ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ СОВРЕМЕННОГО ЛИТЕЙНОГО ПРОИЗВОДСТВА

Кокарева В.В., Малыхина О.Н., Смелов В.Г.

(Самарский государственный аэрокосмический университет имени С.П. Королева, (национальный исследовательский университет), г.Самара, РФ)

Реализация крупных проектов в области машиностроения и литейного производства может быть осуществлена различными способами и в разных масштабах. Возможно формирование государственной программы развития, изложенной, например, в Концепции формирования государственной комплексной программы развития машиностроения России. Эту программу подготовил Российский союз машиностроителей под руководством Председателя Союза С.В. Чемезова (руководитель корпорации «Ростехнологии»). Для литейщиков трудно создать единую программу, поскольку литейное производство обеспечивает разные отрасли машиностроения, и везде необходима разная номенклатура продукции, а значит, различные технологии и оборудование, имеются свои требования и особенности. Поэтому для литейного производства целесообразны программы и проекты применительно к отдельным отраслям машиностроения.

Некоммерческое партнерство «Союз литейщиков Санкт-Петербурга» разработало и планирует реализовать проект создания современного литейно-механического комплекса применительно к локализации производства компонентов для работающих в России сборочных заводов зарубежных марок автомобилей, заводов электробытовой техники, а также для поставки комплектующих на российские заводы автомобильной, тракторной, электробытовой техники и на европейский рынок.

Комплексный подход к созданию подобного производства заключается в следующем.

Современное литейно-механическое производство создается в рамках реализации проекта под названием «Многофункциональный технопарк с литейно-механическим производством для локализации изготовления и поставки комплектующих изделий для машиностроения (автомобилестроения и электробытовой техники) и учебным центром».

Цели данного проекта:

– разработать и осуществить индивидуальный план развития литейно-механических предприятий, создания конкурентоспособных производств литейной продукции для отечественного и зарубежного рынка: от модернизации системы организации и управления, логистики, продаж и качества, до фактической модернизации производства и обучения кадров;

– создать многофункциональный технопарк на основе действующего предприятия для предоставления всех сопутствующих услуг литейно-механическим заводам (лаборатория, испытания, сертификация, сервисная служба), обеспечения их специализации, доведения до реализации отечественных разработок ученых, технологов и конструкторов.

В рамках нашего проекта, полностью соответствующего целям программы модернизации литейного производства России, планируется р ешить проблему повышения эффек­тивности многономенклатурного уникального и мелкосерийного производства с помощью создания технологического комплекса современными методами организации и управления в совокупности с соответствующим оборудованием, которое сможет обеспечить полную обработку заданных изделий при повышенной производительности труда и приближении к автоматизации технологии. В данном случае речь идет об организации таких производственных комплексов, которые обладают высокотехнологичными средствами компьютерного моделирования, быстрого прототипирования и технологий прямого про­изводства изделий наукоемкого машиностроения.

Учитывая необходимость максимизации экономического эффекта от внедрения технологий быстрого прототипирования и прямого производства, в структуре данных комплексов должны быть созданы несколько лабораторий, отвечающих за освоение и применение следующих взаимосвязанных технологий и направлений: «Разработка и ведение проектов», «Конструкторско-технологическая подготовка производства», «Быстрое прототипирование и прямое производство», «Центр принятия решений», «Производство на базе оборудования с ЧПУ».

Рисунок 1 –Схема работы комплекса

Технологии прототипирования и технологии прямого безинструментального производства на передовых западных предприятиях уже несколько десятилетий являются обязательным этапом в процессе разработки и подготовки производства любого нового изделия практически во всех отраслях машиностроения: авиационной промышленности, автомобилестроения, приборостроении, электротехнической промышленности. Они позволяют не только оценить внешний вид разрабатываемого изделия, но и проверить элементы конструкции, ее эргономику, собираемость, провести необходимые испытания, изготовить мастер-модель для последующего литья и многое другое. При использовании этих технологий практически исключается длительный и трудоемкий этап изготовления опытных образцов вручную или на станках с ЧПУ. Мировая практика использования этих технологий доказывает, что прототипирование изделий на стадии проектирования позволяет в 2 – 4 раза сократить сроки разработки и технической подготовки производства новой продукции.

Рисунок 2 – Структура интегрированных технологий

В экспериментах NASA сделан вывод, что полимерные модели, изготовленные с помощью технологии лазерной стереолитографии, можно испытывать в аэродинамической трубе при высоких скоростях, вплоть до сверхзвуковых. Экономический анализ, проведенный в ЦАГИ, показал, что аэродинамические модели, получаемые стереолитографией, по сравнению с типовой моделью позволяют снизить трудоемкость до 20-60%, стоимость на 25-75%, а время изготовления на 2-5 месяцев. При этом точность модели находится в пределах 100 мкм, шероховатость Ra = 2-5 мкм. То есть, 3D изготовление деталей/прототипов при концептуальном моделировании может широко применяться на начальных этапах разработки аэрокосмической техники, двигателей, автомобилей, поездов и других сложных, наукоемких машин.

Интегрированные технологии базируются на органическом сочетании последних достижений в различных областях науки, техники, технологий, информатики, материаловедения и др., использование которого обеспечивает быстрое получение нового продукта с принципиально иным уровнем функциональных, эстетических и экологических свойств, гарантирующим ему высокую конкурентоспособность на рынке.

Таким образом, целью современного развивающего производства, в частности, литейного производства, является создание комплекса коллективного доступа к высокотехнологичным средствам компьютерного моделирования, быстрого прототипирования и технологий прямого безинструментального производства изделий наукоемкого машиностроения при использовании передовых технологий и инновационного оборудования «умного производства» наукоемкого машиностроения.

Текущие и перспективные результаты от использования представленных интегрированных инженерных технологий позволят:

· Повысить качество и конкурентоспособность изделий благодаря возможности производства функциональных прототипов на самых ранних стадиях разработки, анализа изделия с точки зрения потребителя, функциональности, ремонто­пригодности и т.п.

· Сократить длительность цикла разработки и производства изделий благодаря применению инновационных технологий в подготовке производства безинструментальное изготовление (выращивание) оснастки, внедрению новых литейных технологий на основе систем быстрого прототипирования.

· Осуществить техническое совершенствование производимой продукции благодаря уменьшению или полному исключению технологических ограничений на сложность, точность и качество производимых изделий или его компонентов.

Комплекс мероприятий по интегрированию современных технологий, описанный выше, мы реализовали на базе лаборатории аддитивных технологий СГАУ имени академика С.П. Королева. В рамках деятельности лаборатории прототипирования решаются следующие задачи:

• проектирование конструкторской документации;
• проектирование и корректировка 3D-моделей изделий по готовым чертежам;
• перевод конструкторской документации в электронную форму 2D-чертежей и3D-моделей;
• изготовление полимерных прототипов изделий;
• создание силиконовых литьевых форм;
• быстрое производство образцов изделий;
• изготовление малых партий изделий (литье в силиконовые формы);
• проектирование и изготовление пресс-форм;
• анализ проливаемости пресс-форм и материаловедение;
• изготовление прототипов и малых партий деталей на оборудовании с ЧПУ;
• измерение и контроль полученных прототипов.

В частности нами было сделано следующее:

Разработана методика проектирования ТП изготовления силиконовых форм с использованием различных методов формирования поверхностей разъема;

Выполнено вакуумное литье в эластичные формы, получены опытные образцы и партии деталей из пластмасс, выплавляемые восковые модели без применения традиционной технологической оснастки;

Произведена расплавка и заливка металла в индукционной печи в вакууме;

Методом быстрого прототипирования получены опытные детали камеры сгорания газотурбинного двигателя, в СА D /С AM системе NX построены модели деталей и в С AE системе ProCast смоделирован процесс заливки металла в керамическую форму.

Рисунок 3 – Элементы интегрированного производства

Короткий путь http://bibt.ru

§ 5. Пути повышения качества отливок

Повышение качества отливок обеспечивается проведением в литейном цехе целого комплекса организационных и технических мероприятий.

Важное значение для улучшения качества выпускаемых отливок имеет состав формовочной смеси. Обеспечение участка качественными исходными материалами, подача оборотной смеси в смесители в охлажденном состоянии, качественная сепарация и просеивание отработанной смеси, точное дозирование компонентов, в частности связующего, благоприятно влияют на улучшение качества отливок. Большое значение имеет хорошо налаженный регулярный контроль свойств формовочных материалов в лаборатории цеха и в первую очередь контроль прочности и газопроницаемости.

Качество отливок зависит и от состояния технологической оснастки. Деревянные модельные комплекты покоробленные, с трещинами не способствуют достижению размерной точности. Коробление опок при изготовлении форм, особенно крупных, недопустимо, это приводит к перераспределению нагрузок в плоскости разъема, смятию формы, а также утечке металла из нее.

Уплотнение формы необходимо проводить строго в соответствии с технической инструкцией. При изготовлении крупных форм целесообразно применять холоднотвердеющие и жидкоподвижные смеси, не требующие уплотнения. Малая шероховатость поверхностей отливок обеспечивается использованием противопригарных покрытий форм.

Большое значение для получения качественных отливок имеет непрерывное повышение квалификации формовщиков бригады на различных курсах.

Важно иметь в цехе четко налаженный контроль выполнения всех операций по изготовлению литейных форм, правильно выполнять указания технологических инструкций, улучшать санитарно-гигиенические условия работы.

Внедрение новейших достижений науки и техники, повышение культуры производства в литейном цехе служат непременным условием выпуска качественной продукции.

Контрольные вопросы

1. Назовите особенности формирования отливок.

2. Расскажите о методах контроля качества форм, стержней, применяемых в литейном производстве.

3. Перечислите дефекты отливок, возникающие при ручной формовке.

4. Назовите мероприятия, способствующие повышению качества отливок.

КОНФЕРЕНЦИИ СЕМИНАРЫ ВЫСТАВКИ 121

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИИ И ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ЛИТЕЙНОГО ПРОИЗВОДСТВА

Научно-практический семинар «СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИИ И ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ЛИТЕЙНОГО ПРОИЗВОДСТВА» состоялся 7-10 октября 2008 г. в рамках XII Международного форума «Российский промышленник».

Форум объединил промышленников и предпринимателей из многих регионов России, а также представителей государств дальнего и ближнего зарубежья. С каждым годом этот семинар становится все более представительным, а его программа дополняется наиболее актуальными темами и направлениями, соответствующими требованиям и запросам сегодняшнего дня. Проведение форума является одним из важнейших событий в календаре деловой жизни Санкт-Петербурга и всей России.

В 2008 г. в повестку дня форума было включено обсуждение важнейших вопросов, связанных с внедрением инновационных технологий, развитием малого предпринимательства. В обращении Губернатора Санкт-Петербурга В.И.Матвиенко к участникам и гостям Международного форума «Российский промышленник» было отмечено, что его тематика полностью отвечает интересам города (мегаполиса), задачам его промышленной политики, нацеленной на освоение новых видов продукции, создание наукоемкой, конкурентоспособной продукции мирового уровня.

Важным событием, включенным в программу мероприятия, являлось проведение научно-практического семинара «Совершенствование технологии и повышение эффективности литейного производства», который проходил под научным руководством проф., д-ра техн. наук Ткаченко Станислава Степановича - Президента Ассоциации литейщиков Санкт-Петербурга.

В работе семинара приняли участие специалисты в области литейного дела и металлургии: ФГУТТ «ПО «Октябрь», ОАО «Роствертол», ОАО «НПК «Урал-вагонзавод», ЗАО «Казанский Гипронииавиапром», ЗАО «Технология-М», ОАО «БиКЗ», ОАО «ГПНИИ-5», ОАО «АК ОЗНА», ООО «Полигон», «КомМод», «Эскалада», «Ронтал-Импекс», «СевЗапЭнерго», ЦНИИМ, а также Государственный политехнический институт (технический университет), кафедра «Автоматизации технологических процессов и производств» Санкт-Петербургского государственного горного института (технического университета) и др.

Ряд докладов на семинаре вызвал особый интерес участников: «Новые материалы и технологии литейного производства (Г.А.Косников, ГПТУ), «Компьютерный анализ литейной технологии - проблемы и перспективы» (В.М.Голод, ГПТУ), «Литейные алюминиевые сплавы и технологии получения из них качественных отливок» (А.А.Абрамов, ЦНИИМ),

«Комплексные модификаторы для стального литья» (Н.В.Терновый, «КомМод»), «Система компьютерного моделирования «Полигон» (Е.А.Ишханов), «Современные технологии чугунного литья» (С.С.Ткаченко, ГПТУ), «Опыт предприятия по совершенствованию технологии литья под давлением» (С.Л.Самойлов, «Эскалада»), «Новые литейные стали и технологии получения из них качественных отливок» (Г.А.Шемонаева, ЦНИИМ), «Современные технологии титанового литья» (А.М.Подпалкин, ЦНИИМ), «Компьютерный анализ модельно-литейной технологии и применение экзотермических материалов для повышения качества отливок» (Д.А.Луковников, «Ронтал-Импекс»), «Технологии литья с использованием вакуум-пленочной формовки» (В.Д.Рябинкин, ЦНИИМ), «Опыт работы по изготовлению модельной оснастки» (Т.Н.Гаврилова, «СевЗапЭнерго»), «Возможности применения современных твердомеров металлов и вихретоковых дефектоскопов» (М.Ю.Коротеев, «Константа») и др.

9 октября состоялось выездное заседание на Завод арматуры контактной сети, на котором были обсуждены проблемы «Производство литья по выплавляемым моделям» и «Производство литья по газифицируемым моделям» (А.А.Лисовой).

В заключительный день работы семинара 10 октября состоялся обмен опытом по рассматриваемым проблемам литейного производства и обсуждение выступлений участников семинара.

В решении семинара было отмечено, что основной заготовительной базой машиностроения является литейное производство, развитие которого зависит от уровня машиностроительного комплекса в целом. В машиностроительный комплекс России входит около 7500 предприятий. Доля машиностроения в общем промышленном выпуске - около 20%, в том числе на долю станкостроения и приборостроения приходится 2,5%.

В настоящее время в России насчитывается около 1650 литейных предприятий, которые, по экспертной оценке, произвели в 2006 г. 7,68 млн т отливок, в том числе из чугуна - 5,28 млн т, из стали - 1,3 млн т, из цветных сплавов - 1,1 млн т.

В 1980 г. в СССР объем производства отливок из сплавов черных и цветных металлов составил 25,8 млн т. В это время в структуре Минстанкопро-ма находилось 238 литейных цехов и 12 центроли-тов, которые производили 1,35 млн т отливок и име- ё ли технический потенциал (мощность) более 2 млн т. ^ Литейное производство Минстанкопрома считалось ^ флагманом СССР по выпуску чугунного литья, осо- бенно крупного. В этот период в литейных цехах вне- | дрялись передовые технологические процессы плавки, 5 формообразования, финишных операций. В литейном г

122 КОНФЕРЕНЦИИ CЕМИНАРЫ ВЫСТАВКИ

производстве работало около десятка НИИ, имевших всесоюзное значение. Минстанкопромом было изготовлено 70 тыс. металлорежущих и 20 тыс. кузнечно-прессовых машин.

Объемы производства литых заготовок находятся в пропорциональной зависимости от объемов производства машиностроительной продукции, так как доля литых деталей в автомобилях, тракторах, комбайнах, танках, самолетах и др. составляет 40-50%, а в металлорежущих станках и кузнечнопрессовом оборудовании доходит до 80% массы и до 25% стоимости изделия.

Резкое снижение, начиная с 1990-х гг., выпуска металлорежущих, деревообрабатывающих станков и кузнечно-прессового оборудования, как и энергетического оборудования для тяжелого машиностроения, судостроения, тракторов, военной техники и др., привело к тому, что выпуск отливок в России сократился с 18,5 млн т в 1991 г. до 4,85 млн т в 2000 г. Специализированные заводы-центролиты для станкостроения общей мощностью около 1 млн т отливок в год, созданные в 1970-е гг., не выдержали конкуренции, лишились заказов и практически прекратили свою деятельность. Литейные цехи, работающие на сохранившихся стан-

костроительных заводах, в 2006 г. изготовили (по экспертной оценке) 190-195 тыс. т отливок для собственного производства и внешних заказчиков.

Сложилось довольно сложная ситуация. Если сейчас появятся заказы на станки, то литейные цехи не смогут изготовить высококачественные, конкурентоспособные отливки, а отливки массой более 30 т не может изготовить ни один из оставшихся литейных цехов. В отрасли почти не осталось высококвалифицированных специалистов-литейщиков, как рабочих, так и ИТР, ликвидировано большинство НИИ.

Необходима срочная реконструкция литейных цехов, которая должна осуществляться на базе новых, экологически чистых технологических процессов и материалов, прогрессивного плавильного, смесе-приготовительного и формообразующего оборудования, обеспечивающих получение высококачественных отливок, отвечающих европейским и мировым стандартам.

С.С.Ткаченко, И.Н.Белоглазов

С.-Петербургский государственный горный институт (технический университет)

HN>UU fcxrnuSiOft ihOuSTl

Официальный представитель компании Aluminco s.a. в России компания ЕврАзМеталл-Центр

Компания ALUMINCO S.A. образована в 1982 г. в Греции. За время своего существования она превратилась в одну из крупнейших компаний в Европе в области алюминиевого производства. Свою продукцию она поставляет в более чем 60 стран мира. Производственные мощности компании позволяют выпускать в год до 7000 т алюминиевого профиля, до 1000 т. алюминиевого литья, до 50000 шт. алюминиевых сэндвич-панелей.

В производственно-технологическую группу входит:

экструдер производительностью 7000 т профилей в год; литейное производство;

покрасочная линия с предварительной анодировкой; линия по производству сэндвич-панелей; гибочная линия;

сборочные цеха;

инструментальная линия по производству матриц; конструкторское бюро; дизайнерская студия.

Качество продукции отмечается сертификатами ISO 9001, QUALICOAT и BUREAU VERITAS. Продукция кампании ALUMINCO S.A.:

7 профильных систем, предназначенных для изготовления окон, дверей, фасадов, офисных перегородок и т.д., в различных сочетаниях, которые могут работать как в жарком, так и в холодном климате, при различных ветровых нагрузках;

дверные алюминиевые сэндвич-панели порядка 1000 различных конфигураций, предназначенных для использования, как для внутренних дверей, так и для наружных;

решетки из алюминиевого литья; ворота и калитки из алюминиевого литья; уличные фонари; уличная и садовая мебель; козырьки над входными дверями; лестничное ограждение;

малые архитектурные формы (колонны, пилоны, карнизы, порты и т.д.).

В 1996 г. впервые в России были использованы элементы декоративного оформления внутренних фасадов при строительстве ТЦ «Охотный ряд» на Манежной площади.

В последующем продукция компании ALUMINCO S.A., была использована при строительстве различных торговых центров, жилых домов, поселков и других объектов городского и социального назначения.

Наш сайт: www.aluminco.ru

Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст . Статьи высылаются в формате

ОГОРОДНИКОВА ОЛЬГА МИХАЙЛОВНА - 2011 г.

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Подобные документы

Анализ и диагностика производственно-хозяйственной и финансовой деятельности ОАО "Завод ЖБК-1". Разработка бизнес-плана по техническому перевооружению бетонно-растворного цеха. Способы повышения экономической эффективности производства предприятия.

курсовая работа , добавлен 29.09.2011


Способы повышения конкурентоспособности ОАО "Завод Универсал" посредством реинжиниринга бизнес-процессов. Функции и методы управления конкурентоспособностью организации. Реинжиниринг бизнес-процессов как механизм управления конкурентоспособностью.

курсовая работа , добавлен 13.02.2016


Основные направления реструктуризации предприятий и методика принятия управленческих решений. Анализ производственной деятельности (технико-экономических показателей, имущества, ликвидности и затрат) и совершенствование организационной структуры цеха.

дипломная работа , добавлен 06.07.2010


Понятие и особенности основных типов организационных структур. Характеристика деятельности и анализ технико-экономических показателей ОАО "Мценский литейный завод". Анализ организационной структуры предприятия, рекомендации по ее совершенствованию.

курсовая работа , добавлен 18.08.2010


Сущность и понятие организационной структуры. Анализ внешней и внутренней среды, основных показателей деятельности на примере МУП "ИМКХ". Пути повышения экономической эффективности организации на основе совершенствования структуры управления предприятия.

курсовая работа , добавлен 30.11.2010


Определение анализа кадрового потенциала организации. Принципы повышения квалификации. Анализ экономических показателей ОАО "Мелеузовский завод ЖБК". Анализ кадровой структуры предприятия. Направления по повышению квалификации и переподготовки кадров.

курсовая работа , добавлен 12.12.2012


Технико-экономический анализ деятельности ОАО "МАЗ" и цеха редукторов. Оценка эффективности организации основных производственных процессов. Механизм управления прибылью. Уровень фактического использования оборудования. Калькуляция себестоимости.

дипломная работа , добавлен 07.06.2012


Характеристика предприятия ОАО ИПП "Правда Севера": история, цели, задачи, миссия. Анализ организационной структуры; влияние внешней и внутренней среды на динамику показателей хозяйственной деятельности типографии; пути повышения эффективности управления.

курсовая работа , добавлен 16.12.2012

УДК 621.74

СОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ ЛИТЕЙНОГО ПРОИЗВОДСТВА

Б. С. Глазман

Донской государственный технический университет, г. Ростов-на-Дону, Российская Федерация

UDC 621.74 MODERN FOUNDRY TECHNOLOGIES

Don State Technical University Rostov-on-Don, Russian Federation

Рассмотрены технологии изготовления отливок, методы автоматизации литейного производства, состав литейных конвейеров, применение защитного покрытия для повышения качества выпускаемых изделий.

Ключевые слова: литейное производство, отливки, кокиль, кокильный конвейер, формовка, формовочная линия

The article considers the technologies of making castings, methods of automation of foundry production, the composition of foundry conveyors and the application of protective coatings to improve the quality of manufactured products.

Keywords: foundry, castings, shell mold, permanent mold conveyor, block mould, block mould conveyor, forming, molding line

Введение. Литейное производство является одной из основных заготовительных баз машиностроения. Литейное производство обладает высоким коэффициентом использования металла - 75-95 %. Россия занимает третье место в мире по общему выпуску литых заготовок после таких крупных стран-производителей как Китай и США.

В промышленности используются многочисленные способы литья. Для увеличения производительности труда стремятся использовать поточные производства, полную механизацию и автоматизацию литейного производства.

Технологии изготовления отливок. В настоящее время при изготовлении отливки методом формовки применяют формовочные линии и заливочные автоматы, позволяющие изготовить большое количество форм с высокой точностью при малом числе обслуживающего персонала.

Рис.1 Формовочная линия HWS: 1,4,11 - плита; 2 - стойка; 3 - зажим; 5,9,10,12,14 - направляющая; 6,8 - крепление;7 - диск; 13 - втулка; 15 - зажим.

Рис. 2 Общий вид автоматической формовочной линии Disa

Формовочная линия Disa включает пескодувный прессовый формовочный автомат челночного типа, который в пульсирующем режиме выдает безопочные формы на транспортер. На участке заливки автоматическая заливочная установка (5) осуществляет заполнение расплавом форм. Затем происходит охлаждение отливок и передача их в охлажденный выбивной барабан, где осуществляется отделение отливок от смеси, размельчение комков, окончательное охлаждение смеси и отливок. Следующим этапом является гомогенезация оборотной смеси, которая поступает в шприц финишной подготовки смеси и в смеситель, где осуществляется ее перемещение с освежающими материалами и получении высокопоставленной смеси. Полученная смесь передается в формовочный автомат.

Отливки поступают в дробеметную машину (4) через переходник (3) для поверхностной обработки. Затем происходят операции покраски, контроля качества и складирования.

В настоящее время в промышленности используются специальные методы литья, например, литье в кокиль. Этот метод позволяет получать более точные отливки со стабильными размерами. Минимальное физико-химическое взаимодействие металла отливки и формы способствует повышению качества поверхности отливки, отсутствию пригара. Тепло быстро отводится от отливки, что приводит к быстрому ее затвердению, обеспечивает повышение механических свойств.

Механизация и автоматизация технологического процесса литья в кокиль обеспечивает повышение производительности труда, стабильность технологических режимов, улучшение качества отливки и рост экономической эффективности производственного процесса.

На промышленных предприятиях применяются кокильные конвейеры. На тележках горизонтально-замкнутого конвейера устанавливают кокиль для одной или нескольких различных отливок, что является показателем производительности литейного оборудования.

Рис 3. Карусельная кокильная машина: 1,2 - плита; 3 - вал; 4 - толкатель.

Рис. 4. Вертикально-замкнутый кокильный конвейер: 1 - колесо; 2,3 - цепь; 4 - лоток; 5 - ящик;

6 - сопло; 7 - пульверизатор; 8 - бак; 9 - передача.

В кокиле конвейера (рис. 4) крышка открывается автоматически, и отливки из кокиля по лотку (4) попадают в ящик (5). На нижней ветви конвейера раскрытые кокили охлаждаются воздухом из сопел (6), затем окрашиваются пульверизатором (7) из бака (8).

Основными операциями литья в кокиль являются раскрытие кокиля, извлечение стержней и отливки, нанесение огнеупорного покрытия, установка стержней, запирание кокиля, заливка расплава . Все операции выполняются механизмами кокильной машины или литейного комплекса, которым управляет рабочий-оператор. При автоматизации кокильного конвейера управление механизмами осуществляется с помощью ЭВМ.

При серийном и мелкосерийном производстве крупных отливок сложной конфигурации эффективным является использование автоматизированных кокильных машин. В массовом и крупносерийном производстве мелких и средних отливок - автоматических литейных комплексов и автоматических линий.

Рис.5 Схемы автоматизированных литейных комплексов литья в кокиль: а - для сложных отливок; б - для простых отливок.

На рис.5а представлен автоматизированный литейный комплекс для сложных отливок. Расплав из дозатора (1) заливается в кокиль (2). Песчаные стержни из магазина (4) устанавливаются в кокиль манипулятором (3). После затвердения и раскрытия кокиля отливки извлекаются манипулятором (6) и подаются в пресс (8) для отвердения литниковой системы.

Готовые отливки попадают в тару (7), а затем по конвейеру (5) транспортируются на обработку. Расплав от плавильных агрегатов подается в дозатор по монорельсу (9) ковшами. Производственный процесс обслуживается операторами.

На рис. 4б представлен автоматизированный литейный комплекс для простых отливок. Расплав из дозатора (1) заливается в кокили, установленные на машинах (2). После затвердения отливки и раскрытия кокиля отливка извлекается манипулятором (4) и передается в тару (3). Комплекс управляется оператором с пульта.

В массовом и крупносерийном производстве применяются специализированные линии, предназначенные как для изготовления одной отливки, так и нескольких однотипных отливок.

В состав таких линий входят плавильные агрегаты, транспортные средства для подачи

расплава к загрузочным устройствам, агрегаты для обработки отливок, транспортные средства для удаления отходов, оборудования для очистки отливок, установки и приборы для контроля качества отливок. Линии отличаются высокой производительностью, энергоэффективностью.

Рис.6 Схема автоматизированной системы управления технологическим процессом литья

под давлением с помощью ЭВМ

На рис.6 представлена схема автоматизированной системы управления технологическим процессом литья под давлением с помощью ЭВМ.

Автоматизированная система функционирует следующим образом. Сигналы от параметров технологических процессов (Т) поступают в коммутаторы (К), а затем АЦП и далее в управляющую ЭВМ, обслуживающую все комплексы литья под давлением. Система контроля качества отливок (СККО) устанавливает численные значения функций показателей качества (Т) от параметров технологического процесса (целевая функция) и через коммутатор К3 и АЦП3 передает ЭВМ. ЭВМ на основе программы и математической модели технологического процесса, связывающих целевую функцию, постоянные и переменные (регулируемые) параметры процесса литья под давлением, вырабатывают оптимальные значения регулируемых параметров. Через систему обратной связи, включающую коммутатор К2 и АЦП2, управляющий сигнал передается в систему регуляторов (р), которые воздействуют на исполнительные механизмы литейной машины .

Эксплуатация литейных машины и агрегатов происходит при больших нагрузках и различных уровнях температуры, в агрессивных средах и вакууме.

В промышленности используют различные методы покрытий с использованием разнообразных материалов (металлов, сплавов, керамики, пластмасс), в результате чего физико-химическое состояние поверхностного слоя заготовки отличается от основного материала детали. К ним относятся наплавки и напыления, электролитические и химические покрытия, покрытия полимерными материалами.

На предприятиях широко используется метод цинкования. Процесс цинкования осуществляется путем вибрационной обработки, который полностью автоматизирован. Широко применяется и метод гальванопокрытий, обеспечивающий высокое качество поверхности изделия.

Заключение. Автоматизация литейного производства с использованием современных технологий и оборудования повышает уровень производительности предприятий, конкурентоспособность выпускаемой продукции и эффективность промышленности в целом.

Библиографический список.

1. Гини, Э. Ч. Технология литейного производства. Специальные виды литья / Гини Э. Ч., Зарубин А. М., Рыбкин В. А. - 3-е изд., Москва: Академия, 2008. - 352 с.

2. Глазман, Б. С. Автоматизированное и роботизированное литье. Финишная обработка литья / Б. С. Глазман // Монография. - Ростов-на-Дону: Издательский центр ДГТУ, 2014. - 88 с.