Литейное производство

Размещено на http://www.allbest.ru/

Общие сведения

Литейный завод входит в группу предприятий ОАО "КАМАЗ". Завод - крупнейший производитель литья в России.

Общая площадь литейного завода - 1 878 тыс. кв. м. Производственная площадь - 570,9 тыс. кв. м. В состав литейного завода входят 4 основных производственных корпуса: корпус чугунного литья, корпус стального литья, корпус цветного и специальных видов литья, корпус литейной оснастки. Функционируют 6 административно-бытовых корпуса. В пяти основных корпусах завода можно производить до 335,72 тысяч тонн отливок в год любой сложности (в том числе, из чугуна разных марок - с пластинчатым и шаровидным графитом; из конструкционных и легированных сталей; отливок из цветных сплавов), возможно производство оснастки любой сложности. Численность работающих - около 7 тысяч человек (с учётом численности ремонтного персонала и отделов заводских служб). Работает коллектив под руководством директора завода - Панфилова Эдуарда Владимировича.

С момента образования завод входит в состав акционерного общества "КАМАЗ". C 26 декабря 1997 года завод приобрел самостоятельный статус и стал носить название - Открытое Акционерное Общество "Камский литейный завод". С 15 августа 2002 года по 1 января 2012 года литейный завод входил в состав ОАО "КАМАЗ-Металлургия" на правах структурного подразделения, затем, с 1 января 2012 года по 1 октября 2012 года - в состав Металлургического комплекса ОАО "КАМАЗ". С 1 октября 2012 года литейный завод входит в ОАО "КАМАЗ".

Все этапы подготовки производства, начиная с разработки чертежа отливки, изготовления литейной оснастки, контроля за соблюдением технологического процесса и заканчивая окончательной приемкой продукции, выполняется на самом современном оборудовании.

Чугунное литье

Общая площадь корпуса 178,6 тыс. кв. м., производственная мощность - 245,02 тыс. тонн отливок в год, включая: серый чугун, высокопрочный чугун, чугун с вермикулярным графитом. Численность работающих - больше 1 тысячи человек. Производство представляет законченный технологический цикл массового производства отливок.

Плавка металла ведется дуплекс-процессом в печах "Swindell - Dressler". Производство оснащено девятью печами плавки емкостью 50 тонн и семью печами выдержки емкостью 75 тонн.

Транспортировка жидкого металла производится с использованием транспортной системы "Cleveland Crane", заливка - заливочными установками "Georg Fisher" и "Seaton".

Формовочный цех оснащен пятью автоматическими формовочными линиями "CE-Cast" и тремя линиями "Disamatic". Формовочное оборудование позволяет изготавливать сложные отливки с высокой степенью точности, в том числе головки блоков цилиндров и блоки цилиндров для грузовых и легковых автомобилей.

Стержни изготавливаются с использованием процесса "Hot-Box" и "Cold-Box" с продувкой SO2 на 67-ми стержневых машинах "Sutter".

В период с 2008 по 2010 гг. в производстве чугунного литья смонтирован и запущен стержневой участок производства стержней методом холодно-твердеющих смесей (Cold-Box процесс или амин-процесс). Комплекс представляет собой цепочку специализированного оборудования - стержневая машина "Laempe", окрасочная ванна, сушильная камера, штабелерный склад, балансиры. Его эксплуатация позволяет создать в рамках одного участка целостный технологический поток от приготовления стержневой смеси до подачи готовых стержней на склад.

Экспресс-анализ и анализ качества отливок ведется с использованием современных методов и средств контроля на спектрометрах фирм "Baird", "Perkin-Elmer", "Spectro" и "ARL".

Термообработка, очистка и обрубка отливок ведется на оборудовании фирм "Holcroft", "Pangborn" и "Cross-Freser".

В 2010 году в эксплуатацию введены два зачистных станка фирм "Maus" и "AutoGrinding LTD". Станок фирмы "Maus" предназначен для обработки отливок "тормозной барабан" и позволяет зачищать наружный и внутренний диаметр отливки. "AutoGrinding LTD" предназначен для обработки отливок "блок цилиндров" и "головка блока цилиндра".

Запущены автоматические формовочные линии фирмы "HWS" с размерами опок 1500х1100х400/400мм и 1100х750х300/300мм. Данные линии обеспечивают главные условия конкурентоспособности: возможность получения сложных тонкостенных отливок высокой точности, применяемых в машиностроении.

Для отливок, изготовляемых на новых формовочных линиях, точность отливок будет поднята на 2 класса (с 10 до 8).

Увеличение точности отливок позволят значительно (до 1,6-2 раза) сократить допуски на размеры. Масса картерных, корпусных отливок, получаемых с новых АФЛ, может быть сокращена на 5-10%, при сохранении потребительских качеств. Таким образом, в практически равных условиях производства предполагается выпускать наиболее сложные чугунные отливки для автомобилей "КАМАЗ", сложную номенклатуру для внутри российской кооперации (блоки цилиндров и головки двигателей, картеры для легковых автомобилей) и сложную экспортную номенклатуру.

При производстве высокопрочного чугуна используется технология ковшового модифицирования. Эта технология, разработанная фирмой «PROGELTA» (Италия), стала надежной альтернативой внутри форменному модифицированию чугуна. Стабильный технологический процесс с минимум человеческого фактора, позволяет получать заданное качество высокопрочного чугуна в каждой отливке и большой экономический эффект.

В марте 2008 года в производстве открыт участок по изготовлению модифицирующей порошковой проволоки.

Стальное литье

Общая площадь корпуса 49,7 тыс. кв. м.

Производственная мощность - 57,3 тыс. тонн отливок из углеродистых и жаропрочных сталей в год. Численность работающих - около 700 человек.

Производство оснащено девятью электрическими дуговыми печами ДСП-12Н2 емкостью 12 тонн и тремя печами ИСТ 1/05.

Имеются две автоматические формовочные линии "CE-Cast" и одна линия "Disamatic". Стержни изготавливаются с использованием процесса "Shalco" на машинах U900 и Е315 этой фирмы. Термообработка, очистка и обрубка отливок осуществляется на оборудовании "Pangborn" и "Holcroft".

Таблица 1. Стальное литье в песчано-глинистые формы

Цветное литье

Общая площадь корпуса - 61,4 тыс. кв. м. Производственная мощность составляет 35,2 тыс. тонн отливок в год. Численность работающих - около 1-й тысячи человек.

Для получения алюминиевых сплавов в производстве цветного литья установлены 8 плавильных блоков газовых печей, каждая из которых состоит из 27-тонной плавильной печи и 18-тонной печи выдержки. Производительность одного блока печей составляет 4,3 тонны в час.

В 2010 году в производстве запущен литейный комплекс фирмы "LPM" для литья под низким давлением из алюминиевого сплава. Литейное оборудование нового поколения, полностью оснащенное компьютерным и программным обеспечением, позволяет выпускать отливки сложных конструкций самого высоко качества.

Для получения сплавов на основе меди и цинка установлены плавильные агрегаты:

- индукционные канальные печи модели ТЭТ-13, емкостью 4,5 тонны, производительностью 2,0 тонны в час;

- печи модели ЭТ17, производительностью 1,7 тонн в час;

- печи ИАТ-2,5, ИАТ-0,4 для переплава алюминиевой стружки и получения сплавов.

Применяются следующие технологии:

алюминиевое литье под высоким давлением. Вес отливок 0,035ч6,2 кг. Отливки изготавливаются на машинах литья под высоким давлением фирм «Wotan» и «Idra» с холодной камерой прессования и усилием запирания 400, 700, 1100 тн. Применяемые сплавы для изготовления литья: АК9ч, АК12М2 ГОСТ 1583-93; GD-AL S9 Cu3, AL Si12, GD AL Si12 Cu Din 1725;

алюминиевое литье под низким давлением. Вес отливок от 0,96ч25 кг. Применяемое литейное оборудование - машины литье под низким давлением ф. «Dimo». Применяемые сплавы - сплав АК9ч ГОСТ 1583-93;

алюминиевое литье в кокиль. Вес отливок от 0,20ч10,2 кг. Применяемое литейное оборудование - кокильное 4,5,8 позиционные карусели и однопозиционные станки ф. «Fata». Изготавливается литье из сплавов АК9ч, АК7пч, АК18, АМКО-8-1-3, Алькусин Д;

литье цинковых сплавов под высоким давлением. Вес отливок 0,008ч1,3 кг. Литье изготавливается на машинах литья под высоким давлением ф. «Идра» с горячей камерой прессования. Применяемые сплавы ЦАМ10-5 ГОСТ, ЦАМ4М1 ГОСТ;

литье-ковка сплавов на медной основе по технологии "Autoforge". Вес отливок от 0,03ч0,5 кг. Применяемое оборудование установки ф. «Albany Machine». Используются сплавы ЛЦ40С, ЛЦ40сд ГОСТ 17711-93, Бр Ф10Ж3Мц2 ГОСТ 493-79;

непрерывное литье труб из латуни и бронзы. Диаметр заготовок от 25 до 200 мм, длиной до 3000 мм. Применяемые сплавы ЛЦ40С, ЛМЦСК ГОСТ 17711, Бр А10Ж3Мц2 ГОСТ 493-79, Бр 05 Ц5С5, БР 010 С10 ГОСТ 613-79. Применяемое оборудование - установка непрерывного литья «Technica Guss GmbH»;

С помощью технологий "Autoforge" (литье - ковка) и "непрерывное литье" изготавливаются такие изделия как: крестовины, угольники, тройники, переходники, корпуса, прутки и т.д. Литье отличается высокой плотностью структуры, прекрасным качеством поверхности, минимальными припусками на механическую обработку.

Производство оснащено машинами литья под давлением "Wotan", "Idra Press Spa" и "Gebovah" с усилием запирания 400 - 1100 тонн. Используются следующие технологии литья: литье под низким давлением, литье в кокиль с последующей ковкой. Используемые сплавы: алюминиевые, цинковые, на медной основе (латуни, бронзы).

Завершены пуско-наладочные работы на двух печах плавки алюминиевых сплавов ИАТ-2,5, которые необходимы для производства и улучшения качества отливки "Поршень". Технологический уровень позволит нарастить мощности по производству поршней из сплава АК18 до 1 миллиона штук в год.

Смонтированные печи отвечают современным требованиям безопасности. Благодаря их технологическим особенностям упрощается контроль за состоянием печи и ее эксплуатация.

С внедрением печей нового уровня можно говорить о начале полноценного технического перевооружения производства цветного литья в области приготовления алюминиевых сплавов.

Таблица 2. Технологии производства, используемые в ПЦЛ

ПСВЛ (точное литье)

Общая площадь производства - 25,8 тыс. кв. м. Численность работающих - около 500 человек. Производство специальных видов литья (точное литье) реализует полный технологический цикл массового изготовления отливок.

Методы - литье по выплавляемым моделям c заливкой в вакууме, центробежное литье, литье заготовок поршневых колец методом стопочной формовки, литье по термоактивным смесям (оболочковое литье), вакуумно-пленочное литье.

Литье по выплавляемым моделям

Производственная мощность составляет 3.95 тыс. тонн, в том числе 1,92 тыс. тонн по ЦПК (цех поршневых колец). Плавка литейных сплавов осуществляется в 28 индукционных тигельных печах "Ajax" с кислой футеровкой емкостью 250-400 кг. Модели и модельные звенья изготавливаются на карусельных десятипозиционных автоматах с запрессовкой в металлические пресс-формы модельной массы на основе воска. Модельные звенья собираются в блоки с общим стояком.

Изготовление керамических форм производится на полуавтоматических линиях обмазки обсыпки, сушки с последовательным нанесением слоя огнеупорного покрытия на восковые модели. Сушка форм воздушная. Модельный состав из полости форм выплавляется в среде перегретого пара или горячего воздуха. Огнеупорное покрытие на основе Этилсиликата 40 с использованием в качестве растворителя ацетона, применяется также как способ получения оболочек на этилсиликате и жидком стекле на готовом связующем.

Перед заливкой формы прокаливаются в проходных агрегатах с последующей заформовкой форм в горячий псевдосжиженный слой песка с последующей заливкой.

Прокалка, заливка, охлаждение отливок производится на специальном агрегате. Отделение отливок от литниковой системы и керамики производится на специальных виброустановках. Очистка отливок от остатков керамики производится в щелочной среде в проходных барабанах с газовым нагревом. Очищенные отливки проходят термообработку в проходных печах с защитной атмосферой. Обрезка остатков питателей, правка отливок производится на прессах.

Центробежное литье

Центробежное литье осуществляется на специальных однопозиционных машинах роликового типа с горизонтальной осью вращения.

Литье по выплавляемым моделям с заливкой в вакууме

На установке фирмы «TRUCAST» выполняется литье отливок, к которым предъявляются особые требования по прочностным, жаростойким характеристикам (колесо турбины компрессора).

Производство поршневых колец

Производственная мощность цеха составляет 1,92 тыс. тонн. Назначение литья - заготовки для поршневых колец, седла клапанов, уплотнительные кольца (более 100 наименований).

Плавка металла осуществляется в индукционных тигельных печах емкостью 2500 кг.

Модифицирование чугуна производится в разливочных ковшах специальными модификаторами.

Изготовление форм осуществляется на формовочных полуавтоматах по металлическим моделям и сборкой форм в стопки. Собранные стопки транспортируются на заливку.

Приготовление формовочной смеси производится в смесителях с вертикально вращающимися катками периодического действия.

Выбивка отливок производится на виброустановках, очистка - в дробеметных барабанах периодического действия. Зачистка остатков питателей - на специальных полуавтоматах. Термообработка проводится в проходных печах газовым нагревом.

Вакуумно-пленочное литье

Методом вакуумно-пленочного литья изготавливаются отливки из жаропрочных сплавов для ремонтно-эксплуатационных нужд заводов ОАО "КАМАЗ" (поддоны, корпуса, корзины, подставки и т.д.). Изготовление форм осуществляется на четырехпозиционной машине с горизонтальной осью вращения.

В 2010 году в производстве запущен литейный участок по выпуску заготовок для штамповой оснастки для нужд кузнечного завода. Мощность участка составляет 50 тонн литья в месяц, развес литья от 17 до 400 кг, марка материала - жаропрочные стали. метод литья - по термоактивным смесям (оболочковое литье).

Таблица 3. Стальное литье по выплавляемым моделям

Формовочные пески для литейного производства

В литейных производствах в качестве огнеупорного материала при изготовлении литейных форм и стержней применяются формовочные пески на основе кварца. Правильный выбор стабильных, качественных, обогащенных и классифицированных формовочных песков дает возможность снизить затраты на дорогостоящие связующие материалы и достигнуть при этом необходимых физико-механических и технологических свойств смесей. Формовочные пески являются основным составляющим материалом для приготовления форм и стержней с такими связующими материалами, как бетонит, синтетическая смола, жидкое стекло, цемент и другие. Используются, в основном, для производства крупного, среднего, мелкого стального и чугунного, а так же цветного литья и др.

В 1998 году на нашем предприятии была усовершенствована система обогащения речного песка, в результате чего формовочные пески стали соответствовать маркам 2К₂О₂0₂, 2К₂О₂0₃. С 2005 года введена в эксплуатацию линия по производству сухого формовочного песка.

Предприятие имеет собственную сырьевую базу, что обеспечивает стабильную работу всех подразделений предприятия и технологического процесса.

Изучение технологического процесса конкретной детали

Крестовина АФ 65х21.00.0

Материал: cталь 25ХГСЛ, замена материала на сталь 35 Л, 20 ГЛ, 32Х06Л ГОСТ 977-88

Вес: 205 кг.

Сложность: 2 группа

Применяемость: отливки применяются в области нефтепереработки

Метод производства: литье в песчано-глинистые формы

Оборудование: автоматическая формовочная линия SPOmatic-1

Формовочными материалами называются материалы, применяемые для изготовления литейных форм и стержней. Формовочные материалы разделяют на исходные формовочные материалы, формовочные и стержневые смеси, вспомогательные формовочные составы.

Исходные формовочные материалы делятся на две группы:

1) основные -- огнеупорная основа смеси (кварцевый песок и т. д.), связующие материалы (глина, различные смолы, другие связующие вещества);

2) вспомогательные, например различные добавки (уголь, древесная мука, торф и т. д.), придающие формовочной или стержневой смеси определенные свойства.

Формовочные и стержневые смеси приготовляют из исходных формовочных материалов и из отработанных смесей (смеси, бывшие в употреблении). Состав смесей зависит от назначения, способа формовки, рода заливаемого в форму металла.

Вспомогательные формовочные составы _ это материалы (краски, клеи, замазки), необходимые для отделки и исправления форм и стержней.

Формовочные и стержневые смеси приготовляют из свежих песчано-глинистых формовочных материалов, добавок и отработанной смеси. В зависимости от массы отливок расход формовочных смесей колеблется от 500 до 1300 кг, а свежих материалов от 500 до 1000 кг на 100 кг годных отливок.

Технологический процесс приготовления формовочных смесей складывается из следующих основных операций:

предварительной обработки свежих формовочных материалов и добавок;

предварительной обработки отработанной формовочной смеси;

3) приготовления смеси из предварительно подготовленных свежих и отработанных формовочных смесей, добавок и связующих.

Предварительная обработка свежих формовочных материалов включает операции сушки песка, тонкого измельчения каменного угля, просеивания песка и угля. Отработанная смесь перед повторным использованием охлаждается, разрыхляется, подвергается магнитной сепарации и просеивается.

Приготовление формовочных и стержневых смесей. Очень важными операциями являются увлажнение и перемешивание смеси. Тщательное перемешивание смеси необходимо для равномерного распределения ее составляющих. При перемешивании глина и связующее обволакивают зерна песка, комья отдельных составляющих разрушаются и равномерно распределяется влага. Хорошо перемешанная смесь обладает максимальной прочностью и газопроницаемостью. Для перемешивания смеси применяют лопастные смесители или бегуны.

Лопастной смеситель _ это машина непрерывного действия, он может быть встроен в автоматизированную смесеприготовительную систему. Смеситель часто применяют для приготовления смесей с низким содержанием глины (наполнительных смесей, сыпучих и т. д.) или смесей с жидкими связующими. Смеси с высоким содержанием глины в лопастном смесителе плохо перемешиваются и поэтому обладают низкими технологическими свойствами. Такие смеси обычно приготовляют в катковых смесителях-бегунах.

Порядок загрузки составляющих смеси. Сначала загружают сухие материалы: песок, глину и отработанную формовочную смесь. Сухую смесь перемешивают примерно 1-3 минуты и затем увлажняют. В случае применения глинистой эмульсии (раствора глины в воде или же глиноугольной эмульсии) влажность регулируют добавлением раствора эмульсии и воды. После увлажнения смесь еще раз перемешивается в течение нескольких минут. Связующие обычно загружают последними. Продолжительность перемешивания составляет для смеси: наполнительной 2-3 мин, 3-5 минут и облицовочной 5--10 мин.

Для быстросохнущих облицовочных смесей особое значение порядок загрузки и продолжительность перемешивания смесей. Обычно быстросохнущие смеси приготовляют в смешивающих бегунах. При приготовлении этих смесей сначала в бегуны загружают сухие материалы (отработанную смесь, песок, добавки и пр.) и перемешивают в течение 5 минут, затем вводят связующее и воду, все перемешивают еще 7--10 мин. Готовая смесь должна вылежаться перед употреблением в течение нескольких часов для равномерного распределения в ней влаги.

При приготовлении быстросохнущих смесей с жидким стеклом сначала загружают песок, глину и перемешивают 2-3 мин, потом добавляют едкий натр и смесь еще раз перемешивают 3-4 минуты, затем вводят жидкое стекло и опять перемешивают 10--12 минут. После этого добавляют мазут и снова перемешивают в течение 4-5 минут.

Стерженщик ручной формовки.

Характеристика работ.

Изготовление крупных простых стержней и стержней малых размеров средней сложности по стержневым ящикам, шаблонам, имеющим до трех отъемных частей, с проводкой газовых каналов и прокладкой фитилей, установкой каркаса и рамы, с отделкой и окраской стержней. Изготовление простых стержней из керамической массы для отливок из специального сплава и простых стержней из жидких самотвердеющих смесей. Сборка и склеивание стержней средней сложности с подгонкой и креплением составных частей. Выполнение работ по набивке, трамбовке, удалению отъемных частей, очистке и окраске сложных стержней и по сборке ящиков, укладке рамок и каркасов, прокладке фитилей и прорезке каналов при изготовлении стержней средней сложности, имеющих свыше трех до пяти отъемных частей, под руководством стерженщика ручной формовки более высокой квалификации. Отделка и опиловка стержней по шаблонам и кондукторам. Зачистка заусенцев вручную напильником или шлифовальной бумагой. Подготовка стержневых ящиков (чистка, смачивание). Должен знать: устройство машины для изготовления жгутов; состав и свойства стержневых смесей и других материалов, применяемых для изготовления стержней; назначение и правила применения контрольно-измерительных приборов; устройство простых стержневых ящиков; требования, предъявляемые к прочности газоотводов в готовых стержнях; режим сушки стержней; способы подгонки и крепления отдельных частей стержней при их сборке; способы окраски стержней из пульверизатора, вручную или окунанием.

Стержневой ящик - это ящик, в котором изготовляются литейные стержни, образующие отверстия и полости в отливке. По конструкции стрежневые ящики делятся на неразъёмные (вытряхные) и разъёмные. Выбор типа стрежневого ящика зависит от формы и размеров стержня, метода его изготовления (ручная или машинная формовка) и вида производства. Стрежневые ящики делают из древесины, стали, чугуна, алюминиевых сплавов, пластмассы и иногда из гипса. Наиболее высокой точностью и стойкостью характеризуются металлические стрежневые ящики.

технологический литье оснастка

Размещено на Allbest.ru