3030

этому ее снижение достигается как за счет повышения точности изготовляемых поковок, так и сокращения потерь металла в процессе производства. Экономия металла в кузнечных цехах может быть получена в результате внедрения передовых технологических процессов и прогрессивного оборудования, применения профильного проката, сварно-штампованных заготовок, а также за счет лучшего использования отходов, рационального раскроя, хранения и выдачи металла, борьбы с браком.

Использование металла в кузнечных цехах характеризуется расходом металла на производство 1 г поковок. Этот показатель широко используется при анализе и разработке мероприятий по повышению эффективности производства.

Использование технологического топлива или энергии характеризуется их удельным расходом (на 1 г поковок или 1 т заготовок).

Производительность труда измеряется затратами рабочего времени на производство поковок или количеством поковок, выработанных рабочим за определенное время. Количество выработанной продукции, как правило, должно исчисляться в натуральных единицах (шт., т).

Рост производительности труда может быть обеспечен за счет совершенствования техники и технологии, механизации и автоматизации процессов, организации производства и труда (в том числе за счет сокращения и ликвидации внутрисменных потерь рабочего времени).

3. ОРГАНИЗАЦИЯ ПРОИЗВОДСТВА В ЦЕХАХ МЕТАЛЛОКОНСТРУКЦИЙ

3.1. Организация обработки металлопроката

Изготовление деталей из металлопроката является неотъемлемой частью производства сварных металлоконструкций. Разнообразие технологических возможностей заготовительного передела, наличие высокопроизводительного

41

оборудования, применение прогрессивных процессов способствуют снижению себестоимости сварных металлоконструкций.

При организации заготовительных цехов и участков за основу принимают:

1)тип технологического оборудования, например, участок резки заготовок на газорезательных автоматах, участок резки на гильотинных ножницах и пресс-ножницах, участок холодной листовой штамповки, механической обработки и т.д.;

2)вид исходного материала по профилю, например, участок для изготовления деталей из уголка или балок, участок для изготовления деталей из труб или листового проката

идр.

Совершенные формы организации производства и труда, правильный выбор технологического оборудования, а также назначение оптимальных технологических процессов при изготовлении заготовок и деталей достигаются путем анализа номенклатуры деталей и классификации их по профилю, размерам, объему изготовления и т. д. Схема классификации в каждом случае принимается по конкретным условиям характера производства.

Технология изготовления заготовок и деталей из металлопроката включает следующие последовательно применяемые операции: предварительную правку, разметку под вырезку, вырезку заготовок и деталей, зачистку кромок, разметку под сверление, сверление, строжку, гибку и т. д. Каждая технологическая операция выполняется оборудованием определенного типа в зависимости от вида работы, профиля и размера обрабатываемого металла. Например, для вырезки деталей можно применять гильотинные ножницы, пресс-ножницы, автоматы или полуавтоматы для кислородной резки и т.д.

Обычно для изготовления детали достаточно 6-8 операций, в редких случаях при сложном профиле детали число операций доходит до 10.

При организации заготовительных цехов виды необходимых технологических операций, а следовательно, и необхо-

42

димого оборудования устанавливают путем анализа номенклатуры производства на основании составленной для этой цели технологической документации. Одновременно с этим учитываются и объемные показатели.

Для правильного выполнения анализа, кроме технологических процессов и их классификации, необходимо сгруппировать изготовляемые детали в определенные группы, т.е. классифицировать их.

На основании результатов анализа технологических операций, объемов производства деталей из листового и профильного проката и классификации деталей организуются следующие цехи: обработки листового проката; обработки фасонного проката и труб; цех комплектации.

Цех обработки листового проката предназначен для вырезки и изготовления заготовок и деталей из листового проката. Цех разбивается на производственные участки, организованные с учетом: специализации каждого участка на обработку листового проката в определенном диапазоне толщин; обеспечения относительно равномерной загрузки каждого участка; максимальной предметной замкнутости каждого участка, т.е. полной технологической обработки деталей с замкнутым циклом производства, без направления их на другие участки; прямоточности передвижения материала в процессе изготовления деталей по участку, исключающей встречные грузопотоки.

В цехе организуются участки по обработке крупных листовых деталей (обычно с применением газорезательных автоматов) и участок мелких деталей, оборудованный гильотинными ножницами и прессами.

Для использования отходов металла на складе металлопроката создан небольшой участок с замкнутым циклом производства, что дает возможность повысить коэффициент полезного использования листового металлопроката.

Цех обработки фасонного проката предназначен для вырезки и изготовления заготовок и деталей из профильного проката и труб. Цех состоит из трех производственных участ-

43

ков: обработки уголков и балок; обработки труб; кузнечного участка. Участки обработки уголков и балок, а также обработки труб организованы с предметно-замкнутым технологическим циклом. Кузнечный участок получает заготовки с других участков.

Производственный поток участка обработки профильного металлопроката направлен поперек пролетов, в отличие от участков по обработке листового металлопроката, где поток направлен вдоль пролетов. Такое решение обусловлено длинномерностью металлопроката и желанием максимально использовать возможности двухтележечных мостовых кранов.

Цех (участок) комплектации заготовок. Специфической особенностью производства сварных строительных конструкций является большое количество строительных конструкций, входящих в сварной отправочный элемент, их разнообразие как по геометрической форме, так и по маркам стали применяемого металлопроката. Несмотря на проводимую работу по унификации и типизации деталей, количество их остается чрезвычайно большим.

При возрастающих объемах производства вопрос организации промежуточного склада полуфабрикатов, его организационная структура, механизация производственных операций приобретают принципиальное значение.

Как правило, цех (участок) комплектации заготовок представляет собой самостоятельную производственную единицу, подчиненную непосредственно производственному отделу.

Окончательно обработанные, готовые к сборке детали поступают из цехов обработки в пролет комплектации. Крупногабаритные заготовки передвигаются на передаточных тележках по внутрицеховым технологическим путям. Малогабаритные детали поступают в специальных контейнерах на этих же тележках.

В пролете цеха комплектации имеются складские площадки для хранения и комплектации крупногабаритных деталей; складирование и комплектация мелких деталей произво-

44

дятся в специальных стеллажах. Подача комплекта деталей в сборочно-сварочные цехи производится по их заявке.

Организация производства в сборочно-сварочных цехах

Большая номенклатура сварных элементов строительных конструкций, находящихся в производстве, выполнение значительного количества различных операций при их изготовлении и большие трудозатраты – все это предопределило необходимость осуществления наиболее рациональной формы организации и специализации сборочно-сварочных цехов.

В отличие от организации участков и цехов заготовительного передела, организованных по принципу специализации обработки металлопроката определенного профиля с замкнутым технологическим циклом, в цехах сборочносварочного производства аналогичную форму в полной мере осуществить невозможно.

Это объясняется тем, что выполнение многих технологических операций данного передела по причинам технического характера или условиям техники безопасности, возможно только на специально организованных самостоятельных участках.

Правильно выбранная организация сборочно-сварочного передела на основе глубокого анализа номенклатуры изделий, оснащение технологических операций средствами механизации и технологической оснасткой дают возможность обеспечить изготовление сварных конструкций с высокими техникоэкономическими показателями.

Классификация сварных элементов строительных конструкций и технологических процессов дала возможность осуществить достаточно глубокую специализацию изготовления сварных конструкций, организацию предметно-замкнутых технологических участков с максимально возможной технологической оснащенностью соответствующим оборудованием и средствами механизации при сборке, сварке, контроле и т. д. Н а- пример, для изготовления сварных двутавров на большинстве

45

заводов организованы специализированные участки, оснащенные передвижным сборочным порталом с пневмоприжимами, центровыми или цепными кантователями, сварочными автоматами, станками для правки грибовидности швов.

На участках сборки решетчатых конструкций применяются стендовые плиты, позволяющие быстро перестраивать сборочные приспособления на сборку новой конфигурации конструкций.

Для сварочных работ предусмотрено применение сварки в среде углекислого газа, специальных сварочных установок консольного и портального типа. Для питания рабочих мест сварочным током наряду с использованием индивидуальных источников питания применена разводка сварочного тока от многопостовых сварочных машин постоянного тока.

Снабжение рабочих мест углекислым газом, кислородом, горючим газом, сжатым воздухом осуществлено централизованно по трубопроводам. Заготовки для конструкций подаются в скомплектованном виде в соответствии с че р- тежами.

3.2. Организация хранения металлопроката

От организации хранения металлопроката зависит ритмичная, бесперебойная работа заготовительных цехов. Сохранение металлопроката, предохранение его от загрязнения, ржавления, искривления и так далее во многом зависит от условий хранения металла на складе, поэтому на организацию склада металла следует обращать особое внимание. Как правило, большинство цехов металлоконструкций имеют закрытые склады, оборудованные двухтележечными мостовыми кранами.

Технологические и железнодорожные пути, по которым поступает и передается в производство металл, располагаются раздельно, так как при этом расширяется фронт работ и повышается оперативность обслуживания рабочих мест.

На складе организовывается три основных участка: для сортировки поступающего металлопроката, хранения и подго-

46

товки проката перед подачей в цехи обработки. Участок сортировки, как правило, располагается вблизи железнодорожных путей, по которым металлопрокат поступает на завод. Участки подготовки организуются непосредственно вблизи загрузочных устройств или технологических путей. Участки складирования листового и профильного проката устраиваются раздельно, так как оборудование мостовых кранов для транспортировки листового проката более эффективно при использовании магнитных шайб, а для профильного необходимо наличие сменных грузозахватных приспособлений.

Для обеспечения нормальных условий хранения и подготовки металла перед запуском его в производство на складе металла должны быть достаточные площади. Потребные площади F можно определять по следующей формуле, [м2]:

где Q – годовой объем производства, т; t – среднее время хра-

нения металла, сут.; γ– средний коэффициент использования металла (выход годного); Ф – годовой фонд времени использования склада, дни; g – средняя допустимая грузонапряжен-

ность площади пола; α – коэффициент, учитывающий площади, занятые проходами и проездами; β – коэффициент, учитывающий площади, необходимые для комплектации и подготовки металла перед отправкой его на обработку.

Так как условия хранения и подготовки листового проката, труб и профильного проката различны, потребные площади следует рассчитывать раздельно для каждого металла.

Общая потребная площадь склада F общ при этом будет равна

где Fл, Fпр, Fб – площади, необходимые соответственно для складов листа, профилей, балок; Fn – площадь, занятая подготовкой металла.

47

Коэффициент полезного использования металла (коэффициент выхода годного) зависит от профиля металлопроката и достигнутого уровня технологической и организационной подготовки производства. Практически для профильного проката (уголок, балки, трубы и т.д.) коэффициент выхода годного составляет 0,92…0,96. Для листового проката коэффициент выхода годного более низкий, он зависит от конфигурации и размеров изготовляемых деталей, от размеров применяемого проката и составляет для технически оснащенных производств 0,8…0,86.

Площадь для подготовки металла перед отправкой его на обработку выбирают в зависимости от оборудования, средств механизации, используемых для этой цели, и принятой организации производства. Годовой фонд времени принимают исходя из числа календарных дней в году.

Средняя допустимая грузонапряженность площади пола зависит от прочности основания пола и от размеров штабеля в соответствии с условиями безопасности хранения. На основании опытных данных грузонапряженность составляет 1,7 т/м2 для листового проката. Площадь, занятая проходами и проездами для перемещения обслуживающего персонала и транспорта, с помощью которого груз завозится на склад и отправляется на последующую обработку, составляет 0,3…0,45 площади, занятой металлом.

4.ОРГАНИЗАЦИЯ ПРОИЗВОДСТВА

ВТЕРМИЧЕСКИХ ЦЕХАХ

4.1.Краткая характеристика термических цехов

Обеспечение качества и высокой надежности средств труда – конструкций машин и оборудования – достигается применением термоупрочненного металла с повышенным пределом прочности и низким порогом хладноломкости. Для

48

создания термоупрочненного металла применяют термическую обработку заготовок и деталей.

Возможные варианты последовательности термической обработки деталей на машиностроительном заводе показаны на рис. 6.

Процессы термической обработки заготовок и деталей могут выполняться в отдельном термическом цехе, на самостоятельном участке (отделении) основного или вспомогательного цеха или в общем производственном потоке по изготовлению детали.

Термическая обработка, выполняемая в отдельном цехе, позволяет применять более совершенное оборудование и добиться лучшей его загрузки, сократить затраты и снизить себестоимость обработки.

Рис. 6. Варианты последовательности термической обработки детали

49

При небольшом объеме работ по термической обработке для сокращения управленческого аппарата целесообразно термический цех присоединить к другому цеху (например, инструментальному или кузнечному) на правах участка. Если по отдельным операциям термической обработки можно полностью загрузить соответствующие агрегаты, то термическую обработку необходимо включать непосредственно в общий производственный поток. Это позволяет сократить длительность производственного цикла и транспортные расходы.

Термические цехи (участки) предназначаются для термической обработки заготовок (поковок, отливок), полностью или частично обработанных деталей.

Термические цехи (участки), предназначенные для обработки заготовок, называются первичными или черновыми. В них выполняются в основном операции отжига, нормализации и отпуска. Цехи, в которых производится обработка деталей, называются вторичными или чистовыми. В этих цехах следует принимать меры для предохранения поверхностей, которые не должны подвергаться термической обработке от окалины, обезуглероживания, науглероживания и других вредных явлений, возникающих в процессе термической обработки. Первые цехи должны находиться ближе к заготовительным цехам, вторые – к механическим.

Технический контроль в термических цехах должен осуществляться наиболее тщательно в отношении технологического процесса. Наиболее точно контроль хода технологического процесса может быть поставлен при оборудовании печей контрольно-измерительной аппаратурой (для контроля температуры рабочего пространства печи, температуры и времени нагрева деталей, соотношения «топливо-воздух», давления газов в печи, расхода топлива и воздуха и т. п.).

Все самозаписывающие и показывающие приборы целесообразно устанавливать на одном щите для одной или нескольких печей, что облегчает контроль за их работой. Наибольший эффект дают централизованное управление печами из единого пункта одним исполнителем (мастером, диспетче-

50