Изготовление литых деталей запорной арматуры. Расширенный анализ работы автоматической линии вакуумно-пленочной формовки производства фирмы HWS-Sintо

Изготовление литых деталей запорной арматуры. Расширенный анализ работы автоматической линии вакуумно-плен...

Возможности технологии вакуумно-пленочной формовки (ВПФ) и их реальное использование в производстве позволяют получать качественную литейную продукцию по низкой себестоимости. Существующие предложения по поставкам технологического оборудования преподносятся как положительные результаты его эксплуатации на предприятиях, внедривших это оборудование и технологию. Но так ли это на самом деле?

Давайте проанализируем работу автоматической линии ВПФ, работающей более 10 лет на предприятии «Новые литейные технологии» (г. Набережные Челны), специализирующемся на производстве деталей запорной арматуры. К сожалению, брак по некоторым видам этих отливок достигает более 40 %. Для понимания условий образования дефектов литья рассмотрим существующие возможности технологического оборудования автоматической линии без учета технологической подготовки производства.

Основные заявленные технические характеристики:
- автоматическая линия;
- расчетная производительность 10 форм/час (6 минут/форма);
- размер опок в свету 1500*1500*500/750 мм;
- горизонтальный разъем форм.

Выпускаемая продукция:
- стальное фасонное литье;
- мелкосерийное и серийное производство.

Рассмотрим последовательно каждую операцию, производимую на данном технологическом оборудовании без учета межоперационных переходов, выполняющихся в автоматическом режиме.

1. Установка (переустановка) модельного комплекта:
-выполняется вручную;
-затраты времени
(15–20 минут) на переустановку модельных комплектов не предусмотрены временным циклом изготовления форм, выполнение операций по изготовлению форм приостанавливается (переустановка моделей осуществляется несколько раз в течение суток).

2. Облицовка моделей синтетической пленкой выполняется в автоматическом режиме.

3. Облицовка и установка съемных элементов литниковой системы (выпор, стояк, прибыль): - выполняется вручную.

4. Покраска моделей антипригарной краской:
- выполняется вручную;
- время на покраску менее трех минут.
Реальное время покраски модели (нормативное по циклу производства – три минуты) с учетом затрат времени на поворот модельного стола (карусельного типа), опускание и подымание защитной панели, последующие вход и выход работника, установки опоки составляет около двух минут. При покраске разнообразных конструкций моделей, особенно при наборе нескольких моделей на одной модельной плите, времени явно не достаточно, что приводит к образованию неравномерного покрытия модели и к не соответствующим требованиям технологии, толщине покрытия с подтеками.

5. Сушка антипригарного покрытия:
- выполняется в автоматическом режиме;
- время сушки менее трех минут (как при покраске моделей).
При производстве широкой номенклатуры отливок (высоких, низких, широких, плоских и т. д.) используемый один режим сушки не позволяет осуществить полноценную сушку антипригарной краски, особенно в углублениях моделей, где чаще всего образуются подтеки краски.

6. Загрузка формовочного песка в опоку:
- выполняется в автоматическом режиме.
Механизм выравнивания песка по верху опоки не позволяет осуществить равномерное его выравнивание, что приводит к образованию углубления с одной стороны опоки и образованию песчаного «бурта» с другой стороны. Существующая недоработка механизма приводит к засыпанию верхних частей съемных элементов (стояк, выпор, прибыль) песком, что при дальнейшей операции обрезки пленки и удаления этих съемных элементов образует места подсоса воздуха и осыпание песка в форму.

7. Визуальный осмотр формы верха:
- выполняется работником, вручную регулирующим подъем и опускание защитной решетки.

8. Удаление съемных элементов формы верха:
- выполняется вручную;
- ручное регулирование времени выполнения операции.
За счет неравномерного выравнивания песка невозможно осуществить необходимую обрезку и последующее соединение стыка пленок (облицовочной и герметизирующей). Это приводит к необходимости соединения краев пленок скотчем, значительно снижающего проходное сечение выпоров, а также герметичность стыка.

9. Установка стержней в форму низа:
- выполняется вручную;
- ручное регулирование времени выполнения операции.

10. Сборка форм верха и низа осуществляется в автоматическом режиме.

11. Установка форм под заливку осуществляется в автоматическом режиме.
Существенным недостатком этой операции является невозможность установки форм под наклоном. Установка форм под заливку без наклона приводит к образованию газовых дефектов в нижней части отливки.

12. Заливка форм металлом.
Время, затраченное на транспортировку жидкого металла в ковше к месту заливки и на сам процесс заливки форм (более 10 минут), не предусмотрено временным циклом изготовления форм, то есть на это время выполнение операций по изготовлению форм останавливается.

13. Выдержка форм после заливки металлом. Недостатком этой операции является время отключения вакуума от форм – для всех форм оно одинаково, то есть при одновременной заливке как массивных толстостенных, так и тонкостенных отливок время выдержки форм одно и то же, что противоречит условиям формирования отливки в форме.

14. Выбивка форм при выполнении операции удаления куста отливки производится вручную.

15. Охлаждение и регенерация песка. Данная операция не предусматривает возможность проведения рассева формовочного песка для удаления его крупных фракций, появляющихся ввиду использования традиционных стержней, изготавливаемых на основе песка крупных фракций. Происходит его накопление, в связи с чем значительно увеличивается расход вакуума. Вакуумная станция не рассчитана на такую производительность, что приводит к необходимости подключения резервного насоса, а это при поломке одного из вакуумных насосов влечет остановку всего производства. Кроме того, вакуумная система не рассчитана на увеличенный объем откачки газов, что создает дополнительные проблемы при этой операции.

Заключение

1. Данная линия не является автоматической в связи с наличием большого количества операций, выполняемых вручную, таких как установка модельных комплектов; облицовка и установка съемных элементов; покраска моделей; удаление съемных элементов; установка стержней; удаление кустов отливок.

2. Технологическое оборудование не соответствует данному типу производства (мелкосерийное и серийное производство) в связи с невозможностью организации бесперебойной работы линии при изготовлении большого количества разнообразных отливок. Кроме этого, более 80 % производимого литья – это не высокие отливки, для которых технологическая высота верхней опоки (формы) должна составлять не более 400 мм, а реальная высота опоки – 750 мм. Использование такой высоты верхней опоки дополнительно приводит к затратам на регенерацию формовочного песка (более 0,5 м3 на форму), дополнительным потерям песка на обороте (1,2 м3 в сутки), к расходу жидкого металла (ориентировочно на 5–10 %), при этом ухудшаются условия заливки формы и условия формирования отливки.

3. Фактическая производительность линии составляет около 5 форм в час (при расчетной производительности – 10 форм в час), что подтверждается существующими реальными планами производства литья на предприятии. При круглосуточном производстве в планах предприятия закладывается изготовление менее 120 форм в сутки. Основные потери времени, не учтенные временным циклом выполнения операций, происходят при установке модельных комплектов и заливке форм металлом. Кроме этого, на линии возникают не предусмотренные циклом производства периодические остановки по причинам заклинивания штырей и втулок при сборке форм, неполной облицовки моделей синтетической пленкой, выполнения экстренных ремонтных работ и т. п.

4. Линия имеет существенные технические и технологические недоработки на таких операциях и переходах, как покраска и сушка антипригарного покрытия; выравнивание песка после загрузки песка в опоки; удаление съемных элементов; отсутствие возможности наклона форм; отсутствие регулировки времени выдержки опок под вакуумом после заливки их металлом; отсутствие системы рассева песка после выбивки форм; недостаточность производительности вакуумной станции и сечений вакуумпроводов.
Технологические возможности данной автоматической линии не предназначены для выпуска корпусных отливок запорной арматуры, особенно при их мелкосерийном и серийном производстве. Для качественного производства такого типа отливок, в частности при вакуумно-пленочной формовке, необходим подвод жидкого металла снизу «сифоном». Почему-то основным европейским производителям запорной арматуры, использующим оборудование фирмы HWS-Sinto, предложен вертикальный разъем форм, позволяющий осуществлять подвод жидкого металла снизу, а отечественным производителям («НЛТ», г. Набережные Челны и «Благовещенский арматурный завод») поставлено оборудование с горизонтальным разъемом форм. К сожалению, при поставке автоматических линий ВПФ не прилагаются типовые литейные технологии, отработанные на этом оборудовании, на основные типы отливок (корпусные детали запорной арматуры), являющихся основой при подготовке технического предложения для заказчика. Все это в дальнейшем позволяет поставщику оборудования (фирма HWS-Sinto) полностью возложить проблемы производства и качества выпускаемой продукции, возникающие при эксплуатации автоматической линии, на покупателя.

Размещено в номере: «Вестник арматуростроителя», № 3 (45) 2018
Материалы других разделов по тегу литье

Статьи по тегу литье

  • Динус-Сталь, ООО. Феклин Н.Д. Производство отливок запорной арматуры оборудовании компании HWS-Sinto Германия Динус-Сталь, ООО. Феклин Н.Д. Производство отливок запорной


    В условиях высокой конкуренции на поставку качественной литейной продукции производители все чаще обращают внимание на возможности технологии вакуумно-пленочной формовки ВПФ, позволяющей решать сразу несколько главных проблем производства...
  • Ткаченко C. С., Ермоленко А. А., Колодий Г. А., Знаменский Л.Г. Прогрессивные холоднотвердеющие смеси на алюмоборфосфатном концентрате состояние и перспективы развития неорганика против органики Ткаченко C. С., Ермоленко А. А., Колодий


    В свое время развитие машиностроения востребовало огромное количество однотипных отливок, обеспечить которое оказалось способным литье в разовые песчаные формы. Невозможно переоценить его значение сегодня и отказать ему в будущем до 80 отливок изгота...
  • Влияние модельного состава и материалов пресс-форм на формирование выплавляемых моделей при литье фасонных отливок сложной конфигурации Влияние модельного состава и материалов пресс-форм на


    Получение высокохудожественных изделий малых форм возможно только методом литья по выплавляемым моделям. В процессе тиражирования, начиная с этапа формирования выплавляемой модели, происходит искажение авторской версии отливки. Качество отпечатка опр...
  • GEMCO Ingineers bv, Искендеров Р. Э. Как выглядит литейное производство будущего GEMCO Ingineers bv, Искендеров Р. Э. Как


    Мир не стоит на месте, напротив, он стремительно меняется вместе с появлением новых технологий, внедрение которых переворачивает наши представления о степени возможного успеха....
  • ФТИМС НАН Украины, Гнатуш В. А., Дорошенко В. С. Направления развития литейного производства в контексте Индустрии 4.0 ФТИМС НАН Украины, Гнатуш В. А., Дорошенко


    Наша цивилизация основана на промышленном комплексе, который, в свою очередь, базируется на металлах. В историческом плане планетарная промышленность прошла три революционных этапа от ручного труда до автоматизированного производства с использованием...

Интервью по тегу литье

Видео по тегу литье

Журнал Вестник Арматуростроения
Заводы 30 Стандартизация 34 Газ.Нефть.Технологии УФА 14 ЗАО РОУ 11 Вестник арматуростроителя 50 НПО Регулятор 11 Тулаэлектропривод 27 импортозамещение 24 видеорепортаж 33 Ямал СПГ 12 НПАА 34 ОМК 97 Северный поток 10 Теплоснабжение 21 Ремонт и реконструкция 44 Нефтепереработка 18 Инвестиции 49 Запорная арматура 54 Сертификация 73 Фобос 11 Тяньваньская АЭС 10 Нефтегаз-2016 11 Регулирующая арматура 22 Запорно-регулирующая арматура 28 Транснефть 108 Импортозамещение 138 Газпром 194 Награды 21 Аудиты 15 Шаровые краны 96 Клапаны 55 Трубы 50 Новинки и разработки 99 Тендеры и закупки 26 Модернизация производства 66 Контроль и испытания 24 Газ 38 Новое строительство 52 Выставки 40 Обучение и кадры 16 Автоматизация 30 Локализация 27 НИОКР 36 Теплоэнергетика 11 Инновации 38 Международное сотрудничество 82 СПГ 35 Приводы 40 Нефтегаз 38 Новинки 63 посещение предприятий 12 КТОК 26 Нефть и газ 112 Экология 15 Насосное оборудование 46 Сила Сибири 22 РАВВ 11 ТЭЦ 18 Армалит 30 ЧТПЗ 87 АДЛ 57 ТЭКО-ФИЛЬТР 27 Сумское НПО 30 РОСТРАНСМАШ Трейд 11 РТМТ 30 РЭП Холдинг 15 ГОСТ 13 ОМЗ 20 Сплав 22 Белэнергомаш-БЗЭМ 13 АЭМ-технологии 18 Роснефть 49 Темпер 20 Курганский арматуростроительный кластер 15 ЖКХ 22 АУМА 36 Ижнефтемаш 18 Ивано-Франковский арматурный завод 15 «АДЛ» 33 Трубная металлургическая компания 37 МК Сплав 105 Завод Трубодеталь 21 АЭС 47 задвижки 13 ОМЗ-Спецсталь 11 ДС Контролз 19 ARMTORG 12 выставка 145 Москва 29 МашСталь 11 арматура 32 ЦКБА 12 Арматурные истории 13 МосЦКБА 11 трубопроводная арматура 521 Danfoss 117 клапан 11 БКЗ 40 Барнаульский котельный завод 37 литье 21 Судостроение 13 Astin BGM Group 11 Астин 10 ЦНИИТМАШ 16 нефть 43 Данфосс 140 Саранский приборостроительный завод 12 Санкт-Петербург 18 KSB 30 Задвижки 28 Camozzi 13 БАЗ 17 Волгограднефтемаш 45 Омский НПЗ 14 ТЭК 10 Ростовская АЭС 15 шаровой кран 15 БРОЕН 11 Итоги года 18 Росатом 90 Атомэнергомаш 60 Индустриальный парк 10 Минпромторг 27 ОЗНА 11 запорная арматура 21 Константа-2 10 ООО Паровые системы 12 Россия 33 Уралхиммаш 18 Индия 10 Emerson 40 Пензтяжпромарматура 24 AUMA 23 «РусГидро» 10 «Конар» 14 ООО «Приводы АУМА» 41 Корпорация «Сплав» 22 ООО "Темпер" 13 ARAKO 13 АБС ЗЭиМ Автоматизация 80 «Трубодеталь» 15 «Армалит» 21 НПО "Регулятор" 13 водоснабжение 23 Hawle 22 Татнефть 11 ТМК 51 Гусар 32 Metso 17 ПОЛИПЛАСТИК 25 ТермоБрест 47 Росстандарт 17 НПО ГАКС-АРМСЕРВИС 35 Курганская область 33 ООО «РТМТ» 23 «ПРИВОДЫ АУМА» 21 Энергомашкомплект 13 модернизация 46 Арматурный Завод 10 ВМЗ 32 Росводоканал 13 Первоуральский новотрубный завод 15 Трубодеталь 13 НОВАТЭК 20 LD 32 НПО ГАКС Армсервис 13 Благовещенский арматурный завод 17 Водоприбор 13 ФРП 11 АЭМ - технологии 13 Петрозаводскмаш 16 США 12 рынок 13 Транснефть – Диаскан 14 ПромАрм 24 Valve Industry Forum & Expo 10 Honeywell 12 ФАС 11 АБС Электро 44 Газ. Нефть. Технологии 27 ГУП ТЭК СПб 17 ПТПА 20 ПРИВОДЫ АУМА 31 электроприводы 73 Курган 26 Тюмень 15 Дайджест арматуростроителя 136 СПД БИРС 11 промышленность 14 предохранительные клапаны 13 ГЕАЗ 20 электропривод 15 Реком 11 Китай 28 дисковые затворы 10 газовое оборудование 10 Курганский арматурный завод 16 НПП ТЭК 13 Силовые машины 22 форум 23 VALTEC 38 семинар 33 ЗапСибНефтехим 26 Магнитогорский металлургический комбинат 19 ММК 23 Северсталь 19 Тяжпромарматура 20 ПАО Татнефть 10 Заметки редактора 44 Armtorg 48 сильфонные компенсаторы 13 GRUNDFOS 23 ГРУНДФОС 21 Авангард 11 Арматуростроитель года 18 Иран 11 металлургия 23 газопровод 31 нефтегазовая отрасль 34 машиностроение 40 итоги 25 КОНАР 24 фитинги 12 конкурс 38 ГАКС-АРМСЕРВИС 29 производство 29 ИФАЗ 19 HEAT&POWER 19 Ижорские заводы 18 Астима 11 СИБУР 45 Нововоронежская АЭС 2 15 Хавле Индустриверке 14 Сумское машиностроительное научно-производственное объединение 22 тендер 13 интервью 72 юбилей 23 обзор 11 ПКТБА 13 испытания арматуры 12 ПНТЗ 11 Редукционно-охладительные установки 13 регулирующие клапаны 19 Турция 15 банкротство 12 аудит 30 ЧелябинскСпецГражданСтрой 22 экспорт 17 СеверМаш 11 Белорусская АЭС 20 нефтепровод 25 Хавле 12 литейное производство 43 оборудование 23 рейтинг 17 Арзамасский приборостроительный завод 16 РАСКО 21 НПФ РАСКО 28 обучение 23 KSB Group 11 Челябинск 14 обратные клапаны 16 ЧЗЭМ 24 аккредитация 13 атомная промышленность 10 НТА-Пром 11 газовая отрасль 16 Петербургский Международный Газовый Форум 25 Белэнергомаш 21 ГК Авангард 10 Старооскольский арматурный завод 16 Uni-Fitt 11 вебинар 13 фильтры 11 МЗТА 12 конференция 78 Северный поток 2 26 Загорский трубный завод 17 Эмерсон 16 АО «ОКБМ Африкантов» 14 ГК Римера 30 Уплотнения 10 Метран 11 Казахстан 20 Денис Мантуров 13 затворы 16 Транснефть-Сибирь 11 сотрудничество 42 Viessmann 13 ЗиО-Подольск 16 Будущее Белой металлургии 11 Лукойл 30 WorldSkills 14 Новое производство 22 Valve World Expo 17 машиностроительная корпорация СПЛАВ 10 поставка арматуры для АЭС 11 АЛНАС 11 РИМЕРА 11 Valve World Expo - 2016 10 Этерно 12 Владимир Путин 11 расширение ассортимента 13 АЭС Куданкулам 11 ремонт 16 новинка 41 Объединенная металлургическая компания 45 Выксунский металлургический завод 17 стенд 13 WorldSkills Russia 11 PCVExpo 23 Криоген-Экспо 13 нефтегазовый комплекс 10 судовая арматура 12 история арматуростроения 12 автоматизация 14 локализация 15 HERZ 12 Группа ГМС 14 контрафакт 12 магистральный нефтепровод 13 конкурс проектов 11 Газпром нефть 12 новое оборудование 16 энергоэффективность 14 маркетинг 10 шаровые краны 39 трубопроводная арматура для АЭС 13 поставка 39 теплоснабжение 10 Aquatherm Moscow 40 развитие производства 16 строительство газопровода 20 расширение линейки 16 Интергазсерт 11 семинары 17 САЗ Авангард 15 Курганхиммаш 16 Экспоцентр 11 насосные агрегаты 14 трубопроводы 25 Эго Инжиниринг 21 Группа ЧТПЗ 92 белая металлургия 15 Нефтегаз 2017 15 нефтедобыча 12 премия 11 Энергомаш (Чехов) - ЧЗЭМ 20 Атоммаш 11 Уфа 10 rotork 10 строительство 15 Алексей Миллер 10 обновление 14 насосы 19 соглашение 13 Металлообработка 13 технический семинар 14 котлы 14 ТВЭЛ 10 Минпромторг РФ 18 трубная продукция 27 Энергетика 10 испытания 10 поставки оборудования 10 поставка оборудования 83 патент 10 ПНФ ЛГ автоматика 14 открытие производства 17 инжиниринг 12 новинки 11 криогенная арматура 16 Группа ПОЛИПЛАСТИК 10 MIOGE 17 Машиностроительная корпорация «Сплав» 15 ИННОПРОМ 2017 10 Российское арматуростроение 23 ПМГФ 30 ВАРК 14 обучение сотрудников 19 система менеджмента качества 15 атомная отрасль 31 нефтяная отрасль 16 российское производство 75 арматуростроение 46 котельное оборудование 19 технологии 10 Выставка 11 Атомная энергетика 16 трубопровод 12 сравнение конструкций 11 опыт эксплуатации 23 медиагруппа Armtorg 46 международная выставка 25 мировое арматуростроение 25 БИРС Арматура 20 АО "Атомэнергомаш" 10 Госкорпорация Росатом 11 отгрузка оборудования 20 награда 15 деловая встреча 11 ЭЛЕМЕР 10 пао газпром 14 Госкорпорация "Росатом" 11 участие в выставках 33 проблемы отрасли 10 проектирование 11 новые технологии 35 компания АДЛ 20 НПО «Регулятор» 10 ПАО «Газпром» 14 Бирс 12 СП "ТермоБрест" ООО 18 награждение 12 Нефтегаз-2018 10 поздравление 18 Lady арматуростроения 12 российское арматуростроение 53 сибэнергомаш 13 медиагруппа ARMTORG 17 делегация 16 YDF Valves 13 международные стандарты 10 новые разработки 77 водный форум 12 запорно-регулирующая арматура 13 Заводы трубопроводной арматуры 23 PCVExpo 2018 12 интервью с выставки 33 Повышение производительности труда 10 видеорепортаж с производства 34 выставки 12 сертификация 10 ЛГ Автоматика 17 интервью с дирекцией 20 видеорепортаж с производственной площадки 13 Белэнергомаш – БЗЭМ 15 Точприбор 13 ЭКВАТЭК 26 участие в выставке 63 Aquatherm Moscow 2019 16 ПМГФ - 2018 17 Легенды арматуростроения 10 ЭКВАТЭК 2018 13 трубная промышленность 20 участие в форуме 15 Hartmann 10 Материалы конференции «Внутренняя стандартизация конечных потребителей трубопроводной арматуры. Новые разработки в отрасли арматуростроения» 12 Конкурс 10