В1615 г. в России была изготовлена первая пушка с нарезным стволом, а в 1632 г. около г. Тулы построены заводы для производства литых пушек, стволы которых изготавливались сверлением и растачиванием. Значительный вклад в технологию машиностроения был внесен в эпоху Петра I путем внедрения в производство ряда новых технологических процессов по изготовлению артиллерийского и стрелкового вооружения, монет, постройки кораблей и создания для этих технологий новых оригинальных станков и инструментов, принципиальные схемы которых используются в наше время.
На Тульском оружейном заводе еще в 1761 г. впервые
вмире было внедрено изготовление взаимозаменяемых деталей и их измерение при помощи медных калибров. Этому в большой мере содействовало мастерство русских лекальщиков, изготавливавших лекала и сложные калибры с высокой для того времени точностью и применявших при изготовлении калибров искусственное старение.
Вконце XIX — начале XX в. на некоторых предприятиях начали указывать на рабочих чертежах допуски на изготовление деталей.
Впоследующие годы металлообрабатывающая промышленность получила дальнейшее развитие не только на оружейных, но и на вновь возникших машиностроительных заводах, занимающихся изготовлением паровозов, вагонов, станков и других изделий.
Восстановительный период нашей промышленности после 1917 г. и последующие годы ее бурного развития характеризуются обобщением опыта, накопленного отечественным и иностранным машиностроением, в целях использования его при восстановлении и реконструкции заводов и создании новых отраслей отечественного машиностроения.
Значительную роль в развитии последнего играло создание и развитие в нашей стране самостоятельной крупной отрасли машиностроения — автомобилестроения, начало которой было положено в 1929— 1930 гг. созданием крупной производственной базы для действительно массового произ-
20
водства автомобилей. За последующие десятилетия были созданы такие автогиганты, как ГАЗ, АМО ЗИЛ, АЗЛК, ВАЗ и КамАЗ.
Наряду с развитием автомобилестроения были созданы подшипниковая промышленность (ГПЗ-1, ГПЗ-2, заводы в Саратове, Самаре и др.), тракторное и сельскохозяйственное машиностроение (тракторные заводы в Волгограде, Челябинске, Минске и др.), Ростсельмаш, Таганрогский и Красноярский комбайновые заводы.
Параллельно развивались станкостроение, инструментальная промышленность и сопутствующие производства. И прежде всего, это стало возможным благодаря изобретению суппорта, с последующим совершенствованием металлорежущих станков и появлением других металлообрабатывающих машин.
2.3. Роль кузнечно-прессовых машин в современном производстве
Всовременном мире невозможно представить производство машин, механизмов, различных приборов, работающих в отрасли промышленности, без применения современных кузнечно-штамповочных машин (КШМ).
Современный парк КШМ состоит из восьми классов машин, характеризующихся деформирующей силой от 30 кН до 750 МН, эффективной энергией от 1 кДж до 5 МДж, скоростным диапазоном воздействия на обрабатываемый материал от долей миллиметров в секунду до 100м/с и более.
Современные конструкции КШМ разрабатывают с применением информационных технологий, проектных процедур и средств автоматизированного проектирования. оснащают системами ЧПУ, компьютерного мониторинга и диагностики.
Воснову отечественной школы расчета и конструирования КШМ положены труды выдающихся ученых:
21
1.Зимина А.И. Теория и расчет винтовых фрикционных (1931г.), теория паровоздушных молотов (1937 г., 1940
г.. 1953 г.).
2.Сторожева М.В. Теория гидравлических прессов с насосно-аккумуляторным приводом (1930 г., 1949 г.), теория кривошипных прессов (совместно с Н.М. Копыловым 19331935 гг.).
3.Унксова Е.П. Теория приводных пневматических молотов (1931 г.).
4.Гирша И.И. и Залесского В.И. Теория горизонталь- но-ковочных машин и гибочных машин (1931 г.).
5.Розанова Б.В. Конструкции и расчет гидравлических прессов (1958 г.). и др.
Коллективами инженеров и научных сотрудников ведущих НИИ и заводов разработаны и созданы самые крупные
вмире КШМ:
1.Гидравлические штамповочные прессы силой 650 и
750 МН,
2.Одноцилиндровые малогабаритные штамповочные гидравлические прессы силой 300 МН,
3.Паровоздушные бесшаботные штамповочные молоты с энергией удара 1500 кДж,
4.Гидравлические бесшаботные штамповочные молоты с энергией удара 250 кДж и 2 МДж ,
5.Кривошипные горячештамповочные прессы силой 125 и 160 МН и др. машины.
Большая часть имеющихся в России КШМ старше 20 лет. Поэтому потребуется в ближайшее время обновление парка КШМ с учетом современных тенденций в развитии прессостроения.
Археологическими исследованиями установлено, что первые изделия, изготовленные ручной ковкой, были, как правило, предметами украшения. Наиболее древние из найденных золотых изделий изготовлены около 8000 лет назад.
Позднее стали ковать изделия из самородного серебра, меди и метеоритного железа. Однако эти металлы были на-
22
столько редкими, что люди не могли изготовлять из них необходимые в те времена орудия производства, предметы обихода и оружие. Эра металлов наступила позднее, когда человек научился выплавлять, лить и ковать их.
Техника обработки металлов получила заметное развитие в X — XIII вв. В то время кузнецы уже научились изготовлять прочные многослойные мечи и топоры со стальными закаливаемыми лезвиями. Изготовляли также предметы бытового назначения, инструменты и ремесленные приспособления.
В конце XVIII в. в кузнечном производстве начали применять канатные и паровые молоты, винтовые и гидравлические прессы. Наряду с появлением средств механизации в кузнечном производстве это привело к совершенствованию технологии изготовления поковок не только способами ковки, но и горячей штамповки и даже калибровки.
Кустарное кузнечное ремесло превращается в обособленное производство с большими группами мастеровых людей — кузнецов. Первыми самостоятельными заводами в дореволюционной России, созданными преимущественно для производства оружия, были Тульский, Сестрорецкий, Ижевский.
Кроме оружия на заводах изготовляли сельскохозяйственный инвентарь и различные предметы бытового назначения. Тульский оружейный завод в течение XVIII столетия был несколько раз усовершенствован и по своему уровню превосходил лучшие оружейные фабрики Англии, которая в то время была ведущей промышленной страной мира.
Во второй половине XIX в. развитие судоходства, укрупнение калибра артиллерийских систем, строительство железных дорог, мостов и различных машин для промышленности привело к необходимости подвергать ковке все более крупные железные заготовки и стальные слитки массой до нескольких тонн.
Подлинный переворот в кузнечном производстве вызвало появление паровых молотов. На Обуховском машино-
23
строительном заводе и Пермском пушечном заводе были установлены самые крупные в мире паровые молоты с массой ударных (подвижных) частей 50 т. С 1885 г. в России начали устанавливать гидравлические прессы, которые и поныне являются основным типом оборудования для ковки наиболее крупных поковок.
Вконце XIX и начале XX в. на заводах стали применять специализированное оборудование — горизонтальноковочные машины, гибочные машины-бульдозеры, вертикальные кривошипные прессы и др. Переход к более совершенному оборудованию способствовал повышению уровня развития технологии.
ВXIX в. разрабатываются научные основы теории деформирования металлов. Русский ученый П.П. Аносов в 1841 г. впервые применил микроскоп для исследования строения сталей и установил зависимость между структурой металла и его свойствами.
Работы ученого легли в основу разработки способов получения сталей с заранее заданными свойствами. Русский инженер Д.К. Чернов, исследуя поведение сталей при нагреве
иохлаждении, открыл явление структурных превращений в металлах и ввел понятие критической температуры, что послужило научным обоснованием температурных и деформационных режимов обработки давлением.
Однако, несмотря на талантливость российских кузнецов и их отдельные успехи, кузнечное производство царской России в целом отставало от достижений передовых европейских стран.
Великая Октябрьская социалистическая революция открыла новую эру в развитии всех отраслей машиностроения, в том числе и кузнечнопрессового производства. Разрушенную во время гражданской войны промышленность в тяжелейших условиях удалось восстановить только к 1928 г. Начиная с 1930 г. в СССР был построен целый ряд крупных металлургических заводов (Магнитогорский, Кузнецкий, За-
24