Актуальные проблемы металлургии

       

             Значительную роль в размещении  металлургических предприятий играет транспортный фактор. Это связано прежде всего с экономией затрат в процессе транспортировки сырья, топлива, полуфабрикатов и готовой продукции. Транспортный фактор в большей степени обуславливает размещение предприятий по производству концентратов, по обслуживанию основного производства топливом. На их размещение влияет обеспеченность территории (региона) прежде всего автомобильным, трубопроводным (подача топлива) и электронным транспортом (обеспечение электроэнергией). Не менее важно и наличие железных дорог в регионе, так как продукция отраслей металлургического комплекса является весьма многотоннажной.

             На размещение металлургической  промышленности влияет развитие инфраструктуры, а именно обеспеченность района объектами производственной и социальной инфраструктуры, уровень их развития. Как правило, регионы с более высоким уровнем развития инфраструктуры являются наиболее притягательными при размещении металлургических предприятий, так как нет необходимости строительства новых, дополнительных объектов электроснабжения, водоснабжения, транспортных коммуникация, учреждений социальной сферы.

             На нынешнем этапе развития  народного хозяйства резко обострилась экологическая обстановка во многих районах России, что не может не учитываться в процессе размещения металлургических предприятий, которые оказывают сильное воздействие на окружающую среду и природопользование, являясь крупными загрязнителями атмосферы, водоемов, лесных массивов, земель. При современных объемах производства это воздействие весьма ощутимо. Известно, что чем выше уровень загрязнений окружающей среды, тем больше затрат на предотвращение загрязнения. Дальнейший рост этих затрат в конце концов может привести к убыточности любого производства.

       

             На долю предприятий черной металлургии приходится 20-25% выбросов пыли, 25-30% окиси углерода, более половины окислов серы от их общего объема в стране. Эти выбросы содержат сероводород, фториды, углеводороды, соединения марганца, ванадия, хрома и др. (более 60 ингредиентов). Предприятия черной металлургии, кроме того, забирают до 20-25% воды общего ее потребления в промышленности и сильно загрязняют поверхностные воды.

             Учет экологического фактора  при размещении металлургического  производства – объективная необходимость  в развитии общества.

             В процессе обоснования размещения  металлургических предприятий необходимо учитывать весь комплекс факторов, способствующих организации более эффективного производства на той или иной территории, т.е. их совокупное взаимодействие на процессы производства и жизнь населения в регионах.

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

ВВЕДЕНИЕ

 

       Машиностроение  является одной из ведущих отраслей промышленности нашей страны. Непрерывное  совершенствование машин характеризуется  возрастанием их мощности снижение массы, а так повышением точности и надежности. В создании технологии машиностроения внесли крупный вклад профессора (Соколовский Л.И., Каширин А.М., Кован В.М., Егоров М.Е. и др.)  Технологии трудно сосредоточить всю совокупность расширяющихся знаний во всех областях технологии производства машин  в рамках одной специальности, особенно на современном этапе развития.  Поэтому в машиностроении имеют самостоятельное значение такие специальности, как технология литейного производства, технология ковки и штамповки, технология  сварки и т.д. В условиях массового и крупносерийного производства должны применяться заготовки экономичных форм  с приближением их к формам  готовых деталей и прокат специальных профилей, что значительно снизит  трудоемкость  обработки на металлорежущих станках.

         При изготовлении поковок необходимо широко использовать штамповочные процессы вместо штамповочных молотов, а прессы и молоты для свободной ковки остаются только в единичном производстве. При этом должны найти применение  нагрев заготовок в газовых печах, нагрев с помощью токов высокой  и промышленной частоты, электронно-штамповочный нагрев, термическая обработка поковок в соляных ваннах, что обеспечивает возможность изготовления поковок без последующей очистки. Калибровка значительно повышает их точность, и качество поверхности может исключить обработку резаньем или ограничить её только шлифованием. Холодная высадка при изготовлении крепежных и других деталей как метод, исключающий во многих случаях последующую обработку резаньем.

       В литейном производстве широко внедрено литьё по выплавляемым моделям. В массовом и серийном производстве применяют металлические формы для литья крупных и сложных отливок с использованием качественных обмазок и красок,  тонкостенной песчаной облицовки, металлических стержней. В мелкосерийном и единичном  производстве формовочные и стержневые работы механизируют путем широкого использования существующих машин на основе легкосменных модельных плит и стержневых ящиков.

       

          Рассмотренные прогрессивные  методы получения заготовок существенно изменяют их процессы обработки. В технологии обработки заготовок повысилось значение отдельных операций. Таким образом, при обработке заготовки  должны преобладать методы обработки поверхности абразивным инструментом, без снятия стружки. В методах обработки заготовок резаньем, наметилась замена однолезвийного  режущего инструмента многолезвийным.

       В массовом и серийном производстве оборудование механических цехов должно в основном включать:

-многофункциональные,  многопозиционные полуавтоматы агрегатного типа, совмещающие различные виды обработки в одну операцию;

-станки  для окончательной обработки  высокоточным поверхностям как одноинструментальные, так и многоинструментальные;

-автоматические  линии, построенные на базе  стандартных узлов, включающие станки  и оборудование не только для различных видов обработки, на металлорежущих станках, но и для термической обработки, а также сборке промежуточного и окончательного контроля.

       В некоторых случаях автоматические линии могут иметь оборудование  и для заготовительных процессов.

       В области технологических процессов сборки будет расширяться  применение поточных методов сборки с максимальной механизацией сборочных работ.

 
 
 
 
 
 
 
 

1.Технологическая  часть

 

1.1 Анализ конструкции  детали и технических требований к ней

Деталь «Ролик Ø350» представляет собой ступенчатый вал с длинной L=1850мм и наибольшим диаметром Ø =350мм

  Деталь «Ролик» имеет 14 ступеней: Ø =140мм, 145мм, 150мм, 170мм, 175мм, 180мм, 350мм, 180мм, 175мм, 70мм, 155мм, 149,8мм, 140мм. Так же деталь имеет отверстие Ø =80мм L=1650мм. В левой части детали нарезана наружная резьба М150х2-8g

  Для оценки технологичности детали  определяю количественные показатели  технологичности:

  1) Коэффициент унификации:

Ку = Qy

          Q

     Где Qу – количество унифицированных элементов детали

     Q – Общее количество элементов детали

Ку = 12 = 0,86

       14

   2) Коэффициент точности:

 

   3) Коэффициент использования материала:

Км = mд

          mз

     Где mд – масса детали;

     mз – масса заготовки.

Км = 842 = 0,86

          980

 

Проведя расчеты, качественная оценка подтвердила  количественную оценку и в итоге  деталь «Ролик» - технологична.

 

2. Выбор типа производства и  анализ технологичности  детали «РоликØ350»

 

В машиностроении различают три типа производства: массовое, серийное и единичное. Тип производства зависит от заданной программы и трудоемкости изготовления изделия. Он зависит от двух факторов: от заданной программы выпуска и трудоёмкости изготовления изделия.

 

 Велечина  такта выпуска насчитывается  по формуле:

ta=Fdx60 мин.

        N

Где Fd – действительный годовой фонд времени работы оборудования, ч;

   Fd = 4015ч,

N – годовая программа выпуска, N=10000шт

ta=4015*60 =482 мин/шт.

        500

Коэффициент серийности, характеризует количество разных операций и опреде-

ляеться по формуле:

 Ксер. =     tв  

              Тштср

где tв – такт выпуска, мин/шт.

Тшт.- среднее штучное время на обработку одной детали, мин.

Среднее штучное Время рассчитывается по формуле:

Тшт. =

 Где Тшт. - штучное время на каждую операцию, мин,

n-количество операций: n=1

Tшт. = 0,51=0,51 мин.

               1

Тогда коэффициент серийности будет равен:

Ксер. = 24,09=4,5

         0,51

 

          Из значения коэффициента серийности следует, что деталь «Ролик» выпускается в условиях среднесерийного производства.

 

Анализ  технологичности  детали

    Т.к. деталь представляет собой  ступенчатый  вал,  для ее  изготовления требуется стандартное оборудование и инструмент.

    Для определения технологичности детали следует рассчитать:

    1. Коэффициент унификации определяем по формуле: K = ^{Q у.э.  = 10 = 1,}

                                                                                                  ^{Q э       10}

    где Q_у.э. – количество унифицированных элементов,

    Q_э. - общее количество элементов. 

     2. Коэффициент точности определяем по формуле:                                            

 

Где Аi-номер квалитета, ni-число данных квалитетов, а n-общее число квалитетов.

3. Коэффициент шероховатости определяем по формуле:    

 

    4.  Коэффициент использования материала определяем по формуле:  К_и.м. = m_и / m₃ = 842/980 = 0,86

    где m_и – масса изделия, m_з – масса заготовки.

    

    Т.к. полученный коэффициент близок к  единице, деталь считается технологичной и допускает применение высокопроизводительных режимов обработки, имеет хорошие базовые поверхности для первоначальных операций.

 

3. Выбор заготовки для обработки детали «Ролик»