Кузнечный цех: краткое описание, оборудование. холодная ковка

Производство кованых изделий: сырьё и оборудование

В представлении большинства людей мастер-кузнец — это добрый молодец богатырского роста с двухпудовым молотом, работающий посреди огненного ада кузницы. На самом же деле оснащение современной кузницы позволяет свести к минимуму физические затраты при изготовлении кованых изделий. Итак, ниже представлены примерные списки сырья и оборудования для организации работы кузнечного цеха. Изначально придется закупить большое количество «расходников», таких как:

Разнообразные металлические профили в виде уголков, труб и квадратов, а также листовое железо.
Стальные заготовки различного размера и конфигурации.
Грунтовки, краски, остужающее масло и другие технические жидкости.

Самым незаменимым инструментом в процессе ковки металлических изделий является гнутик. Он используется для сгибания заготовок под любым углом и способствует выполнению большого числа кузнечных операций в течение короткого времени. Помимо гнутика, для холодной ковки нужно будет ещё приобрести:

Специальный инструмент для создания волнистой структуры металла.
Стол-верстак с тисками разных размеров.
Мощный сварочный инвертор.
Устройство для спирального скручивания металлических заготовок – улитку.
Механизм для закрутки металлических прутов вокруг своей оси – твистер.
Качественную и мощную «болгарку».

Горячее литьё изделий из металла потребует закупки следующих видов оборудования:

Кузнечный горн с газовым или угольным отоплением.
Наборы молотов, наковален и клещей различных размеров.
Качественный компрессор, а также штампы и формы.
Гидравлический пресс.
Механизм для кругового выгибания изделий.
Токарный, фрезерный и сверлильный станки.

Эволюция развития оборудования

Типы штамповочных прессов и специальное оборудование для ковки

Листопрокатный молот Нейво-Шайтанского завода (вторая половина XIX века).

До 15-16 веков практически все металлические изделия производились частными мастерскими и небольшими цехами. Однако, начало Великих Географических открытий с сопутствующим им ростом тоннажа морских судов потребовало изготовления довольно больших якорей и прочего корабельного оснащения. Вручную с молотом уже было невозможно проковать такие габаритные детали. Как результат — появились первые механические молоты, работающие на силе воды.

Далее толчком послужили развитие вооружений и транспортных средств и в 19 веке возникают целые металлообрабатывающие гиганты с паровым оборудованием.

Изобретение гидравлических прессов дали возможность внедрить штамповку как основную технологию массового выпуска продукции. А дальнейшее появление электродвигателей дало толчок развитию кривошипных прессов, составляющих современную основу кузнечно-штамповочного оборудования.

Вложения и доходы

Кузнечный цех: описание, оборудование. холодная ковка
Финансовые вложения в открытие бизнеса по производству кованых изделий составят порядка 3 миллионов рублей. Основные статьи расходов выглядят следующим образом:

Оплата аренды помещения кузнечного цеха.
Закупка оборудования и сырья.
Заработная плата работникам цеха.
Транспортные расходы.
Реклама бизнеса.
Непредвиденные траты.

Естественно, львиная доля денежных средств уйдет на закупку оборудования – все остальные расходы составят не более 10% от общей суммы.

Что касается прибыли от изготовления кованых изделий, то она напрямую зависит от сложности и эксклюзивности поступающих заказов. Может получиться и так: доход от выполнения десяти заказов в августе будет ниже, чем доход от выполнения двух заказов в сентябре. Просто в августе у вас заказывали изготовление обычного бытового ширпотреба (кочерги, гвозди, железные клинья), а в сентябре – эксклюзивные кованые ворота и подарочный кинжал.

Подводя черту под вышесказанным, хотелось бы отметить, что ощутимую прибыль вы начнете получать только после того, как наберете приличную базу постоянных клиентов. Средний срок окупаемости данной бизнес-идеи составит от шести до двенадцати месяцев.

Характеристика участка

Холодная ковка своими руками

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.

Типовое задание на проектирование

Указанные в задачах вопросы отражаются в задании на проектирование (составляется заказчиком с привлечением проектной организации при необходимости), которое является основой для разработки проекта. Как правило, в задании на проектирование указывают следующее:

наименование предприятия, здания или сооружения;
основание для проектирования;
район, пункт или площадка для строительства;
номенклатура продукции и мощность производства по основным ее видам (в натуральном или ценностном выражении) на полное развитие и на первую очередь;
режим работы предприятия, его специализация, производственное и хозяйственное кооперирование;
основные источники обеспечения предприятия при его эксплуатации и в период строительства сырьем, водой, теплом, газом, электроэнергией;
условия по очистке и сбросу сточных вод;
основные технологические процессы и оборудование;
необходимость разработки автоматизированных систем управления производством;
намечаемое расширение предприятия, здания или сооружения;
намечаемые сроки строительства, порядок его осуществления и ввода мощностей по очереди;
кооперация при осуществлении строительства предприятия, размещаемого в составе промышленного узла;
намечаемый размер капитальных вложений и основные технико-экономические показатели предприятия или сооружения, которые должны быть достигнуты при проектировании;
данные для проектирования объектов жилищного и культурно-бытового строительства;
требования по разработке вариантов технического проекта или его частей;
стадийность проектирования;
наименование генерального проектировщика;
наименование генерального подрядчика.

Этот состав уточняется применительно к особенностям отрасли промышленности и условиям осуществления строительства.

Преимущества кузнечного бизнеса

Фрезерный станок 676: краткое описание, технические характеристики. фрезы по металлу для фрезерного станка

Кованые изделия и аксессуары на сегодняшний день достаточно востребованы в нашей стране. Использование таких изделий в оформлении фасада здания, в ландшафтном дизайне или в общем интерьере создает ощущение волшебной и оригинальной атмосферы.

Художественная ковка одинаково гармонично смотрится и в декоре загородного дома или участка, и в оформлении офисных зданий. Можно использовать элементы художественной ковки при изготовлении мебели, на заборах, козырьках над входом. В общем, где угодно. Такие изделия ценятся очень дорого. Поэтому при грамотном подходе к организации кузнечного бизнеса можно получать стабильный и высокий доход.

Подводим итоги

Художественная ковка и изготовление кузнечных изделий – бизнес перспективный и прибыльный. Если в вашей кузнице будут работать высококвалифицированные профессионалы, и качество вашей продукции будет на высоком уровне, то все вложенные в организацию бизнеса средства окупятся довольно быстро. Если же вы планируете совмещать художественную ковку с изготовлением витражей, то гарантированно можете рассчитывать на успех и стабильный доход.

Следовательно, заниматься кузнечным бизнесом не так сложно и достаточно выгодно. К тому же все усилия и расходы будут оправданы. Важно только тщательно продумать даже самые мельчайшие детали и основательно подойти к организации дела: учесть все требования к помещению, приобрести качественные инструменты и найти для работы профессиональных и опытных мастеров кузнечного дела. Такой подход обеспечит вас спросом на продукцию и стабильной прибылью.

Источник

Профессиональные и квалифицированные сварочные услуги пользуются должной популярностью и востребованностью в любых городах и регионах страны, вне зависимости от размеров населенного пункта. При условии грамотного подхода к разработке и реализации бизнес-проекта сварочный цех может стать для своего владельца источником стабильного и высокого дохода. Бизнес-план сварочного цеха содержит пошаговое руководство по организационным мероприятиям, рекомендации относительно процесса государственной регистрации предпринимательской деятельности, подбора квалифицированных кадров, рекламных и маркетинговых приемов, а также финансовую аналитику показателей доходной и расходной частей бюджета предприятия.

Изделия, получаемые из кузнечных элементов

Разобравшись в многообразии предметов создаваемых по средствам художественной ковки, стоит упомянуть о готовых товарах, получаемых по средствам данного ремесла. Нестандартные кованые изделия, с изящными изгибами, создаваемые с учетом образа помещения, будь то квартира или загородный дом, чудесным образом впишутся в современное дизайнерское решение так и в традиционный интерьер, привнесут старинный лоск, призванный создать ощущение завершенности. В умелых руках могут быть созданы:

ворота,
заборы,
лестницы,
оконные решетки,
балконные ограждения,
фонари,
светильники,
мебель.

Организация данного бизнеса с нуля

Прежде чем организовывать кузницу, необходимо пройти процесс превращения из обыкновенного человека в индивидуального предпринимателя. Происходит сие чудо в отделении ФНС вашего города после уплаты в царскую казну госпошлины размером 800 «деревянных» и написания соответствующей челобитной (заявления). После выполнения этих шагов вам вручат особую «грамоту» — свидетельство ОГРН, которое официально подтвердит ваш новый статус.

Далее следует озаботиться поиском подходящего помещения под кузницу. Его площадь должна быть не менее 100 кв. метров, дабы в нем вольготно разместились два отделения – цех горячего литья и цех холодной ковки. В незапамятные времена мастера кузнечного дела лучшие свои вещи изготавливали исключительно методом горячего литья. В современности же, для упрощения производственного процесса, чаще используется холодная ковка.

Кузница должна располагаться как можно дальше от спальных районов города, так как шум от её работы иногда превышает 100 децибел. Желательно, чтобы на её территории был просторный внутренний двор для хранения готовых изделий и материалов

При обустройстве помещения нужно особое внимание уделить вентиляционной системе, ибо без хорошего проветривания работать там будет физически невозможно. Также необходимо уладить все вопросы с пожарной службой – этот орган всегда очень пристально следит за деятельностью потенциально пожароопасных производств

Не менее ответственный подход нужен к набору работников в кузницу. Оптимальное их число – четыре человека. По одному мастеру в каждый из цехов, а также три разнорабочих им в помощь. Нелишним станет приобретение транспорта для доставки крупногабаритных изделий.

На начальном этапе работы кузнечного цеха следует сделать упор на изготовление следующих видов наиболее востребованных изделий:

Заборы и ограды.
Мебель для сада и огорода.
Художественные ворота и решетки на окна.
Кованые части садовых беседок.
Аксессуары для каминов.
Резные подсвечники и светильники.

Производство вышеперечисленной продукции позволит вашему бизнесу максимально быстро выйти на высокие показатели рентабельности.

Виды кузнечных работ

Технология кузнечных работ включает в себя несколько видов операций, различающихся применяемым инструментом, режимами выполнения и целью. Эти операции в полной мере применяются и в технике художественной ковки, а изготовление какого-либо изделия может включать любой их набор и последовательность. Основным признаком для классификации является температура обработки — горячая и холодная ковка. Остальные критерии также могут относить операцию к различным видам и подвидам.

Горячая художественная ковка

При горячей ковке изделие подвергается предварительному и при необходимости сопутствующему нагреву для повышения мягкости и пластичности. Существуют два вида горячей ковки металла:

Свободная или ручная ковка, при которой обрабатываемое изделие свободно размещается на наковальне, а необходимые форма и размер обеспечиваются ударами ручного или механического молота. К этому виду относится и кузнечная сварка — соединение разогретых до температуры плавления деталей с использованием кузнечного инструмента.
Штамповка, при которой заготовка помещается в штамп с внутренней полостью, по форме и размерам соответствующими готовому изделию. В процессе ковки заготовка деформируется и заполняет пустую область штампа.

Холодная художественная ковка

При холодной ковке изделие подвергается обработке без предварительного нагрева. Чтобы деформировать холодный металл, нужно приложить много усилий, поэтому этот метод применяется для обработки заготовок небольшого сечения. Для холодной художественной ковки используются разнообразные станки, в том числе для холодной штамповки.

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.

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.

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.

Индукционные нагреватели

Перед обработкой методом горячей ковки заготовки нагревают до определенной температуры. Для решения этой задачи применяют различное нагревательное оборудование. В этот список входят и индукционные нагреватели. В них проходят предварительный нагрев заготовки перед операциями штамповки, гибки, ковки и пр.

В частности:

использование индукционных нагревателей приводит к снижению энергетических затрат и это довольно важно, особенно в условиях стабильного роста тарифов; применение нагревателей повышает производительность труда, так как индукционный нагрев позволяет минимизировать время, затрачиваемое на прогрев детали; в автоматизированных печах, за счет точности позиционирования и расположения заготовок в индукторе, повышается точность нагрева; нагрев заготовки в индукционной печи отличает малое количество окалины и это позитивно сказывается на длительности эксплуатации штампового инструмента;

установка подобного оборудования, позволяет высвободить дополнительные площади в производственном помещении.

Индукционный нагреватель ТВЧ

Актуальность сварочного бизнеса, его преимущества и недостатки

Спрос на сварочный бизнес и услуги профессиональных сварщиков в настоящее время не вызывает сомнений, и данный вид предпринимательской деятельности является сегодня одним из наиболее актуальных и стабильных. Дополнительным преимуществом станет личная профессиональная заинтересованность начинающего предпринимателя в собственном деле, наличие необходимых навыков и умений, поскольку бизнес, основанный на собственных увлечениях, как известно, буквально обречен на успех.

Помимо прочего, сварочный бизнес ценится предпринимателями за счет отсутствия необходимости больших стартовых капиталовложений и приобретения широкого ассортимента дорогостоящего оборудования. Также процесс государственной регистрации бизнеса в данной сфере не отличается сложностями и необходимостью оформления дополнительных лицензий, благодаря чему запустить собственное предприятие в сфере сварочного бизнеса в состоянии даже начинающий предприниматель без опыта реализации других бизнес-проектов.

Способы ковки

Ручная;
Штамповка;
Ковка на молотах.

Ковку осуществляют с использованием ручных или механизированных инструментов. Это может быть или кувалда, или пресс, работающий от разного вида приводов, например, пневматического.

Эта операция позволяет получать детали, имеющие различные габариты, вес и формы.

Применение ковки повышает механические параметры стали, улучшает его внутреннюю структуру. Именно поэтому, особо ответственные детали обрабатывают методом ковки. Например, шатуны, устанавливаемые на двигателях внутреннего сгорания.

Ковку разделяют на две большие группы – ручную и машинную. Для первой применяют ручной ударный инструмент или специально изготовленное кузнечно-прессовое оборудование. Для машинной обработки применяют прессы и молоты. Тяжелые и габаритные детали обрабатывают на прессах, более мелкие детали обрабатывают на механических молотах.

Ручная ковка должна осуществляться только в специально оборудованной мастерской. Кроме нагревательного горна, мастерская должна быть оснащена системой вентиляции и наковальней. Она представляет собой значительный кусок металла, на которой могут быть смонтированы технологические приспособления, например, рог или матрица, для получения калиброванных деталей. Для производства наковальни применяют сталь 45Л.

С помощью наковальни ковку заготовок выполняют своими руками и придают им нужные формы и размеры. Наличие плоской поверхности на наковальне позволяет обрабатывать плоские детали.

Обработку металла при помощи ударов разделяют на свободную ковку и обработку в штампах.

Суть свободной ковки заключается в заключение заготовки между молотом (прессом) и основанием. Получение требуемой формы и размеров осуществляет оператор станка, используя для этого вспомогательного инструмента.

Во время штамповки металл получает форму и размеры в пределах инструмента, применяемого для обработки. Для выпуска детали, требуется новый штамп. Штамповка – это промежуточная технологическая операция, после которой полученные полуфабрикаты отправлены на дополнительную обработку, например сварку или сверление.

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.

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.

Мастера

Разрабатывая бизнес-план кузницы, не забудьте о требованиях к работникам. Минимальный штат такого предприятия должен состоять из двух человек: главного мастера и его помощника. Также желательно нанять квалифицированного специалиста по сварочным работам, который будет заниматься сборкой готовых изделий.

Найти хороших мастеров кузнечного дела нелегко, это основная проблема данного вида деятельности. В серьезных кузницах, кроме рабочих исполнителей, в штате имеется еще и художник, который занимается созданием эскизов будущих изделий. Он же разрабатывает все декоративные элементы.

Бизнес-план кузницы должен быть тщательно продуманным и отражать цель вашего проекта, вид изготавливаемой продукции. В него должна быть включена информация о требованиях к помещению, количестве работников, виде вентиляции, мощности производства и прочих важных моментах. Также следует рассмотреть в отдельном разделе технологию производства выпускаемой продукции.

Концепция предприятия и перечень услуг сварочного цеха

Концепция бизнес-проекта заключается в организации собственного предприятия, предоставляющего на платной основе профессиональные и квалифицированные услуги в области сварочного бизнеса.

Сварочный цех предоставляет следующий примерный перечень услуг:

автомобильные сварочные работы;
работы с металлическими трубами различных диаметров;
сварка ворот, ограждений из металла и решеток;
сварочные работы с бытовыми и хозяйственными предметами;
работы с декоративными металлическими изделиями и конструкциями.

Общепринятая классификация кузнечно-прессового оборудования

Среди всего разнообразия механизмов и машин для ковки существует несколько критериев, согласно которым проводится классификация кузнечно-прессового оборудования:

по типу передачи энергии от двигателя к исполнительному механизму;
по виду конечного элемента воздействия на заготовку;
по технологическим возможностям.

Металлообрабатывающее и кузнечно-прессовое оборудование состоит из двух основных агрегатов: двигатель с передачей (привод) и исполнительный элемент.

Чтобы разобраться в некоторых конструктивных нюансах, стоит рассмотреть основные разновидности таких агрегатов более подробно.

По принципу передачи энергии

Это один из основополагающих критериев в классификации данного типа оборудования.

Различают следующие разновидности:

гидравлические прессы и молоты;
ротационные ножницы и машины;
роторные установки, агрегаты и машины;
прессы, ножницы и другие машины кривошипного типа;
кузнечно-прессовые станки, которые используют в работе газ или жидкие среды;
полиспастные или канатные прессовые машины;
импульсные прессы.

Каждая из разновидностей обладает своими конструктивными отличиями, разной производительностью и применяется для изготовления практически любых изделий способом ковки, горячей или холодной штамповки.

По типу исполнительного элемента

Эта классификация является более упрощенной, и во многих источниках ее можно увидеть в качестве универсальной градации.

Оборудование для кузнечно-прессового цеха можно разделить на три основные категории по типу исполнительного элемента:

молоты.
Тяжелая металлическая конструкция определенной формы воздействует на заготовку с конкретной силой удара, заставляя металл принять необходимую форму. Существует несколько разновидностей молотов – высокоскоростные, паровоздушные, гидравлические и приводные;
прессы.
При помощи своей массы пресс помогает принять заготовке необходимую форму. Чаще всего их используют при изготовлении объемных изделий из стандартного листового проката. Существует несколько основных видов прессов – механические (винтовые или кривошипные) и гидравлические. Между собой они отличаются габаритными размерами и силовыми характеристиками;
ротационные машины.
Специальная технология, основанная на вращении и силовом воздействии, позволяет изготавливать из металла конечные изделия различной степени сложности. Различают ротационно-обжимные и ротационно-ковочные установки.

Большой выбор разновидностей исполнительных элементов и вариантов конструкций позволяет заказчику подобрать оборудование согласно своим требованиям (тип изготавливаемых изделий, величина производства и другие характеристики).

Инструменты для художественной ковки

Многие века стандартный набор оборудования и инструментов кузнеца не изменялся. Горн с углями, меха для их раздувания, молот и наковальня, клещи и бочка с водой являлись основными инструментами кузнеца. Развитие средневекового производства привнесло в этот набор элементы механизации, а промышленная революция превратила кузнечное дело в отрасль, направленную на массовое производство продукции.

Молот и наковальня

Это направление получило в свое распоряжение целый ряд специального оборудования для художественной ковки, станков и приспособлений, облегчивших труд кузнеца и позволяющих выполнять сложные изделия.

Классический угольный горн по-прежнему остается в кузнечном арсенале, но на помощь ему пришли еще и муфельные печи, индукционные нагреватели. Многие кузнечные станки сохранили свои исторические названия, соответствующие их назначению — гнутики, улитки, волны, твистеры и торсионы — но получили мощный электрический привод или превратились в универсальные многофункциональные станки.

История художественной ковки

История практического применения и обработки металла насчитывает уже несколько тысячелетий. Столько же тысячелетий насчитывает и история художественной ковки, о чем свидетельствуют древнейшие археологические находки. Примитивные наконечники для копий и мотыг хранят признаки творческой обработки. Раньше ковка имела в основном практическую направленность, но среди кузнецов всегда находились мастера, умеющие совместить практичность с художественностью. Примером служат образцы оружия и доспехов, конской сбруи, домашней утвари.

Началом становления художественно ковки как самостоятельного ремесла можно считать эпоху Возрождения и связанный с ней расцвет искусств и науки. Средневековые дворцы и храмы в стиле ренессанс или барокко содержат в своем убранстве кованые элементы, отражающие духовные, геральдические или просто эстетические запросы владельцев.

Сегодня эти запросы определяются понятием «дизайн интерьера», в котором элементы художественной ковки продолжают занимать достойное место.

Кузнечный цех

Кузнечные цехи при реконструкции ремонтных предприятий проектируются по укрупненным показателям. Программа кузнечного отделения может быть выражена количеством ремонтируемых машин в год или весом деталей, которые должны быть в течение года вновь откованы или отремонтированы.

Кузнечный цех ( 15) — кузнечно-прессовое оборудование, ковочные машины, молоты, тяжелые станки, приборы управления и контроля.

Кузнечный цех предназначен для производства различных поковок и метизов, а также поковок слесарно-монтажного инструмента.

Кузнечные цехи размещают в зданиях, составленных из унифицированных типовых секций, выбор и количество которых зависит от характера и масштаба производства поковок и необходимой для этого площади. К зданию цеха, в зависимости от расположения его на генеральном плане, может быть пристроена эстакада для. Эстакада пристраивается, вдоль пролетов как основных, так и дополнительных секций. Дополнительные секции допускается применять в сочетании с основными секциями в поперечном и продольном направлениях. Служебно-бытовые помещения желательно пристраивать к торцам пролетов основных секций.

План расположения обо.

Кузнечные цехи отличаются друг от друга рядом признаков, основными из которых являются технологический процесс, оборудование, характер производства, тип производства, объем производства.

Кузнечный цех должен иметь оборудование, позволяющее производство деталей мешалок, валов, большого размера и специального назначения болтов, фланцев и деталей реакционной аппаратуры.

Кузнечные цехи по видам выпускаемых поковок классифицируются следующим образом: I класс — мелкие поковки ( массой 25 кг); II класс — поковки средней массы ( до 700 кг) и тяжелой массы ( до 10 т); III класс — поковки особо тяжелой массы ( до 70 — 200 т); IV класс — штамповочные поковки ( массой 45 — 150 кг); V класс — штамповочные мелкие поковки крупносерийного и массового производства.

Кузнечный цех состоит обычно из отделений: заготовительного со складом материалов, кузнечно-прессового, рессорно-пру-жинного, метизного, сварочного и склада готовых изделий, а также бытовых и служебных помещений.

Кузнечный цех главным образом предназначается для изготовления новых поковок как для нужд завода, так и для линии в объеме, установленном планом.

Кузнечные цехи служат для изготовления крупных и мелких поковок, термические — для термообработки деталей и инструментов. Оборудование кузнечных цехов — молоты, прессы, ковочные машины, нагревательные печи, горны для ручной ковки. Оборудование термических цехов — нагревательные печи и закалочные ванны.

Кузнечные цехи служат для изготовления крупных и мелких поковок, термические — — для термообработки деталей и инструментов. Оборудование кузнечные цехов — молоты, прессы, ковочные машины, нагревательные печи, горны для ручной ковки. Оборудование термических цехов — нагревательные лечи и закалочные ванны.

Кузнечный цех состоит из следующих отделений: молотового, прессового, болто-гаечного, рессорного и пружинного, заготовительного и из складов для железа и штампов. Большинство кузниц оборудовано паровыми молотами в 2 — 3 т, и лишь отдельные кузницы имеют молоты с большим тоннажем. Кроме молотов имеются ковочные машины Аякс, Газенклевер, прессы Венсана, гайкоделительные станки. В среднем кузница выпускает ок. Из всей поковки в среднем 50 % проходит через молоты и прессы, 15 % — через ковочные машины, 15 % — через бульдозеры и 20 % изготовляется вручную.

Кузнечные цехи размещаются, как правило, в одноэтажных производственных павильонных зданиях пролетного типа. Наиболее распространены здания П и Ш — образной формы.

Отдельные кузнечные цехи с высоким уровнем организации и технологии достигают высоких технико-экономических показателей несмотря на малый объем производства.

Кузнечное производство и перспективы его развития

Кузнечное производство в значительной степени определяет уровень развития всего машиностроения. Ковкой и штамповкой изготовляют миллионы изделий разных типов, массы, формы, размеров. Наиболее ответственные и тяжелонагруженные детали изготовляют из кованых и штампованных поковок. Такие отрасли, как транспортное, энергетическое, металлургическое машиностроение, прессостроение и многие другие, не могут существовать и развиваться без применения обработки металлов ковкой.

Одной из основных задач, стоящих перед кузнечным производством, является экономия металла. Примерно из 160 млн. т годового выпуска стали в нашей стране ежегодно уходит в стружку около 8 млн. т. Хотя эти отходы и образуются в механических цехах, они, по существу, являются отходами кузнечного производства, которое не всегда может обеспечить получение точных поковок без их значительной последующей обработки резанием.

Совершенствование техпроцессов

Дальнейшее совершенствование процессов ковки и штамповки, обеспечивающее более широкое их использование в машиностроении, направлено на получение поковок с размерами и формой, приближающимися к размерам и форме готовых деталей, идущих на сборку. Это ведет к уменьшению объема обработки резанием, снижению потерь металла в стружку, повышению производительности труда и снижению себестоимости продукции.

В ряде случаев обработка резанием вытесняется высокоточными процессами обработки давлением с существенным повышением технико-экономических показателей производства. Специальные виды штамповки позволяют получать готовые изделия (заклепки, болты, штифты, гайки и др.

), а также детали машин (лопатки турбин, шестерни, ступенчатые и кулачковые валы и др.), почти не требующие дополнительной обработки резанием. Современные горячештамповочные автоматы обеспечивают малоотходную штамповку достаточно точных поковок, таких, как шестерни, кольца, фланцы, болты, гайки и т.п.

,из прутков диаметром до 80 мм с производительностью до 70 шт. в минуту.

На базе экспериментальных и теоретических исследований усовершенствованы режимы ковки с применением более совершенных конструкций бойков. Внедряется ковка с неравномерным нагревом заготовок, при которой наибольшая деформация сосредоточивается в нужном участке объема заготовки с целью повышения качества металла, что особенно важно для крупных слитков. Расширяются возможности увеличения наибольшей массы откованных поковок до 400т и более.

Кузнечные цехи оснащают все более мощным, производительным и точным оборудованием. Основными направлениями экономического и социального развития СССР на 1986 — 1990 годы и на период до 2000 года предусмотрен опережающий рост выпуска кузнечно-прессового оборудования при значительном повышении его технического уровня. В двенадцатой пятилетке запланировано увеличить выпуск современных кузнечно-прессовых машин, оснащенных средствами автоматизации.

Автоматизация

Все шире внедряются механизация и автоматизация процессов ковки и штамповки. На базе современных достижений электронной и вычислительной техники создаются принципиально новые системы управления машинами и технологическими процессами, применяются различные манипуляторы, роботы и др. На некоторых заводах внедрены устройства программного управления для контроля и обеспечения точных размеров поковок при ковке на гидравлических прессах.

Проводятся интенсивные работы по усовершенствованию проектноконструкторских и технологических разработок. Применение машинных способов проектирования технологии, оснастки и оборудования позволяет оптимизировать поиск технических решений и значительно повысить уровень кузнечно-штамповочного производства в ближайшем будущем.

Реконструкция

В результате реконструкции отдельных заводов, введения новых производственных мощностей и объединения мелких кузниц в крупные увеличиваются масштабы выпуска поковок цехами кузнечного производства. При этом создаются благоприятные возможности для специализации производства поковок при сокращении номенклатуры выпускаемых поковок для каждого из цехов в соответствии с возможностями данного производства (тип, размер и число единиц оборудования) .

В этих условиях уменьшается стоимость изготовления поковок и повышается производительность труда за счет применения специализированного оборудования, комплексной механизации и автоматизации, внедрения более совершенной технологии и прогрессивных методов организации труда. Специализация одновременно предполагает кооперирование различных производств для взаимного обеспечения поковками, которые на данном производстве не изготовляются.

На принципах специализации и с использованием ее преимуществ организуется централизованное производство однотипных общемашиностроительных поковок шестерен, валов, фланцев, клапанов и других на специальных кузнечных заводах (центрокузах) с выпуском 400 . . . 500 тыс. т поковок в год, а также в специализированных кузнечно-штамповочных цехах с выпуском около 200 тыс. т поковок в год.

Среди специализированных цехов большинство составляют штамповочные, но есть и ковочные, например специализирующиеся на ковке осей для железнодорожного транспорта. На некоторых металлургических заводах имеются специализированные цехи для ковки слитков.

Хотя ковка и уступает горячей штамповке по производительности и точности поковок, однако имеет свою рациональную область применения. Это прежде всего выпуск малых серий поковок небольшой и средней массы (100 … 200 кг), когда изготовление дорогостоящих штампов для горячей штамповки экономически нецелесообразно.

В таких случаях более экономична ковка на молотах универсальным инструментом — бойками. Крупные поковки (особенно массой десятки и сотни тонн) удается изготовлять только ковкой на гидравлических прессах. В общем выпуске поковок, производимых в нашей стране, в среднем 30 % приходится на кованые поковки, а 70 % — на штампованные.

Однако, например, в тяжелом машиностроении число кованых поковок достигает 70 %.

Ручная ковка

Ручная ковка необходима в единичном и мелкосерийном производстве поковок для изготовления деталей экспериментальных машин и необходимых при ремонте оборудования, для изготовления специального инструмента и т.д. Практически на всех заводах, во всех ремонтных мастерских еще продолжительное время будет использоваться ручная ковка. Работы по ручной ковке могут выполнять только рабочие высокой квалификации.

Дальнейшие перспективы развития кузнечного производства в нашей стране во многом зависят от уровня профессиональной подготовки нового пополнения рабочих-кузнецов, которые должны в совершенстве овладеть этой почетной и очень нужной профессией.

Источник: https://www.metalcutting.ru/content/kuznechnoe-proizvodstvo-i-perspektivy-ego-razvitiya

Основные приемы художественной ковки

Для каждого из видов ковки металлов и сплавов существуют свои технологии и приемы обработки. Художественная ковка с учетом специфики использует в своем арсенале практически все основные приемы кузнечного мастерства, с помощью которых в металле можно выразить любой творческий замысел.

Высадка

Целью операции является уменьшение длины заготовки с одновременным увеличением поперечного сечения. При горячей ручной ковке нагретую деталь ставят вертикально на наковальню и отбивают молотом по верхнему концу. Нагревая отдельные места и удерживая деталь щипцами, на ней можно выполнить утолщенные узлы, изгибы, объемные или плоские элементы задуманного украшения.

Протяжка

Протяжка представляет собой операцию, противоположную высадке, и применяется для удлинения заготовки. Направление удара при протяжке — поперек оси детали с ее проворотом или продвижением по длине.

В зависимости от формы заготовки (плоской, круглой, пустотелой, кольцевой) и применяемой оснастки техника протяжки включает в себя множество приемов. Отдельные приемы протяжки могут называться своими терминами — разгонка, расплющивание или раскатка.

Кузнец работает

Округление

Операция применяется при горячих методах ковки и заключается в закруглении граней профильных заготовок. Первоначально углы заготовки расковывают, доводя ее до восьмигранного сечения. Окончательное округление выполняют с помощью специальных обжимок или вырезных молотков.

Продевание

Продевание различных элементов друг через друга — распространенный прием, активно применяющийся в художественной ковке. Продевание проводится двумя способами — сборкой по принципу цепных звеньев или прошивкой отверстия в одном из элементов. В этом случае для операции используют зубила нужной формы и размера.

Оформление уступов

Уступы различной формы в технике художественной ковки выполняют как с декоративной, так и с технологической целью, чтобы закрепить детали между собой. Выполняют уступы, используя острые ребра наковальни или специальную подкладную оснастку.

Гибка

Гибка — распространенная технология, активно применяющаяся в художественной ковке. Для гибки разработаны специальные станки и приспособления, позволяющие мастерам работать по собственным шаблонам.

Обустройство помещения для кузницы

Бизнес-план кузницы — это документ, согласно которому будет реализовываться проект. Если говорить о требованиях к помещению для данного вида деятельности, то в первую очередь следует отметить, что оно должно быть просторным и светлым. Высота потолков должна составлять минимум три-четыре метра при общей площади от 40 кв. м.

Основным оборудованием кузницы является горн на один или два огня. Для него необходимо оборудовать дымоход. На расстоянии полутора или двух метров от горна устанавливается наковальня, чуть дальше от нее – тиски. Вместе с конструкцией горна необходимо монтировать ящики для воды, которая нужна для закалки или охлаждения инструмента.

Кузнечный инструмент должен находиться в удобном месте. Можно вешать его на стене или оборудовать для него специальную стойку. Сверлильные станки, стальные передвижные козлы, рычажные ножницы, пневматический молот – все это поможет мастеру создавать качественные кузнечные изделия.

Оборудование для кузницы

Кузнечное оборудование условно можно разделить на основное и дополнительное. Основное оборудование — это, к примеру, тиски, которых должно быть несколько штук разного размера. Наковальня является основным упорным инструментом. Ее вес, в среднем, составляет сто килограмм. Для изготовления наковальни в основном используют высокоуглеродную сталь. Есть однорогие и двурогие наковальни. Горн – это еще одна важная составляющая кузницы. Этот инструмент нужен для термической обработки металла.

Кроме основного оборудования вам также потребуется ручной инструмент: кувалды, молотки, зубила и так далее. Бизнес-план кузницы должен в обязательном порядке включать полный перечень необходимого оборудования и инструментов. Нужен в кузнице и аппарат для сварки. Следует отметить, что расходы на укомплектование предприятия будут существенные. А конкретно:

тиски маленькие и большие – 5 и 15 тысяч рублей за штуку соответственно (их потребуется двое-трое разного размера);
наковальня – 50-60 тысяч рублей;
горн – 40 тысяч рублей (однако для экономии средств можно сделать его и самостоятельно).

Оборудование — кузнечный цех

Оборудование кузнечных цехов делится на основное и вспомогательное.

Оборудованием кузнечных цехов являются нагревательные печи и прессы.

Подбирать оборудование кузнечных цехов следует не только однотипным, но также узкого диапазона типоразмеров по усилию или массе падающих частей. В состав кузнечного завода могут входить специализированные цехи по детальному признаку для массового производства поковок.

Для характеристики использования оборудования кузнечных цехов определяют коэффициент его загрузки, показывающий степень соответствия структуры парка оборудования структуре трудоемкости производственной программы.

Общую трудоемкость по оборудованию кузнечных цехов определяют по специальной таблице, которая для всего формообразующего оборудования кузнечных цехов составляется на основе классификатора. Для расчета производят группировку заготовок на основе определенных конструктивно-технологических признаков, которые позволяют определить объем работы и закрепить группы за оборудованием с соответствующей технической характеристикой.

Ковка, штамповка и оборудование кузнечных цехов.

Рассмотрим на примере определение экономической эффективности использования отработавшего пара оборудования кузнечного цеха.

Если для штамповки требуется большое количество ручьев, то для упрощения заготовка штампуется в нескольких штампах. В этом случае для увеличения производительности процесса заготовку штампуют на двух молотах и более, на ковочных вальцах и молоте или при других сочетаниях оборудования кузнечного цеха.

Молоты — это наиболее древний вид кузнечного оборудования. Молоты деформируют металл за счет кинетической энергии падающих частей со скоростью в момент удара 3 — 8 м / сек. Подвижные части приводятся в движение паром или сжатым воздухом, имеющим давление 5 — 7 кГ / см2, или электродвигателями. Молоты являются наиболее распространенным оборудованием кузнечных цехов. По конструкции они проще других кузнечных машин, надежны в работе и просты в обслуживании.

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.

Расход продукции

Кузнечные изделия изготавливаются из железа. Из одной тонны материала можно получить примерно шестьсот металлических изделий небольшого размера. Из расчета, что стоимость одного квадратного метра ковки составляет порядка ста пятидесяти долларов, с одной тонны материала вы можете заработать до 20 тысяч долларов. Нужно договориться с поставщиком качественного сырья и стать у него постоянным заказчиком. В таком случае вы можете рассчитывать на скидки за оптовые закупки и снизите таким образом себестоимость изделий, а значит, увеличите прибыльность своего бизнеса.

Но в принципе доходность бизнеса зависит от количества выполненных заказов. Кузнечные изделия отличаются высокой прочностью, срок их службы исчисляется веками. Поэтому этот бизнес считается очень выгодным. Если ваша деятельность будет успешной, то вложенные средства окупятся уже через год (при учете того, что ежемесячно ваша прибыль составит примерно три тысячи долларов). Но кузнечный бизнес имеет и свои отрицательные стороны – сезонность. То есть это доходное дело круглый год прибыли приносить не будет. В период с ноября по март заработок существенно снижается.