Кузнечный цех: описание, оборудование. Холодная ковка

Характеристика участка

Современный кузнечный цех представляет собой совокупность нескольких участков. Сюда входят производственные и вспомогательные отделения, складские помещения, а также служебные и бытовые участки.

Если говорить о каждом в отдельности, то производственные отделения – это участки, где занимаются подготовкой детали, а также помещения, где размещаются ковочные молоты и прессы, штамповочные молоты и другое основное оборудование для работы. К вспомогательным участкам относятся мастерские, которые занимаются ремонтом основного оборудования. Сюда же входят энергетические установки, нагревательные, лаборатория, технический контроль за готовыми деталями и т. д.

На складах кузнечного цеха обычно хранят металл, заготовки, поковки, облой, запасные детали и т. д.

Функции кузнечного цеха

Перед проектировщиками каждый объект ставит новые и нетривиальные задачи. Архитекторы должны разбираться как в сложностях формирования жилой архитектуры, так и промышленных зданий. Задание на проектирование всегда формирует заказчик, в нем он перечисляет основные требования к будущему объекту и его назначение. Кузнечный цех представляет собой мастерскую, в которой производится ковка металла, он обычно является частью машиностроительного производства и состоит из нескольких зон или участков:

• зона склада;
• зона производства работ;
• вспомогательные помещения;
• служебные помещения.

Рисунок 1. Кузнечный цех. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ

Ты эксперт в этой предметной области? Предлагаем стать автором Справочника Условия работы

Основное оборудование, к примеру ковочные молоты и прессы, размещают в производственном отделении, на вспомогательных участках могут быть размещены мастерские, где ведется ремонт оборудования в случае его поломки или неисправности. Склады необходимы для временного хранения металла, заготовок, запасных деталей.

В производстве особую важность имеет технология, которая должна быть описана в техническом задании. Технологический процесс тесно связан с затратами на производство работ и себестоимостью одной тонны поковок.

Обычно процесс состоит из четырех этапов, сначала детали сортируют на заготовки требуемой длины, затем заготовки нагревают, обрабатывают металл под высоким давлением для придания нужной формы, и готовая деталь проходит финальную обработку.

Самой сложной и ответственной является центральная часть процесса, важно создать условия для нагрева заготовки исходя из ее теплопроводности.

Существует несколько разновидностей кузнечных цехов, основные из них:

• кузнечно-прессовый цех, он предназначен на обработки нагретой заготовки;
• кузнечно-штамповочный цех работает при машиностроительных заводах, на нем производятся необходимые детали;
• подсобный кузнечный цех, который используется для ремонта заводского оборудования и изготовления инструмента.

Готовые работы на аналогичную тему

Курсовая работа Кузнечный цех 430 ₽ Реферат Кузнечный цех 250 ₽ Контрольная работа Кузнечный цех 220 ₽

Получить выполненную работу или консультацию специалиста по вашему учебному проекту Узнать стоимость

Объем производства кузнечного цеха может быть большим, средним или малым, а характер производства специализированным или универсальным.

Определение 1

Поковка – это заготовка из металла, которая является промежуточным изделием. Она обработана с помощью ковки или горячего штампования и может иметь различную форму, к примеру вал, кольцо, круг или прямоугольник.

Рисунок 2. Кузнечный цех. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ

Технологический процесс

На сегодняшний день кузнечный цех, как и любой другой участок на производстве, нуждается в разработке технологического процесса для эффективной работы. Для цехов такого типа имеется один основной критерий, по которому выбирают технологический процесс производства. Данным критерием является наименьшая себестоимость одной тонны поковок, которые при этом будут полностью соответствовать требуемому качеству. На втором месте во время выбора основной технологии производства стоит требуемый объем деталей, а также возможные специальные требования к элементам.

Чаще всего в кузнечном цеху технологический процесс делится на следующие этапы:

• разделение нужного материала на заготовки требуемой длины;
• далее следует нагрев заготовки и ее термическая обработка;
• обработка материала высоким давлением, чтобы придать ему нужную форму;
• после этого всегда следуют процессы разделительного типа, после чего обычно требуется проведение еще и отделочных работ, чтобы удалить возможные заусеницы и прочее.

Общая характеристика кузнечно-штамповочного производства

Основные технологические операции в кузнечно-штамповочном производстве подразделяют на заготовительные, собственно ковочные и штамповочные, завершающие и отделочные.
К заготовительным

относится подготовка слитков, сортового проката к ковке или объемной штамповке (разделка на штучные заготовки и нагрев).

Ковочными и штамповочными

являются все операции, ведущие к существенному изменению формы обрабатываемого слитка или первичной заготовки из профиля. Все операции ковки и объемной штамповки выполняют на молотах, прессах и специализированном оборудовании, например на ковочных вальцах, ротационно-обжимных и горизонтально-ковочных машинах.

К завершающим

относятся операции обрезки заусенца, образующегося у поковок при открытой штамповке, прошивка и пробивка отверстий в поковках и термическая обработка.
Отделочными
операциями являются правка и калибровка поковок, очистка их от окалины.

В качестве исходных заготовок для кузнечно-штамповочного производства используют слитки, прокат различного сечения, прессованные прутки и литые заготовки.

Стальные слитки массой 1,2…50 т применяют для ковки. Из высоколегированных сталей изготовляют более мелкие заготовки, но не менее 200 кг. Для ковки используют также сортовой профиль простой геометрической формы после разделки его на заготовки требуемых размеров. Для объемной штамповки подходят все виды проката нормальной и повышенной точности. Штамповку литых заготовок (автофорж-процесс) осуществляют только в тех случаях, когда необходимо повысить герметичность изделий, например элементов топливной системы автомобиля.

Сопротивление деформированию заготовки при горячей деформации ниже, чем при холодной штамповке, а пластичность выше, поэтому холодной деформацией, как правило, изготовляют поковки деталей массой менее 40 кг. В качестве исходной заготовки при холодной объемной штамповке используют металлы, обладающие при нормальных условиях пределом прочности ов < 600 МПа и относительным удлинением не менее 12 %.

Для получения заготовок обработкой давлением применяют стали практически всех марок, алюминиевые и медные сплавы. При деформировании магниевых сплавов необходимо более точно, по сравнению с другими сплавами, выдерживать основные режимы деформации. Обработку заготовок из деформируемых магниевых сплавов проводят при температуре 300…400 °С. В случае горячей деформации заготовок из титановых сплавов особое значение имеют условия защиты от взаимодействия с воздухом при нагреве ввиду высокой химической активности титана при повышенных значениях температуры.

Оценку целесообразности применения ковки или одного из способов объемной штамповки следует проводить с учетом конструктивно-технологических признаков детали, технико-экономических показателей способов получения поковок, имеющегося на предприятии оборудования и требований к заготовкам, обеспечивающих их технологичность при механической обработке.

На начальном этапе решения этой задачи целесообразно учитывать наиболее важные критерии, влияющие на выбор оптимального варианта получения поковки. Среди таких критериев выделим следующие:

• размер партии изготовляемых деталей;

• форма и размер поковки;

• технологические свойства материала исходной заготовки;

• точность геометрических форм, размеров поковки и качество поверхностного слоя.

Нагрев материала

Во время работы в кузнечном цеху повышенное внимание уделяется процессу нагрева заготовки. Для успешного завершения этого этапа необходимо очень точно определять теплопроводность материала. Под теплопроводностью понимается процесс, во время которого тепло проходит от внешних стенок заготовки внутрь. Зависит этот параметр от теплоемкости и плотности металла. Следовательно, чем выше этот показатель, тем быстрее тепло проникнет внутрь, а значит, меньше времени требуется на разогрев. Кроме этого, на теплопроводности сказывается и род металла, его химический состав и температура, с которой воздействуют на заготовку. Стоит отметить, что чаще всего при температуре в 700–800 градусов по Цельсию коэффициенты теплопроводности разных сталей выравниваются.

Разновидность цеха

На сегодняшний день есть кузнечно-прессовый цех, который предназначен для обработки уже нагретой заготовки. Есть два способа воздействия – это динамический или же статический. Если применяется динамический вариант обработки, то обычно используется ковка или штамповка материала, для статической же работы применяется прессование.

Работа в кузнечно-прессовом цеху осуществляется за счет всего трех видов оборудования – это молоты, штамповки и прессы. Нагрев материала обычно осуществляется либо в пламенных, либо в электрических печах. Стоит отметить, что работа в таком цеху достаточно сильно усложняется тем, что в таких помещениях наблюдается нагревающий микроклимат. К примеру, в теплое время года температура на рабочем месте кузнеца может быть выше температуры воздуха примерно на 8–10 градусов по Цельсию. Все это следует учитывать во время размещения печей и молотов, которые создают высокое тепловое излучение.

Крупнейшие производители на рынке поковок и штамповок

В России в настоящее время действует значительное число заводов – изготовителей поковок различного веса. В данном разделе приведены краткие сведения по основным предприятиям, при этом основное внимание уделено именно тем заводам, которые позиционируют себя как кузнечно-механические, то есть изготавливающие заготовки для предприятий из других отраслей экономики. Ниже представлены финансовые результаты деятельности по итогам 2015 года, т.к. налоговая отчетность за 2016 год еще не обработана налоговыми органами РФ.

ПАО «Уральская кузница»

Финансовые показатели

Финансовые коэффициенты

ОАО «Уральская кузница» производитель штампованной продукции из специальных сталей и сплавов. Обладает кузнечно-штамповочным производством на базе тяжелых и сверхтяжелых агрегатов, основу которого составляют штамповочные молоты с массой падающих частей от 2 до 25 тонн, а крупный бесшаботный молот с энергией удара 150 тонна-сил, позволяющий изготавливать штамповки весом до 2,5 тонн и длиной до 4-х метров.

В продуктовой линейке предприятия несколько тысяч изделий весом от 1 до 2500 кг.

В 2013-2015 гг. наблюдалась стабильная выручка от продаж, с одновременным увеличением чистой прибыли.

ОАО «Челябинский кузнечно-прессовый завод»

Финансовые показатели

Финансовые коэффициенты

Предприятие располагает значительным парком кузнечно-прессового оборудования:

16 линий прессов усилием от 1000 т до 6300 т

Все прессы оборудованы индукционными установками, а также оборудованием для предварительной формовки (вальцами), позволяющие штамповать детали весом до 40 кг/шт. и диаметром 375 мм.

10 линий ГКМ усилием от 630 т до 3510 т

Все прессы оборудованы индукционной установкой/печами для непрерывного нагрева, предназначены для штамповки полуосей диаметром до 400 мм.

2 гидравлических пресса

Гидравлические прессы с линией фосфатирования. На текущий момент эта линия находится в стадии строительства. После ввода в эксплуатацию на ней планируется производить холодное выдавливание на валах весом до 20 кг.

10 линий молотов усилием 2 — 16 т

Все молоты оснащены оборудованием для предварительной формовки, индукционной установкой/газовой печью. Молот 16 т оборудован манипулятором. На линиях возможно производство поковок до 450 кг.

Свободная ковка

Имеется линия с молотом усилием 5т для свободной ковки. Для нагрева металла используются газовые печи. Возможно изготовление деталей до 500 кг.

Предприятие выпускает широкую гамму продукции (поковок) практически для всех российских предприятий железнодорожного машиностроение, производства тракторов и спецтехники, автобусов, а также для производителей трубопроводной арматуры и буровой техники.

Выручка компании стабильна в 2013-2015 гг.

ЗАО «Кузнечно-механический

Финансовые показатели

Финансовые коэффициенты

ЗАО «Кузнечно-механический специализируется на производстве поковок прессовых (вес до 3,0 тонн), изготовлении поковок молотовых (вес от 1 кг до 2 тонн) из углеродистых, легированных, нержавеющих марок сталей и ковких цветных металлов, а также штамповок (вес до 30 кг), изготовляемых методом горячей объемной штамповки.

В станочный парк предприятия входит следующее кузнечно-прессовое оборудование:

• Гидравлический ковочный пресс 1 250 т.с. с манипулятором МКРМ — 5 грузоподъемностью 5т.;
• Молот ковочный 3 т.с. с манипулятором грузоподъемностью 2,0 т.;
• Молот ковочный 1,8 т.с. с манипулятором грузоподъемностью 2,5т.;
• Молота ковочные 2,0 т.с .- 1 шт.; 1,3 т.с. — 2шт.; 0,75 т.с. — 1 шт.;
• Молота штампов. 3 т.с. — 1 шт.; 2 т.с. — 1 шт.; 1 т.с. — 1 шт.;
• Винтовые дугостаторные пресса усилием 250 тн и 630 тн.;
• Пресса кривошипные с усилием запирания 400 т 160 т и 100 т.;
• Пресс фрикционный усилием запирания 250 тн..
• Термические нагревательные печи.

В 2015 году предприятие значительно увеличило выручку, путем привлечения заказов на свою продукцию.

ОАО «Кузнечно-прессовое производство»

Финансовая отчетность

Финансовые коэффициенты

Предприятие занимается сертифицированным производством поковок, штамповок и пружин для подвагонных тележек пассажирских вагонов, а также производством для других видов машиностроения (сельское хозяйство, тракторостроение, локомотивостроение). Специализируемся на выпуске продукции из углеродистых и легированных сталей.

В 2015 году наблюдается спад продаж и ввиду этого отрицательная доходность предприятия.

ООО «Уральский металлургический завод»

Финансовые показатели:

Финансовые коэффициенты

Станочный парк предприятия состоит из следующего кузнечно-прессового оборудования:

• Гидравлический-ковочный пресс усилием 20МН. Масса поковок: из углеродистых марок сталей — до 6000 кг., из нержавеющих марок сталей — до 2800 кг.
• Молот с МПЧ — 0,75 т. Масса поковок: из углеродистых марок сталей — до 20 кг., из нержавеющих марок сталей — до 15 кг.
• Молот свободной ковки с МПЧ — 3,15 т. Масса поковок: из углеродистых марок сталей — до 120 кг., из нержавеющих марок сталей — до 100 кг.
• Молот с МПЧ — 5,0 т. Масса поковок: из углеродистых марок сталей — до350 кг., из нержавеющих марок сталей — до300 кг.

В рассматриваемом сегменте предприятие имеет возможность производить молотовые поковки валов гладких, брусков, пластин, цилиндров, втулок, дисков, гаек, колец раскатных, фланцев с отверстиями и без них и других изделий.

Предприятие увеличило продажи в 2016 году, выручка выросла на 40% по сравнению с 2014 годом.

ООО «ВолгаСтальПроект»

Финансовые показатели

Финансовые коэффициенты

Предприятие изготавливает широкую номенклатуру изделий (поковки и штамповки):

• Прессовые поковки (гидравлические пресса усилием 600т.с., 800т.с., 1000т.с., 1200т.с., 2500т.с.) Поковки круглого и прямоугольного сечения, гладкие и с уступами, буртами и фланцами. Диаметр (сторона сечения) до 800мм, длина до 10000мм, максимальный вес – 8000кг.
• Поковки типа дисков и дисков с отверстием. Наружный диаметр до 2000мм, минимальная высота 150мм, максимальный вес – 5500кг.
• Поковки типа раскатных колец. Наружный диаметр до 2000мм, минимальная высота 120мм, минимальная толщина стенки 100мм, максимальный вес – 5500кг.
• Поковки типа цилиндров с отверстием. Наружный диаметр до 500мм, длина до 1500мм, минимальная толщина стенки – 100мм, максимальный вес – 3000кг.
• Поковки типа кубиков, брусков, пластин. Максимальный вес – 5500кг.
• Поковки, получаемые методом горячей высадки в подкладных кольцах. Наружный диаметр до 800мм, высота до 800мм, диаметр прошиваемого отверстия до 200мм, максимальный вес – 3000кг.

Предприятие показывает стабильные продажи в 2013-2015 гг.

ООО «Русские кузнечные заводы»

Цеха в сфере машиностроения

Кузнечный цех машиностроительного завода может делиться на три вида, в зависимости от его предназначения.

Существуют кузнечно-штамповочные отделения при машиностроительных заводах. В таком случае характер производимых деталей будет соответствовать выбранным типам машиностроения. Это может быть автомобилестроение, двигателестроение и прочие виды.

Если говорить только о тех видах цехов, которые могут быть размещены на территории более крупного предприятия, занимающегося машиностроением, то есть еще один вид – подсобные. В основном они служат для изготовления мелких поковок для основного производства. Они могут применяться для ремонта заводского оборудования кузнечного цеха, для производства нужного инструмента.

Крупные машиностроительные заводы обустраивают на своей территории кузнечно-штамповочные цехи, так как они могут заниматься производством нужных деталей в большом масштабе. Подсобные виды обычно встречаются на территории средних или же малых заводов.

Инструментально-штамповочный цех машиностроительного завода

2 Генеральный план

Проектируемый участок размером 300х300м. Генеральный план выполнен по типу глубинной планировки с учётом места расположения участка, технологических процессов, транспортных потоков и рельефа местности.

Производственная территория промышленного предприятия разделена на четыре зоны:

1. Предзаводская, включает вспомогательные здания, предназначенные для размещения администрации, медицинских учреждений, лабораторий, бытовых корпусов, проходных, стоянок для транспорта.
2. Производственная, в которой сосредотачиваются производственные цехи основного и вспомогательного назначения.
3. Подсобная, в которой располагаются энергетические объекты, подземные и наземные инженерные коммуникации.
4. Складская, в которой располагаются здания для хранения материалов, заготовок, готовой продукции, транспортные здания и сооружения.

На проектируемом генеральном плане связь между отдельными зонами соответствует технологическому процессу, а производственный поток имеет наименьшую протяжённость.

В предзаводской зоне запроектированы следующие здания и сооружения: контрольно пропускной пункт, столовая, медицинское учреждение, административно бытовой корпус, автомобильная парковка вместимостью 120 автомобилей и ж.д. диспетчерская. В производственной зоне располагаются инструментально-штамповочный цех, ремонтные автотранспорта и технического оборудования. В подсобной зоне расположены теплоэлектроцентраль и электростанция.

На плане показана трассировка автомобильных дорог и магистралей и запроектированы пешеходные и пассажирские пути, не пересекающиеся с грузовыми путями.

По вертикальной планировке все сооружения располагаются в наземной и надземной зонах.

Расстояния между зданиями и сооружениями соответствуют противопожарным нормам СНиПа II-А.5-70 и санитарным нормам промышленных предприятий (СН 245-71); вспомогательные цеха, склады и энергетические сооружения расположены вблизи обслуживаемых основных цехов. Производственный поток сырья и готовой продукции поступательный и кратчайший, без встречных и возвратных направлений; железнодорожные пути и автомобильные дороги расположили на территории соответственно характеру движения грузовых потоков.

Для четкой архитектурной композиции соблюдены правильные формы производственных зданий, прямолинейность магистралей и проездов, сохранены параллельность и перпендикулярность осей зданий и сооружений, рационально размещены отдельные элементы благоустройства.

Площадь застройки находится вне заболоченной, не затапливаемой в период весеннего паводка местности, и не имеет больших уклонов. Для отвода дождевых и талых вод предусмотрен уклон площадки 0,001-0,003 м. Уровень грунтовых вод ниже глубины подземных устройств.

Инженерные сети, канализации, силовой кабель, линия теплотрассы установили вне проезжей части дороги и не под зданиями, учитывая при этом глубину промерзания земли. Расстояние от зданий и сооружений до водопроводной сети составляет не менее 5 м, для канализации не менее 3 м.

Генеральный план выполнен по всем требованиям в соответствии с СНиП II-89-80* «Генеральные планы промышленных предприятий» и ГОСТ 21.508-93 «Правила выполнения рабочей документации генеральных планов предприятий, сооружений и жилищно-гражданских объектов»

Что такое холодная ковка

Данная технология также применяется в кузнечном деле. Основное отличие от обычного процесса заключается в том, что отсутствует предварительный этап, на котором заготовка нагревается до нужной температуры. В данном случае допускается лишь местное прогревание тех участков, где нужно сделать изгиб. В основу этого метода положена пластичность металла.

Любой металл имеет такие параметры, как предел прочности на изгиб, растяжение и разрыв. Используя эти особенности, можно проводить обработку металла без его предварительного нагрева. Здесь стоит сказать о том, что из-за отсутствия воздействия на заготовку высоких температур химический состав стали не меняется, а потому отпуск, отжиг и закалка могут не проводиться.

В.В. Каданников выразил серьезное беспокойство о будущем России, о путях ее дальнейшего развития как промышленной Державы, о стратегии этого развития. Он пишет: «Достойно особого сожаления, что наша научно-техническая интеллигенция с ее славными традициями, заложенными при создании оборон-ного щита СССР, завоевании космоса, а также осуществлении многих мас-штабных народнохозяйственных проектов, оказалось, по большому счету на обочине происходящих в стране процессов». «В невостребованности научных и инженерно-технических кадров на внутреннем рынке есть доля вины, как госу-дарства, так и руководителей промышленности» [1]. «В настоящее время имеется практически единое мнение о том, что пози-ции, которые занимает российская промышленность на рынках сырья и продук-тов низкого передела недостаточно сильны для необходимого роста экономики. Необходимо развитие инновационной экономики, использование научно-технического потенциала» [1]. Весьма значимым является его утверждение, что «эпоха общества по-требления, породившая рыночную экономику XX в., подходит к своему завер-шению. Новый век требует новых подходов» [2]. Приятно сознавать, что, наконец, начинается прозрения и понимание то-го, что собственно рыночная экономика не может только своими руками ре-шить социально-экономические и научно-технические проблемы государства и во его благо. В.В. Каданников поднял ряд проблем и поставил ряд риторических во-просов, которые, безусловно, требуют своего осмысления и разрешения: зна-чимость «виртуального» мира, машиностроение «новой» экономики, «наука и промышленность: вместе или порознь?» и другие. Совершенно верно его утверждение [3], что «машиностроение по сути является отраслью отраслей». Весьма важно его обращение к проблеме «повы-шения роли и статуса инженерного корпуса, возрождения и приумножения ин-теллектуального потенциала страны», «повышения эффективности наших об-щественных организаций» [2]. Являясь выдающимся инженером, промышленником и политиком, В.В. Каданников со знанием дела говорит, что «В мировой экономике все большую роль играют те люди, которые являются генераторами и носителями знания, — специалисты, ученые, конструкторы, т.е. та социальная группа, которую у нас принято называть научно-технической интеллигенцией». «Несмотря на все потери, понесенные российской интеллигенцией за прошедшее десятилетие, в стране нет другой общественной группы, с которой можно было бы начать «Собирать Россию» — новую Россию, а не Россию «но-вых русских». [1]. «Если мы хотим, чтобы страна сохранила единство и выработала нацио-нальные конкурентные преимущество на глобальных рынках, процессы инте-грации на национальном уровне должны идти с опережением». «… мировой опыт показывает, что глобальную конкурентоспособность в любом секторе, в том числе и в науке, нельзя обеспечить, не имея прочных по-зиций на национальном уровне» [1]. В.В. Каданников пригласил специалистов отрасли продолжить обсужде-ние поднятых вопросов. Сознавая всю грандиозность и исключительную важность сформулиро-ванных проблем и поставленных вопросов [1÷3]., мы дерзаем включиться в дискуссию и еще раз высказать свою точку зрения по данной проблеме. По нашему мнению решение всех поднятых в статьях [1-3] проблем и вопросов зависит от ответа на один единственный вопрос: какой мы хотим ви-деть Россию в XXI в.: колонией или Великой научно-технической державой? Встав на первый путь, на который Россию ее недоброжелатели целена-правленно и умышленно направляют все годы «перестроек» и «реформ», мы ставим крест и на науку, и на технику, и на промышленность, и на машино-строение, и на образование, и на высшую школу, и на инженерный корпус, и на интеллектуальный потенциал страны. Но это не путь России. Поэтому поднятые проблемы в этом ключе мы не рассматриваем. Необходимо сохранить и восстановить Россию как Великую научно-техническую Державу и именно в этом ключе и рассматривать все ее проблемы и пути достижения этого. Поскольку данная дискуссия рождается в рамках КШП, КПМ и ОМД то проблемы этой отрасли и должны быть основными. Тезис В.В. Каданникова: «машиностроение по сути является отраслью отраслей» [3] необходимо развивать и усилить: основой машиностроения явля-ется отрасль кузнечно-штамповочного производства, кузнечно-прессового ма-шиностроения и обработки материалов давлением [4 — 6]. Действительно, известно, что 50-95% деталей, из которых собирают объ-екты аэрокосмической техники и вооружений, двигатели и турбины, надводные и подводные суда, автомобили, сельскохозяйственную и дорожную технику, объекты железнодорожного транспорта, рабочие технологические машины, аг-регаты и комплексы, приборы и средства автоматизации, объекты, строитель-ной, нефтегазовой индустрии, приборы, бытовые машины и устройства и др., изготавливают в кузнечно-штамповочных производствах всех отраслей про-мышленности на кузнечно-прессовых машинах методами обработки материа-лов давлением [4-6]. Более того, от уровня науки, техники, технологии КШП, КПМ и ОМД за-висит уровень механических и физических свойств, уровень технико-эксплуатационных характеристик упомянутых деталей, уровень их надежности и долговечности. Наконец, что очень важно для объектов аэрокосмической техники, необ-ходимо получать в деталях минимального веса максимальные служебные, прочностные, эксплуатационные характеристики. Это, как правило, может обеспечить только обработка материалов давлением. Поэтому для сохранения России как промышленной Державы необходи-мы государственная и политическая воля и внимание к сердцевине — основе всего машиностроения — КШП, КПМ, ОМД. Нам приятно отметить, что многочисленные обращения Союза Кузнецов, Ассоциации «Станкоинструмент», многих заводов и предприятий к руководству страны о катастрофическом состоянии, в отрасли кузнечно-прессового машино-строения (КПМ), кузнечно-штамповочного производства (КШП) и обработки ме-таллов давлением (ОМД) с конкретными предложениями о сохранении, восста-новлении и стратегии дальнейшего развития отрасли, видимо, возымели дейст-вие. Хочется верить, что в судьбе отрасли КШП, КПМ и ОМД поворотным станет разговор, который произошел на заседании Совета безопасности под председательством Президента России В.В. Путина в июне 2006 г. В.В. Путин заявил, что «уровень военной безопасности напрямую зави-сит от темпов роста экономики и технологического развития». «Залогом успеха любой страны на мировом рынке являются постоянные обновления, непрерыв-ная инновационная деятельность во всех сферах экономики». «Сегодня доля участия российских предприятий в развитии научной и конструкторской базы составляет лишь 6%, в США, странах ЕС, Японии и Китае этот показатель при-близился к 60%». «У нас сейчас есть все возможности заглянуть в завтрашний день и сформулировать долгосрочную стратегию развития страны по всем критическим направлениям» [7]. Президенту вторит Председатель Правительства России М.Е. Фрадков: «У меня нет сомнений, как у Председателя Правительства, что мы просто об-речены на то, чтобы эти задачи решить» [7]. Богатейший научно-технический, интеллектуальный и духовный потен-циал отрасли КПМ, КШП, ОМД, опираясь на проявленную, наконец, политиче-скую волю руководства России, также может подтвердить обреченность нашей страны на восстановление и развитие этой отрасли как приоритетной, фунда-ментальной, фондообразующей и обеспечивающей национальную безопас-ность России. Сегодня России нужна именно стратегия развития отрасли. Именно в таком контексте и необходимо рассматривать данную пробле-му. В противном случае наши деяния останутся бесплодными. Тактических ша-гов сегодня уже мало. В 70-е — начало 80-х годов прошлого века СССР прочно вошел в пятерку стран крупнейших производителей машиностроительной продукции. Выпуск КПМ был доведен до 50-55 тыс. единиц в год [8-9]. Однако, начавшиеся в 1985 г. «перестройка» и «реформы», которые про-должаются до сего дня, во многом разрушили научно-технический потенциал отрасли КПМ, существенно разрушили кузнечно-штамповочные производства во всех традиционных отраслях промышленности. Чтобы объективно наметить стратегические пути восстановления и развития отрасли КПМ, КШП и ОМД в России, необходимо еще раз, хотя бы кратко, охарактеризовать состояние от-расли в настоящее время. На рис.1 представлена картина производства КПМ в России — СССР за 100 лет (данные Минстанкопрома и Ассоциации «Станкоин-струмент») [8-22]. Обвал производства КПМ, который был организован «перестройкой» и «реформами» в 1985-1995 гг., привел к тому, что в течение последующих 12 лет выпуск КПМ в России находится на уровне 1917 г. без каких-либо видимых тенденций к росту (рис.1).(Подобная, близкая к этой картина имеет место, практически, во всех основных отраслях машиностроения) [10]. В то же время известно, что износ основных фондов во всех отраслях машиностроения только по официальным данным достигает 70%. Исправление такого положения требует напряженной работы КШП и КПМ. Известно, что износ самого кузнечно-прессового оборудования также существенно превышает уровень в 60-70%. Это требует серьезного обновления всего парка КПМ в КШП, для чего необходима напряженная работа самой от-расли КПМ. В парке КПМ СССР находилось около 900 тыс. единиц КПМ. В резуль-тате развала СССР часть этого Парка оказалась за рубежом или разрушена. Однако, в России Парк КПМ и сейчас составляет, видимо, не менее 500 тыс. единиц КПМ. И этот Парк имеет физический износ не менее 60-70% и требует обновления. Мы должны признать, что при сегодняшнем выпуске 1200-2000 ед. КПМ (рис. 1) в год на обновление Парка КПМ уйдут сотни лет [8, 9, 11, 16, 17]. Этого времени у России нет. Настоящее состояние в отрасли КПМ и КШП без коренного изменения предопределяет ее полное разрушение в течение ближайших 10-15лет. Поэтому стратегически Россия уже сейчас должна резко, в десятки раз, поднять выпуск КПМ и восстановить выпуск КПМ 80-х годов и даже превы-сить его.

Изложенное говорит о весьма тяжелом состоянии отрасли КПМ, КШП, но не безнадежном ее состоянии. Сегодня в России сохранился уникальный на-учно-технический, духовный и кадровый потенциал, который необходимо со-хранить и реализовать. По нашему мнению, стратегия рассматриваемой проблемы восстановле-ния и развития отрасли требует официального признания на государственном уровне того факта, что отрасль КПМ, КШП и ОМД является стратегической, приоритетной, фундаментальной, фондообразующей отраслью современного и перспективного машиностроения и всей техники и требует соответствующего к себе отношения. Такая стратегическая позиция предполагает соответствующие практиче-ские шаги в отношении сохранения и совершенствования инженерного образо-вания в России и перевооружения отрасли КШП и КПМ. Необходимо дать себе ясный отчет в том, что перевод высшего инженер-ного образования на двухуровневую Болонскую систему приведет к разруше-нию всей системы классического инженерного образования в России, чем она законно гордилась и превосходила зарубежные системы высшего образования. Это приведет к разрушению инженерного корпуса России и потере ее интел-лектуального уровня, что справедливо беспокоит В.В. Каданникова [1-3]. Разрушение системы инженерного образования приведет к разрушению высокой технической культуры в России, к потере кадров, к разрушению науч-но-технических школ, к потере бесценного научно-технического опыта и тра-диций ветеранов, к потере преемственности поколений в технической, инже-нерной сфере, к невозможности восстановления и развития отрасли КПМ, КШП и ОМД и машиностроения в целом. Поэтому сохранение классической системы инженерного образования России является насущной государственной задачей. Отмеченное позволит успешно решить и следующие практические задачи отрасли:

1. Сохранения, восстановления и обновления находящихся в эксплуа-тации КПМ всех типов. 2. Модернизации, находящихся в эксплуатации КПМ всех типов; 3. Восстановления в России производства шаботных и бесшаботных молотов, винтовых и гидровинтовых молотов и пресс-молотов, штампо-вочных гидропрессов, производство которых утрачено в России в резуль-тате «реформ» [8, 9, 17]; 4. Разработки и создания качественно новых перспективных КПМ для обновления КШП всех отраслей промышленности.

Предлагаемая программа восстановления и развития отечественного парка КПМ предполагает практические шаги по восстановлению производства, мо-дернизации оборудования и разработке качественно новых КПМ по схеме па-раллельно-последовательных действий по мере понимания задач и готовности заводов-заказчиков и заводов-изготовителей к их практическому решению. В этом смысле Союз Кузнецов, Московский государственный вечерний металлургический институт (МГВМИ), ассоциация «Станкоинструмент» и Ря-занское ОАО «Тяжпрессмаш» наметили долгосрочную программу сотрудниче-ства по всем упомянутым разделам [22]. 1. Сохранение и восстановление КПМ, находящихся в эксплуатации в це-хах КШП. Необходимо организовать производство узлов и деталей паровоздушных молотов, гидравлических и кривошипных прессов, винтовых молотов: станин, шаботов, рабочих цилиндров, колонн, винтовых пар, узлов управления и приво-дов, систем виброизоляции. В решение данной проблемы должны включиться все и заводы КШП. 2. Модернизация КПМ, находящихся в эксплуатации в цехах КШП. Длительная работа КПО выявила многочисленные узлы и детали, которые требуют существенной модернизации и обновления: бабы молотов, станины, ра-бочие цилиндры, рабочие винтовые пары, системы управления, приводы, сис-темы виброизоляции и др. С целью повышения КПД и культуры производства необходим перевод молотов и винтовых кузнечных машин на гидропривод. Союз Кузнецов совме-стно с Рязанским ведут разработку качественно новой конструкции штамповочных молотов с гидроприводом, которая объединяет в одном узле рабочий цилиндр и гидропневматический аккумулятор. Такое реше-ние позволяет поднять эффективный КПД молота с 3% до 40-50%, создать мо-лот с широко регулируемым приводом и программным управлением, обеспечить штамповку изделий с КИМ более 0,5, повысить производительность, культуру и экологическую чистоту производства. Практически данную задачу могут успешно решить «Тяжпрессмаш» (Ря-зань), «Тяжмехпресс» (Воронеж), Азовские заводы КПО и КПА, Нелидовский за-вод гидроприводов, заводы Урала и других регионов России. 3. Восстановление производства утраченных КПМ (гидровинтовых пресс-молотов, гидравлических штамповочных и ковочных прессов, штамповочных и ковочных молотов). Эта задача должна быть решена путем расширения номенклатуры таких заводов как ЗАО (Рязань), Уралмаш, «Тяж-станкогидропресс» (Новосибирск), завод КПО (Воронеж) и др. заводы. 4. Разработка и создание качественно новых перспективных КПМ. Известно, что при всей значимости эксплуатируемых КПМ, они, во мно-гом, характеризуются низким КПД, низкой точностью штампуемых поковок, вибрациями, низкой экологической чистотой. Ниже обозначено только несколько направлений по созданию таких но-вых кузнечно-прессовых машин: — гидравлические прессы для штамповки с обкатыванием (ГПШО) осе-симметричных деталей (фланцы, диски, колеса, катки и др.) [18]; — гидравлические прессы для штамповки с обкатыванием (ГПШО) длинномерных изделий (мега-проект, принципиально-новый класс КПМ); — гидровинтовые универсальные пресс-молоты и молоты [19]; — специализированные гидровинтовые пресс-молоты и молоты для штам-повки двойного действия в разъемных штампах и других операций [19]; — гидровинтовые бесползунные пресс-молоты и молоты; — бесшаботные молоты с воздушным и гидравлическим приводом [20]. Известно, что классическая штамповка с полным единовременным пере-крытием штампами всей поверхности заготовки предопределяет в пластически деформируемой заготовке возникновение застойных зон и зон затрудненной деформации, высоких удельных сил деформирования и контактных трений, что в свою очередь приводит к необходимости создания высоких интегральных сил при штамповке поковок [18]. Отмеченное приводит к тому, что, например, штамповка авиационных дисков из жаропрочных сплавов диаметром до 900 мм производится на паро-воздушном штамповочном молоте с м.п.ч. 16 т за 5-7 выносов при суммарном числе ударов до 200. При этом КИМ штампуемых дисков не превышает 0,4. Однако, промыш-ленности требуется оссимметричные изделия диаметром до 1500-2000 мм. Еще более сложной является проблема штамповки длинномерных сложно оребренных изделий типа панелей, балок, монорельсов и др. Наибольшие по длине (в пределах 4-4,2м) изделия данного типа в России в настоящее время могут быть отштампованы только на бесшаботном молоте с энергией удара 1500 КДж (150 тм) и на гидравлическом прессе силой 750 МН (75000 тс) — самых мощных в мире. Однако, промышленности требуется цель-ноштампованные изделия длиной до 12-20 м. Такие задачи может быть успешно решены на основе качественно нового процесса штамповки, объединяющего достоинства классических схем штам-повки и прокатки, на качественно новых кузнечно-прессовых машинах. Союз Кузнецов, Московский государственный вечерний металлургический институт (МГВМИ) и Рязанское ОАО «Тяжпрессмаш» в настоящее время ведут разработ-ки гидравлических прессов для штамповки с обкатыванием (ГПШО) упомяну-тых изделий [18]. Предложенные прессы являются в наибольшей степени регулируемыми и управляемыми по основным технологическим параметрам и позволяют штам-повать изделия из широкого круга сплавов и композиционных материалов с наибольшей точностью, С КИМ до 0,6-0,8 и выше. Упомянутые изделия дли-ной до 12-20 м могут быть отштампованы предложенным способом на ГПШО силой 100-200 МН. Весьма перспективным типом КПМ являются гидровинтовые пресс-молоты (ГВПМ) [19]. В 60-80 гг. прошлого века силами МВТУ им. Н.Э. Баумана, ВНИИ-МЕТМАШ, ЧПО КПО (г. Чимкент), ЭНИКМАШ, завода ТМП (г. Воронеж) были проведены комплексные исследования, разработка и освоение промыш-ленного выпуска ГВПМ силой 1,6; 6,3; 10; 25 МН для точной штамповки ши-рокой номенклатуры деталей. Исследования и промышленная эксплуатация этих ГВПМ показали их широкие технологические возможности для точной штамповки, высокие энер-гетические показатели (КПД до 39%), широкие возможности регулирования ос-новных машинных и технологических параметров. К сожалению, в результате «перестроек» завод ЧПО КПО (г. Чимкент) оказался за рубежом и все работы в направлении создания ГВПМ были пре-кращены. Однако, возможности ГВПМ не были в полной мере раскрыты даже в тот период. В настоящее время Союз Кузнецов совместно с Рязанским ОАО «Тяж-прессмаш» ведет разработки новых схем ГВПМ для точной штамповки деталей типа дисков, для точной штамповки сложных поковок в разъемных штампах с КИМ до 0,8 и выше. Рязанское ОАО «Тяжпрессмаш» является лидером среди заводов КПМ и технически готов реализовать вес проекты по созданию указанных перспектив-ных типов КПМ (ГПШО, ГВПМ), по модернизации действующего оборудова-ния, по восстановлению находящегося в эксплуатации кузнечного оборудова-ния. Творческое организованное сотрудничество с Рязанским , с Воронежским «Тяжмехпресс», с Азовским заводами КПО и КПА и др. позволит успешно решить проблему по созданию принципиально новых КПМ, существенно обновить парк КПО России и поднять научно-технический уро-вень КШП. Для успешного решения рассматриваемой проблемы необходимо также: — создать в рамках Союза Кузнецов и ассоциации «Станкоинстру-мент» научно-технический, аналитический, информационный и учебный Центр отрасли КПМ и КШП; — восстановить на заводах КПМ научно-исследовательские лаборато-рии и научно-экспериментальные отделы для отработки новых пер-спективных конструкций КПМ и технологических процессов ОМД; — разработать и осуществить мероприятия по закреплению кадрового потенциала на предприятиях отрасли КПМ; — восстановить систему ПТУ и систему распределения выпускников кафедр ОМД ВТУЗов; — создать в Парке Союза Кузнецов и Музее Кузнечной науке и техни-ки Союза Кузнецов выставку достижений в области КШП, КПМ и ОМД; — учредить Российский день Кузнеца 14 ноября; — принять участие в объявленном Союзом Кузнецов II Всероссийском конкурсе научно- технических проектов им. проф. А.И. Зимина «Кузнечно-штамповочного производство России в III тысячелетии», итоги которого будут подведены в 2008 г. (условия конкурса опуб-ликованы в журнале «КШП.ОМД» №7, 2005 г.) Поставленная государственная стратегическая проблема может быть успешно решена, если 1. кузнечно-штамповочные производства заводов направят в ассоциацию «Станкоинструмент» и на заводы-производители КПМ необходимые заявки-заказы на поставку требуемых КПМ и комплексов на их базе; 2. заводы-поставщики и заказчики обеспечат условия взаимопомощи и взаимного наибольшего благоприятствования друг другу; 3. заводы поставщики и заказчики обеспечат взаимную работу на пер-вых этапах с минимальной разумной прибылью и максимальной пользой для отрасли и национальной безопасности России. Сегодняшняя ситуация в отрасли и России требует организации о, как в годы предыдущих лихолетий. При добром, разум-ном, доверительном и честном подходе отрасль КПМ, КШП и ОМД будет вос-становлена и получит развитие, что обеспечит национальную безопасность России.

Список литературы: 1. Каданников В.В. Конкурентоспособность национальной промышлен-ности и роль научно-технической интеллигенции в эпоху глобализации. «Куз-нечно-штамповочное производство. Обработка материалов давлением», №11, 2005. 2.В.В. Каданников. Решение актуальных задач социально-экономического развития регионов и роль инженерного корпуса. «Кузнечно-штамповочное производство. Обработка металлов давлением», № 1, 2006 г., 3-9 с. 3. В.В. Каданников. Некоторые итоги интеграции России в мировую эко-номику и оценка роли отечественного машиностроения. «Кузнечно-штамповочное производство. Обработка металлов давлением», № 2 и 3, 2006 г., 3-9 с. 4.Зимин А.И. Критерии оценки машин и технологии обработки металлов давлением /Сб. МВТУ «Автоматизация и механизация производственных про-цессов в машиностроении», М.»Машиностроение», 1967 г., с. 120-127. 5.Зимин А.И. Высшая школа и внедрение исследовательских работ в про-изводство, «Кузнечно-штамповочное производство», № 2, 1969 г., с. 2-7. 6.Зимин А.И. Периодическая система энерготипов кузнечно-прессовых машин, «Кузнечно-штамповочное производство», № 10, 1965 г., с. 25-28. 7. Артес А.Э. К вопросу развития отечественного машиностроения, «За-готовительные производства в машиностроении», № 12, 2006 г. 8. Зимин Ю.А. Кузнечная наука, культура и производство в аспекте на-циональной безопасности России, Тяжелое машиностроение, №2, 1998, М.,с.3-11. 9. Зимин Ю.А. Состояние и проблемы кузнечно-прессового машино-строения и кузнечно-штамповочного производства в России, Труды VI Между-народного Конгресса «Кузнец 2002», Сб. «Состояние, проблемы и перспективы развития кузнечно-штамповочного производства, кузнечно-прессового маши-ностроения и обработки материала давлением», М., 2002, с.4-6. 10. Баранкевич А. и Усманов И. Установка на порожение, «Советская Россия», 1998. 11. Захаров Б.Ф. Состояние и перспективы кузнечно-прессового производ-ства в России, «Тяжелое машиностроение», 1998, №2, с. 14-16. 12. Зимин Ю.А. Экология кузнечно-штамповочного производства, М., «Интермет Инжиниринг», 2002, 200 с. 13. Глазьев С.Ю. Геноцид России. Россия и новый мировой порядок, М., 1997, 188 с. 14. Портнов A.M. «Новорусский» парадокс, «Русский дом», №7, 1998, с.20-21. 15. Кузнечно-прессовое машиностроение в СССР, НИИМАШ, М., 1967, с. 196. 16. Зимин Ю.А. Состояние парка кузнечно-прессового оборудования и проблема национальной безопасности России, Сб. МГВМИ и Союз Кузнецов «Состояние, проблемы и перспективы развития металлургии и обработки ме-таллов давлением», вып. №4, М., 2004. 17.Зимин Ю.А. Стратегия развития и совершенствования мощного ‘ куз-нечно-прессового оборудования, «КШП ОМД», №2, 2002. 18. Зимин Ю.А., Бурман П.Н., Наговицын В.В. и др. Гидравлические прессы для штамповки с обкатыванием осесимметричных заготовок, ЦНИИТЭИтяжмаш, М. 1991 г., 30 г. 19. Зимин Ю.А., Кондратенко В.Г., Мансуров И.З. Штамповка на винто-вых пресс-молотах и молотах, НИИМАШ, М. 1978 г., 96 с. 20. Зимин Ю.А. Перспективы создания мощных бесшаботных молотов, «Тяжелое машиностроение», № 5, 1990 г. 21. Машиностроители России взяли курс на эффективное развитие, «Промышленные регионы России», № 1, 2007 г. 22. Рекомендации Совета директоров Российской ассоциации «Станкоин-струмент», «КШП. ОМД», №11, 2006.

Как проходит ковка таким методом

Для проведения холодной ковки обычно используют три вида операций:

• прессование заготовки с использованием ручного или же механизированного оборудования;
• чеканка является одним из нескольких процессов, которые относятся к ковке без предварительного нагрева, однако чаще всего наносить орнамент удается лишь на медь, так как металл является достаточно мягким и податливым;
• третий вариант обработки – это гибка, который является одним из основных.

Плюсы и минусы использования такого метода

Из явных преимуществ стоит выделить следующее:

• во-первых, отпадает необходимость в предварительном нагреве, что значительно удешевляет продукцию, так как нет нужды приобретать и использовать нагревательные приборы;
• во-вторых, изделия характеризуются большей прочностью;
• в-третьих, есть возможность подогнать деталь под шаблон с высокой точностью;
• полностью пропадает или же сводится к минимуму необходимость в дополнительной доводке готовой детали;
• готовое изделие не имеет остатков копоти и других продуктов горения на поверхности.

Однако холодная ковка не лишена недостатков:

• необходимо приложить гораздо больше усилий, чтобы добиться результата, чем при горячем прессовании;
• работать с прочным металлом, который представлен в виде листов или болванок, нельзя;
• в некоторых вариантах обработки потребуется применить огромное количество силы, для чего требуется специальное оборудование;
• перед работой нужно тщательно очистить поверхность.

В итоге можно сказать следующее. Во-первых, оборудование для кузнечного цеха – это молоты, прессы и штамповки. Кроме этого, в зависимости от выполняемой операции, может использоваться различное дополнительное устройство. Во-вторых, кузнечный цех на сегодняшний день является составной частью более масштабного производства, а не отдельной структуры.