При решении задачи компоновки заготовительного цеха исходят из технических и экономических соображений. При проектировании новых заводов заготовительные цехи увязывают в единый комплекс со всеми придаваемыми им складами, термическими и другими цехами. Делается это для того, чтобы эффективнее использовать площади и сократить количество межцехового транспорта. Большинство заготовительных цехов размещают в промышленных зданиях с сеткой колонн 18 х 12 м и с высотой до нижнего пояса ферм 8,4 м. Однако установка в цехе гидропрессов, вытяжных прессов и молотов требует высоты зданий до 12,6 м с пролетами 24 м. При проектировании цехов необходимо избегать разновысотности зданий.
Важное место при компоновке и планировке заготовительных цехов занимает размещение бытовых и конторских помещений. В настоящее время наиболее приемлемым считается вариант размещения таких помещений вдоль длинной стороны корпуса. Примеры компоновок заготовительных цехов приведены на рис.4.1 и 4.2.
Рис.4.2. Схема компоновки цеха вытяжных прессов
и листоштамповочных молотов
После согласования и принятия общей компоновки и планировки заготовительного цеха приступают к размещению в нем оборудования. Надо иметь в виду, что технологический процесс получения заготовок требует дополнительных площадей для межоперационного складирования и т.п. Создание условий для нормального обслуживания оборудования является основой технического содержания пространственного размещения оборудования и служб заготовительного цеха. При планировке оборудования руководствуются нормами технологического проектирования. В качестве примера в табл.7 и на рис.4.3 приведены расстояния между крупными станками заготовительных цехов, а на рис.4.4 показана примерная планировка профилегибочного цеха, где в первом пролете установлены профилегибочные станки, во втором – фрезерные станки различного назначения и кривошипные прессы, а в третьем – гибочное оборудование и столы для ручных работ.
Таблица 7
Расстояния между станками в заготовительных цехах
Усилие пресса, тс |
Расстояние, м |
|||
А |
Б |
В |
Г |
|
До 40 |
2,0 |
2,5 – 3 |
0,8 – 1,0 |
0,6 |
40 – 100 |
2,5 – 3,0 |
3,0 – 4,0 |
1,0 – 1,3 |
0,8 |
Рис.4.3. Схема расстановки станков и оборудования
Большая часть оборудования заготовительных цехов устанавливается на специальные фундаменты. Схемы фундаментов со всеми необходимыми размерами берутся из паспортов, прилагаемых к станкам, прессам или машинам.
При проектировании заготовительных цехов технолог-проектировщик определяет потребности цеха в энергии (сжатом воздухе, паре, электроэнергии, воде и др). Кроме того, решается задача по проектированию транспортных и подъемно-транспортных средств. При проектировании заготовительных цехов в обязательном порядке должна предусматриваться механическая уборка отходов производства и их переработка.
1 – гибочный пресс; 2 – подкатной станок; 3 – маятниковая
пила; 4 – дисковая пила; 5-7 – кривошипные прессы;
8-10 – сверлильные станки; 11 – посадочный станок;
12 – вертикально-фрезерный станок; 13 – горизонтально-фрезерный станок; 14 – универсально –фрезерный станок;
15 – профилегибочный станок; 16 – верстак; 17,18 – плиты
Рис. 4.4. Планировка профилегибочного цеха
При проектировании механосборочных цехов используют принцип классификации деталей по основным конструктивно-технологическим признакам: назначению, общности технологической обработки, материалам, габаритам и массе. В связи с этим механосборочные цехи проектируют либо по предметному признаку (цех агрегатов), либо по технологическому (подетальному) принципу (цех отдельных деталей).
В зависимости от величины производственной программы и вида продукции цехи завода делятся на единичные, серийные, крупносерийные и массового производства.
В комплексе механосборочных цехов прежде всего проектируются механические цехи (заготовительно-обдирочный, крупных деталей, средних деталей, деталей из цветных сплавов, автоматно-револьверный, шестерен, дисков и валов) и механосборочные цехи (топливной аппаратуры и маслоагрегатов, крупных узлов).
В зависимости от видов обработки и контроля деталей цех имеет соответствующие участки и отделения. Кроме того, при проектировании цеха предусматривают:
1) вспомогательные службы: мастерскую механика, мастерскую по ремонту приспособлений (РЕМПРИ), мастерскую электрика, специальные помещения для сантехника, смазчика и др., материально-авансовый склад (МАСК), промежуточный склад (ПРОСК), инструментально-раздаточную кладовую (ИРК), склад готовых деталей (СГД), склад горюче-смазочных материалов (ГСМ) и пр.;
2) энергетические службы: трансформаторную, генераторную, насосную, вентиляторную, колориферную;
3) обслуживающие службы: эмульсионную, растворную для ЭХО;
4) административные службы: начальников, их заместителей секретарей, технологическое бюро (ТБ), планово-диспетчерское бюро (ПДБ), бюро труда и зарплаты (БТЗ), бюро цехового контроля (БЦК), табельные;
5) комнаты общественных организаций и представителя заказчика;
6) бытовые помещения поглощения: санузлы, душевые, курительные, красный уголок, медпункт, столовые, буфеты и т.п.
Типовая организационная структура управления механическим цехом приведена на рис. 5.1.
Исходными данными для проектирования механического или механосборочного цеха являются: программа выпуска изделий, рабочие и сборочные чертежи, расцеховочные ведомости, маршрутные и технологические процессы, вид и масса заготовок, габариты изделий, режим работы цеха.
Программа выпуска изделий является основой для проектирования цеха и называется производственной. Она может быть точной, приведенной или условной. Точная производственная программа имеется в крупносерийном и массовом производствах, где заранее известны перечень деталей, их количество, материалы, из которых они будут изготавливаться, и т.д. Для цехов с большой номенклатурой выпускаемых изделий пользуются приведенной производственной программой. В этом случае подетальная ведомость составляется на один типовой представитель, а все остальные изделия приводятся к типовому. Условная производственная программа используется в основном в экспериментальных цехах, когда нельзя с достаточной точностью определить номенклатуру изделий. В этом случае подетальная ведомость составляется на условный представитель.
Рабочие и сборочные чертежи являются документами, по которым изготавливаются и контролируются изделия. Наиболее
полно чертежи прорабатываются в массовом, крупносерийном и серийном производствах. Расцеховочная ведомость представляет собой перечень всех деталей, входящих в полный план цеха по выпуску деталей, имеющих рабочие чертежи.
Маршрутные и рабочие технологические процессы необходимы для проектирования серийных, крупносерийных цехов и цехов массового производства. При этом в зависимости от сложности детали технологический процесс может разрабатываться по переходам, операциям, картам и маршрутным ведомостям. Наиболее подробно технологический процесс разрабатывается для цехов массового производства, а менее подробно - для серийного и единичного производства, когда проектирование ведут по типовым технологическим процессам или маршрутным ведомостям.
Вид и масса заготовок оказывают большое влияние на весь технологический процесс изготовления деталей. При проектировании цеха необходимо выбирать наиболее современные методы получения заготовок с наименьшей массой. Габаритные размеры изделий влияют в основном на выбор типа оборудования, оснастки и инструмента.
Режим работы цеха в механических и механосборочных цехах устанавливается в две смены: по 8 часов каждая при 41-часовой рабочей неделе.
Действительный, или расчетный, годовой фонд времени производственного рабочего при укрупненных расчетах принимают равным 1840 часам, хотя он может колебаться в зависимости от продолжительности отпуска той или иной категории производственных рабочих.
Действительный годовой фонд времени работы оборудования зависит от типа оборудования и может составлять 3725 - 4015 часов. Нижняя граница устанавливается для уникальных металлорежущих станков, точного и особо точного оборудования, а верхняя - для универсальных металлорежущих станков, сварочного оборудования, сушильных шкафов и камер, моечного оборудования и т.п.