тяжелому.

Работа характеризуется, как правило, высоким темпом, так как металл пластичен только при определенной температуре и эта пластичность утрачивается по мере его остывания.

Особенно неблагоприятные микроклиматические условия создаются в кабинах мостовых кранов, не оборудованных надлежащей теплоизоляцией и кондиционированием. Так, при двухрядном расположении оборудования, когда кабины располагаются непосредственно над нагревательными печами, температура воздуха в кабинах достигает 40 °С и выше. При однорядном расположении оборудования температура в них обычно не превышает 37 °С. Стены и пол в кабинах могут нагреваться до 40 °С, а в отдельных случаях – до 50 °С, являясь вторичными источниками тепла. Такие температурные условия в сочетании с ограниченной подвижностью воздуха вызывают затруднения теплоотдачи как путем конвекции, так и излучения, что вызывает резкое перенапряжение терморегуляции организма крановщиков, вплоть до возникновения перегревов.

При эксплуатации печей на твердом и жидком топливе воздух рабочих помещений нередко загрязняется дымом и копотью, оксидом углерода и сернистым газом, концентрации которых при недостаточном или неэффективном воздухообмене могут превышать допустимые уровни. В состав дыма и копоти может входить бенз(а)пирен.

Молоты и штампы при ударах генерируют импульсный шум интенсивностью 995 – 125 дБА. Эти же машины создают вибрацию рабочих мест, которая также может превышать допустимые уровни. Интенсивность шума и вибрации находится в прямой зависимости от мощности кузнечно-прессового оборудования и архитектурно-строительных особенностей цехов.

Среди профессиональных заболеваний у рабочих кузнечных цехов чаще всего встречаются невриты слухового нерва.

Оздоровительные мероприятия. Архитектурно-планировочные решения кузнечно-прессовых цехов должны обеспечивать однорядное размещение оборудования, благодаря чему достигается улучшение радиационной обстановки и обеспечение хорошего воздухообмена за счет рациональной организации воздухообмена. Следует добиваться перевода печей с твердого и жидкого трплива на газ и электроэнергию, применения бездымных смазок и замены горячей штамповки холодной везде, где это возможно. Наряду с этим для нормализации микроклимата должен быть использован весь арсенал средств теплозащиты. Уменьшение тепловыделений достигается теплоизоляцией стенок печей. Наилучший эффект достигается при водяном охлаждении кожуха и заслонок печей и устройстве водных завес у загрузочных проемов и отверстий.

Рабочие места операторов надлежит ограждать экранами от источников теплоизлучения. Наиболее эффективны экраны в виде двухстенных коробов с отводящим теплоносителем (водой или воздухом) или без него. Обязательным является оборудование воздушных душей как эффективного средства улучшения теплоотдачи. Установки воздушного душирования используются как стационарные с предварительной обработкой приточного воздуха, так и передвижные.

Наряду с обеспечением естественного удаления тепла над печами необходимо оборудовать местные вытяжки на механической тяге. Этим достигается удаление конвекционного тепла вместе с газами.

Предупреждению перегревания, снижению и ликвидации тяжелого ручного труда способствует механизация трудоемких процессов: использование манипуляторов, рольгангов для подачи разогретого металла от печи к кузнечному оборудованию, тележек на монорельсах и др.

Снижение шума и вибрации достигается установкой ковочно-штамповочных прессов на специальные виброизолированные фундаменты. Оборудование звукоизолирующих кожухов на прессы, облицовка участков штамповки звукопоглощающими материалами снижает шум на 8 – 12 дБ. Наряду с этими мерами рекомендуется устанавливать шумопоглощающие перегородки и экраны.

В кузнечно-прессовых цехах целесообразно оборудовать оазисы и комнаты отдыха с радиационным охлаждением. На рабочих местах хорошо зарекомендовали себя душирующие установки с распылением воды.

Для улучшения микроклимата в кабинах электромостовых кранов оборудуется термоизоляционная защита и устанавливаются местные кондиционеры.

В качестве индивидуальных средств защиты рабочих от инфракрасного излучения необходимо применять соответствующую спецодежду и для защиты глаз – очки со светофильтрами, покрытыми светоотражающим слоем.

ГОСТ

Кузнечно-прессовый цех

Производственные здания проектируются и функционируют по своим правилам, их суровая, брутальная архитектура подчиняется совершенно другим законам, нежели гражданская.

Чаще всего кузнечно-прессовый цех является частью большого предприятия или завода, к примеру машиностроительного производства. Как и большинство промышленных зданий он поделен на несколько зон:

зона подготовки деталей к дальнейшей работе;
зона, в которой размещается оборудование, к примеру ковочные молоты, прессы;
зоны, в которых размещаются вспомогательные помещения, примеру мастерские;
зоны, в которых размещается техническое оборудование, обеспечивающее работу цеха, к примеру энергетические установки;
зоны хранения заготовок, деталей, запасных частей;
зоны, где размещаются лаборатории, помещения технического контроля.

Для эффективной работы все эти зоны должны быть расположены так, чтобы обеспечить быструю и бесперебойную работу. Все пути перемещения рабочих должны лежать в безопасных зонах, согласно требованиям охраны труда.

Основным оборудованием кузнечно-прессового цеха являются молоты, прессы и штамповки. В первую очередь металл нагревают в печи, которая может быть как пламенной, так и электрической. Температура около печи быть выше нормируемой на восемь-десять градусов, а тепловое излучение от самой печи очень высоким, это определяет ряд требований к ее размещению в цехе. Далее заготовка прессуется и штампуется.

Также в цехах используется и холодный метод ковки, он основан на пластичности металла. Зная предел прочности на изгиб, растяжение и разрыв можно изготовить нужную деталь без предварительного нагрева. В этом случае металл сначала прессуют, затем чеканят и сгибают. Изделия, полученные методом холодной ковки обладают большей прочностью, но требуют больших усилий при изготовлении, а также специального оборудования.

Готовые работы на аналогичную тему

Выбор технологии во многом определяет объемно-планировочные решения цеха и его внутреннюю структуру. Степень механизации процесса тоже может быть разной.

Рисунок 1. Кузнечно-прессовый цех. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ

Этапы проектирования кузнечно-прессового цеха

Разработка проекта начинается с изучения технического задания, при этом особое внимание уделяется технологической цепочке и тонкостям ее организации.

Основные этапы проектирования:

Если с проектным бюро заключен договор на архитектурный надзор, то работа над объектом продолжится и на весь период ведения строительства цеха, при этом может потребоваться разработка локальных дополнительных решений и консультации.

Проектирование промышленных зданий всегда опирается на технологию, целесообразность и эффективность. Для каждого типа здания необходимо определить ведущий процесс и создать условия, при котором он может протекать с максимальной производительностью. Для кузнечно-прессового цеха этим процессом является изготовление поковок.

Какими молотами и прессами сегодня оснащаются современные промышленные металлообрабатывающие цеха. Об этом далее в нашем материале.

Современное промышленное оснащение появилось вследствии технологического прогресса, который стимулировался постоянно возрастающими потребностями человечества. Кузнечно-прессовое оборудование было одним из первых, которое стало механизированным.

Какими молотами и прессами сегодня оснащаются современные промышленные металлообрабатывающие цеха, и что способствовало их появлению и развитию? Об этом далее в нашем материале.

Эволюция развития оборудования

До 15-16 веков практически все металлические изделия производились частными мастерскими и небольшими цехами. Однако, начало Великих Географических открытий с сопутствующим им ростом тоннажа морских судов потребовало изготовления довольно больших якорей и прочего корабельного оснащения. Вручную с молотом уже было невозможно проковать такие габаритные детали. Как результат — появились первые механические молоты, работающие на силе воды.

Далее толчком послужили развитие вооружений и транспортных средств и в 19 веке возникают целые металлообрабатывающие гиганты с паровым оборудованием.

Изобретение гидравлических прессов дали возможность внедрить штамповку как основную технологию массового выпуска продукции. А дальнейшее появление электродвигателей дало толчок развитию кривошипных прессов, составляющих современную основу кузнечно-штамповочного оборудования.

Классификация кузнечно-прессового оборудования

Любая типовая машина, предназначенная для кузнечно-штамповочных работ, состоит из трех основных составляющих.

Двигатель.
Передача.
Исполнительный механизм.

Первые два элемента пресса именуются приводом, так как от них зависит вся работа исполнительного механизма (молота или пресса).

Современная технология металлообработки кузнечным способом включает в себя собственно ковку, объемную штамповку (горячим или холодным способами), листовое штампование, резку, рубку, разделку металлопроката и прочие. В зависимости от этого применения, а также принципов работы (вида привода), проводиться основная классификация кузнечно-прессового оборудования.

Также кузнечно-прессовое оборудование классифицируют по технологическому применению: универсальные, специализированные и специальные.

Если на машинах первой универсальной группы можно изготавливать различную продукцию ковки, то специализированные могут делать только одну операцию (например, вытяжка). Специальное оборудование третьей группы вообще узкого назначения, так как кроме одного технологического процесса они делают всего лишь один вид продукции.

Номенклатура оборудования отдельного кузнечно-прессового производства характеризуется направлением предприятия. Какие типы машин могут быть установленными в таких цехах?

Номенклатура и виды оборудования кузнечного цеха

Какой кузнечный пресс или молот будет установлен, определяется задачами и выпускаемой продукцией предприятия. Основные наименования оборудования следующие.

Листогибочные гидравлические прессы. Используют для изгибания под заданным углом листового проката.
Гидравлические прессы. Могут быть различной мощности и назначения, от небольших, предназначенных для формовки мелких деталей, и до многотонных установок, способных обработать заготовку весом в несколько тысяч килограмм.
Кривошипные прессы. Используются преимущественно для штамповки различных изделий.
Дугостаторные прессы. Предназначены для штамповки и ковки ударным способом. Это винтовые прессы с дугостаторным приводом.
Профилегибочные машины.Применяют для гибки профильных труб.
Трубогибочное оборудование. Предназначены для гибки труб.
Ленточнопильные машины. Используются в производстве для резки металлических заготовок.
Гильотины. Основная задача — рубка проката в виде арматуры или прутка.

Основными установками, которые используются на различных металлообрабатывающих предприятиях, являются гидравлические, кривошипные и дугостаторные прессы. Именно на таком оборудовании происходит львиная доля обработки заготовок.

Прессы с гидравлическим приводом

Основная задача машины с гидравлическим приводом заключается в выполнении вытяжки металла, ковки или других кузнечных операций. Габариты и масса оборудования зависит от размеров обрабатываемых заготовок.

Принцип работы такого пресса построен на свойствах воды, заключающихся в очень плохом сжатии. Поэтому при увеличении давления на жидкость, заключенную в закрытую емкость, она передает во все стороны силу, равную применимой. В итоге, такой пресс при своих параметрах способен выдать очень большую мощность, способствующую сжатию многотонных болванок.

Дополнительно пресс могут оснащать гидравлической подушкой, смягчающей нагрузку на станину. Скорость и длина хода заранее регулируется, что исключает чрезмерное сжатие заготовок и брак.

Кривошипные прессы

Машины с таким устройством способны выполнять большое количество операций: штамповку, вырубку, протяжку, вытяжку, пробивку, гибку и другие. Может использовать как холодные способы обработки, так и горячие.

Принцип устройства оборудования построен на изменении вращательного движения (задаваемого, например, электродвигателем) в возвратно-поступательные (вверх-вниз). Система построена на использовании карданного вала от привода к ползуну.

Преимущество кривошипной прессовой машины в том, что она может работать практически бесшумно, так как нет никаких ударов по металлу. Также установка может быть оборудована дополнительными устройствами и механизмами, например, для удаления отходов из рабочей зоны. Еще немаловажной особенностью является более высокая производительность в сравнении с гидравлическими аналогами.

Как оборудуется кузнечно-прессовый цех

Мощность установленного оборудования в цехе соответствует всему оснащению предприятия.

Главное требование — это замкнутый цикл каждой отдельно взятой машины. Для этого к формовочному оборудованию прикрепляют индивидуально нагревательную печь и, если требуется, обрезной станок. Чаще для оптимизации производства, особенно с использованием штамповки, однотипные машины группируют.

Нагревательные печи в современных кузнечно-прессовых цехах, в основном, электрические.

Также цех оборудуется механизированными и автоматизированными манипуляторами для перемещения разогретых поковок.

Обязательно при оборудовании такого производства соблюдается повышенный уровень пожаробезопасности и вентиляции.

Работу кузнечно-прессовых предприятий можно посмотреть в представленных видеоматериалах:

Если вы можете поделиться своим опытом работы на кузнечно-прессовых машинах, оставьте свои комментарии в блоке обсуждения материала этой статьи.

Для учеников 1-11 классов и дошкольников
Бесплатные сертификаты учителям и участникам

Описание презентации по отдельным слайдам:

Кузнечно-прессовое оборудование Кузнечно-прессовое оборудование Пластическая деформация металла Классификация кузнечно-прессового оборудования Паровоздушные и пневматические молоты Гидравлические, кривошипные и винтовые прессы Ножницы Правила безопасности

Кузнечно-прессовое оборудование Кузнечно-прессовое оборудование включает в себя целый класс станков, выполняющих определенные операции в процессе обработки металла. Современное кузнечно-прессовое оборудование предназначено для организации собственного производства на всех этапах, начиная с процесса начальной обработки заготовки и заканчивая получением готовых металлических изделий Кузнечно-прессовое оборудование необходимо как для индивидуального, так и для серийного производства, а количество требуемых станков и машин определяется предполагаемыми объемами производства

На сегодняшний день наибольшее распространение получило кузнечно-прессовое оборудование для холодной листовой и объемной штамповки Не менее популярное кузнечно-прессовое оборудование – это листогибы и листогибочные прессы, используемые для изготовления металлических деталей в штампе Процесс холодной штамповки и используемое кузнечно-штамповочное оборудование характеризуется небольшой энергоемкостью, высокой производительностью и позволяет изготавливать сложные изделия с минимальными отходами Кузнечно-прессовые автоматы используются для навивки пружин с последующей гибкой концов для придания им нужной формы, для растяжки звеньев цепей и изготовления различных деталей из металлической ленты методом холодной штамповки

Пластическая деформация металла Пластическая деформация - сложный физико-химический процесс, в результате которого наряду с изменением формы и строения исходного металла изменяются его механические и физико-химические свойства

При особых условиях охлаждения металл затвердевает в виде большого кристалла правильной формы, называемого монокристаллом Необратимые смещения атомов в монокристалле происходят в основном в виде скольжения и в меньшей степени, в виде двойникования При пластической деформации никакого изменения плотности металла практически не происходит, его объем остается постоянным Пластическая деформация монокристалла сопровождается искажением кристаллической структуры, образованием осколков и возникновением остаточных напряжений в кристалле

Классификация кузнечно-прессового оборудования Кузнечно-прессовое оборудование по принципу привода энергии подразделяется на следующие основные группы: молоты, гидравлические прессы и другие машины и автоматы; кривошипные прессы, ножницы и другие машины и автоматы; ротационные машины и ножницы; роторные машины, установки и автоматы; импульсные машины и установки; канатные (полиспастные) прессы; установки для штамповки жидкими и газовыми средами

Молотами называются кузнечные машины, на которых обработку металла осуществляют ударами падающих частей По типу привода молоты подразделяют на паровоздушные, пневматические, механические, гидравлические, газовые и высокоскоростные

Пневматический молот Пневматические молоты приводятся в действие сжатым воздухом, поступающим в рабочий цилиндр от компрессорного цилиндра, встроенного в машину В отличие от паровоздушных молотов в пневматических молотах воздух выполняет роль как бы пружины, связывающей рабочий и компрессорный поршни молота

а - общий вид, б – схема устройства, в – положения рукояток управления

На общей литой станине смонтированы рабочий 6 и компрессорный 11 цилиндры. В рабочем цилиндре совершает возвратно-поступательное движение рабочий поршень 5, выполненный за одно целое с бабой 23. Направление движения бабы молота осуществляется грундбуксой 4, являющейся одновременно нижней крышкой рабочего цилиндра. В полости 2 установлен клапан 3 одностороннего действия Нижний боек 2 закреплен на шаботе 1 через промежуточную подушку 21. На нижний боек укладывают заготовку, и он выполняет роль наковальни. Шабот 1 служит опорой нижнего бойка, пропускается через окно в плите станины 22 и крепится на отдельном фундаменте. Между фундаментом и шаботом устанавливают дубовые брусья 20 Поршень 10 компрессорного цилиндра через поршневой палец 12 и шатун 13 связан с кривошипом 14, который получает вращение от электродвигателя 18 через клиноременную передачу 17 и редуктор 16. Поршень компрессорного цилиндра 10 при движении вверх сжимает воздух в верхней 8, а при движении вниз — в нижней 7 полостях цилиндра компрессора

Паровоздушный молот Паровоздушные молоты приводятся в действие паром или сжатым воздухом, вырабатываемым соответственно в паровых котлах или компрессорных установках. Пар или сжатый воздух поступает по трубопроводам в рабочий цилиндр молота и, действуя на поршень, осуществляет подъем и разгон падающих частей молота. Нанося удар по заготовке, подвижные части осуществляют деформирование металла В зависимости от технологического назначения и особенностей конструкции различают паровоздушные молоты: ковочные и штамповочные простого действия (с односторонним ударом на шабот) и бесшаботные двустороннего действия

Ковочные паровоздушные молоты применяют для свободной ковки и штамповки в подкладных штампах, имеют массу падающих частей 3—8 т, развивают скорость 7—8 м/сек и энергию удара до 125 кдж. Станины этих молотов — конструкции арочного или мостового типа

Штамповочные паровоздушные молоты применяются для горячей объёмной и листовой штамповки, имеют массу падающих частей обычно до 5 т, наибольшую скорость удара 5—7 м/сек и 3 м/сек

Бесшаботные паровоздушные молоты служат для горячей штамповки массивных деталей. Такие молоты работают с относительной скоростью удара 5—6 м/сек, энергией удара до 1,6 Мдж с гидромеханической связью подвижных частей и до 0,4 Мдж с ленточной

Пресс — устройство для производства высокого давления для уплотнения какого-либо вещества, выжимания жидкостей, изменения формы изделий, подъема и перемещения тяжестей

Кривошипный пресс Кривошипные прессы применяют для вытяжки, гибки, прошивки, вырубки, резки, правки, штамповки и т. д. Кривошипные прессы в приводе имеют кривошипные механизмы, преобразующие вращательное движение электродвигателей в возвратно-поступательное движение инструмента Пресс кривошипный имеет ряд преимуществ перед молотами и гидравлическими прессами. При работе молотов возникают вибрации, от которых расшатываются здания. Вибрации отрицательно влияют на работу поблизости расположенных машин. Молоты имеют сравнительно низкий КПД

Вращение от электродвигателя 6 передается через малый шкив 5 и клиноременную передачу маховику 4 и валу 7, на котором он закреплен. На валу 7 установлено малое зубчатое колесо 8, передающее вращение большому зубчатому колесу 9. Соединение колеса 9 с кривошипным валом 11 осуществляется через фрикционную муфту включения 10, расположенную внутри колеса С помощью этой муфты можно осуществлять сцепление колеса 9 с кривошипным валом или отсоединять его от вала. Кривошипный вал соединен с шатуном 2, который преобразует вращательное движение вала в возвратно-поступательное движение и передает его ползуну 1, перемещающемуся по направляющим станины пресса

Гидравлический пресс Гидравлический пресс — это промышленная машина, которая позволяет, прилагая в одном месте небольшое усилие, одновременно получать в другом месте высокое усилие. Гидравлический пресс состоит из двух сообщающихся гидравлических цилиндров (с поршнями) разного диаметра. Цилиндр заполняется гидравлической жидкостью: водой, маслом или другой подходящей жидкостью Закон Паскаля — самый главный закон гидростатики. Все заводы гидравлических прессов при их производстве основываются на этом законе. По сути гидравлический пресс можно сравнить с эффектом рычага, где в качестве передающего усилие объекта используется жидкость

Ножницы Ножницы предназначены для прямолинейной резки листовых материалов. Ножницы используются в заготовительных цехах предприятий машиностроения, судостроения и других отраслей промышленности, а так же предприятиями малого и среднего бизнеса

Технические характеристики ножниц МодельНаибольшая толщина (мм)Наибольшая ширина (мм)Частота хода ножа (мин-1)Мощность привода электро-двигателя (кВт)Длина (мм)Ширина (мм)Высота (мм)Масса (мм) Н3222А163150322249103530244518800 НА3223203150302251003550276024500 НА3225323150305051853700295033950 Наибольшая длина отрезаемой полосы при работе с задним упором 1000 мм

Правила безопасности При погрузке и разгрузке оборудования площадка должна быть хорошо освещена. В ночное время прожекторы следует устанавливать на высоте 12—15 м с тем, чтобы световой поток не ослеплял работающих на площадке. При сильном снегопаде и недостаточном освещении, при дожде и тумане, когда крановщик не видит подаваемых стропальщиком сигналов, при сильном ветре, превышающем 6 баллов, работа по разгрузке и погрузке должна быть остановлена При обвязке оборудования стропы следует накладывать на раму, каркас, корпус или станину, а при наличии специальных чалочных устройств подсоединить к ним Перед подъемом оборудования стреловыми передвижными кранами стропальщик должен проверить по указателю, что установленный крановщиком вылет стрелы соответствует массе поднимаемого груза

Укладка оборудования на автомашины, железнодорожные платформы, вагонетки и снятие его должны производиться без нарушения их равновесия. При разгрузке, автомашины водитель должен покинуть кабину и открыть борта кузова Перед каждой операцией по подъему и перемещению оборудования стропальщик должен лично подавать соответствующий сигнал крановщику или сигнальщику Для разворота и точной установки оборудования на предусмотренное место, предотвращения самопроизвольного закручивания полиспаста крана во время подъема и перемещения громоздких грузов и предупреждения нежелательных ударов оборудования о какие-либо предметы применяют специальные оттяжки необходимой длины, которые привязывают к оборудованию одновременно с подсоединением стропов Производить погрузку и разгрузку оборудования разрешается только в прочных брезентовых рукавицах

Читайте также: