Технологическое оборудование заготовительных и складских производств машиностроительных предприятий

М. Ю. Сибикин 

Технологическое  
оборудование 
заготовительных и складских 
производств  
машиностроительных 
предприятий 

          Учебное пособие

 Издание третье, стереотипное 

Москва
Берлин 

2020

УДК 621.7-1(075) 
ББК 34.5-5я73 

  С 34 

Рецензенты: 
А. Н. Черненко, д.т.н., старший преподаватель  
Нового Технического Университета 
О. В. Имамеев, к.э.н., Зам. Директора по производству  
ООО «Политэн» 

   Сибикин М. Ю. 
С 34      Технологическое оборудование заготовительных  

 и складских производств машиностроительных   
предприятий : учеб. пособие / М. Ю. Сибикин. – Изд. 3-е, 
стер.  –  Москва ; Берлин : Директ-Медиа, 2020. – 359 с. 

ISBN 978-5-4499-0763-9  

В пособии подробно рассмотрены методы получения заго-
товок, современное состояние и перспективы модернизации 
оборудования заготовительных и сварочных цехов, подъемно-
транспортных машин, оценены возможности применения 
промышленных роботов и робототехнических комплексов, 
создание и внедрение механизированных и автоматизирован-
ных складов и устройств для транспортирования заготовок, 
деталей и изделий. 

Пособие поможет студентам вузов машиностроительных 
отраслей при изучении специальности «Машиностроение», 
глубже ознакомиться с новейшими видами отечественного 
оборудования внедряемого в заготовительных и сварочных 
цехах, а также с основными направлениями модернизации и 
роботизации 
всего 
машиностроительного 
комплекса 
предусмотренного Правительством России на период до 2030 
года. 

УДК 621.7-1(075) 
ББК 34.5-5я73 

ISBN 978-5-4499-0763-9 

© Сибикин М. Ю., текст, 2020
© Издательство «Директ-Медиа», оформление, 2020 

Введение 

Современное развитие машиностроения требует 
существенного повышения уровня подготовки кадров, 
вооружение молодых специалистов современными до-
стижениями науки и техники, умелого использования 
полученных знаний на практике в производственных 
условиях. Предметами исследования и разработки в 
технологии машиностроения являются виды обработ-
ки, выбор заготовок, качество обрабатываемых поверх-
ностей, точность обработки и припуски на нее, выбор 
современных видов технологического оборудования, 
лазерных и плазменных установок, роботов и манипу-
ляторов, автоматических линий, робототехнических 
комплексов. 
Процесс создания машины от формулировки ее 
служебного назначения и до получения в готовом виде 
четко подразделяют на два этапа: проектирование и изго-
товление. Первый этап завершается разработкой кон-
струкции машины и представлением ее в чертежах, 
второй – реализацией конструкции с помощью произ-
водственного процесса. Построение и осуществление 
второго этапа составляет основную задачу технологии 
машиностроения. 
Дисциплина «Технологическое оборудование заго-
товительных и складских производств машинострои-
тельных предприятий» согласно типовому учебному 
плану входит в набор дисциплин по направлению 
150900 «Технология, оборудование и автоматизация 
машиностроительных 
производств» 
специальности 
151001 «Технология машиностроения» и специально-
сти 080502 «Экономика и управление на предприятии» 
расположенная в блоке специальных дисциплин. 
В пособии подробно рассмотрены методы получе-
ния заготовок, современное состояние и перспективы 

модернизации оборудования заготовительных и сва-
рочных цехов, подъемно-транспортных машин, оцене-
ны возможности применения промышленных роботов 
и робототехнических комплексов, создание и внедре-
ние механизированных и автоматизированных складов 
и устройств для транспортирования заготовок, деталей 
и изделий. 
Пособие поможет студентам вузов машинострои-
тельных отраслей при изучении специальности 150001 
«Технология машиностроения», глубже ознакомиться с 
новейшими видами отечественного оборудования 
внедряемого в заготовительных и сварочных цехах, а 
также с основными направлениями модернизации и 
роботизации всего машиностроительного комплекса 
предусмотренного Правительством России на период 
до 2030 года. 

Глава 1. Методы получения заготовок 

1.1. Виды заготовок и их характеристики 

Оборудование заготовительного производства во 
многом зависит от правильного выбора метода получе-
ния заготовок. 
Предмет производства, из которого изменением 
формы, размеров, шероховатости поверхности и 
свойств материала изготавливают деталь или неразъ-
емную сборочную единицу называют заготовкой. Пе-
ред первой технологической операцией заготовку 
называют исходной. 
Выбор заготовки заключается в установлении мето-
да ее изготовления, расчете или выборе припусков 
на обработку и определении размеров исходной 
заготовки. 
Форма и размеры детали, технологические свойства 
материала, температура его плавления, структурные ха-
рактеристики (направление волокон и размеры зерна) 
определяют метод изготовления заготовки. 
Трудность выбора метода получения заготовки со-
стоит в том, что сталкиваются часто противоположные 
требования, поэтому решение этого вопроса становит-
ся многовариантным. Выбор одного из вариантов не 
очевиден и часто основан на инженерной интуиции и 
практическом опыте. Принятие окончательных реше-
ний происходит, как правило в условиях ограниче-
ний – 
материальных 
ресурсов, 
экономических 
возможностей, энергетических ресурсов, наличия ква-
лифицированных кадров, транспортных расходов, 
возможностей кооперации, времени для подготовки 
производства и т.п. 
Заготовки получают в основном двумя методами – 
литьем или обработкой давлением (пластическим 

5 

деформированием). Для крупногабаритных деталей – 
допускается использование сварных заготовок или 
комбинированных (т.е. полученных сваркой предвари-
тельно отштампованных или отлитых отдельных эле-
ментов сложной формы). 
Заготовки из серого или ковкого чугуна изготовля-
ют в виде отливок. 
Заготовки стальные изготовляют из горячекатаного 
проката различных размеров и профиля либо из хо-
лоднотянутой стали. Для получения этих заготовок ча-
сто используют также ковку, штамповку или литье. 
Заготовки из цветных металлов и сплавов изготов-
ляют из проката, отливают или штампуют. 
Заготовки в виде отливок применяют для деталей 
сложной формы. Сварные заготовки используют при 
невозможности или экономической нецелесообразно-
сти изготовления цельных. Детали кабин управления 
буровыми установками, кожухов БКНС, БГТУ и т.п. 
изготовляют из листового материала холодной штам-
повкой с последующей сваркой. 
На заготовки разрезку проката производят газопла-
менными резаками, на ленточных или дисковых пилах, 
приводных ножовках и пресс-ножницах, на токарных, 
револьверных и фрезерных станках. На фрикционных 
(беззубых) пилах разрезают профильный прокат, не 
имеющий большой сплошной площади сечения (угол-
ки, двутавры, швеллеры). На круглых заготовках боль-
шого 
диаметра 
фрикционная 
пила 
обычно 
заклинивается. Применяют также отрезные станки с 
тонкими отрезными шлифовальными кругами. Про-
фильный прокат – уголки, швеллеры и т.п. – может 
быть разрезан на пресс-ножницах методом рубки. 
Перед поступлением на обработку резанием исход-
ные заготовки подвергают очистке, правке и термиче-
ской обработке в зависимости от методов их 
изготовления и предъявляемых требований. Отливки 

6 

очищают от формовочной земли и стержней, затем 
удаляют литники, выпоры, отрезают прибыли, зачи-
щают заусенцы и случайные приливы Очистку произ-
водят на стационарных и переносных шлифовально-
обдирочных станках, зубилами, стальными щетками. 
Для 
механизации 
процесса 
очистки 
применяют 
дробеструйные установки, вращающиеся (галтовочные) 
барабаны. Заготовка, полученная горячей штамповкой, 
в месте разъема штампа обычно имеет облой, который 
обрезают или вырубают в штампах на обрезных кри-
вошипных прессах. После обрезки производят терми-
ческую обработку и правку в горячем или холодном 
состоянии. 
С целью получения заданных микроструктуры и 
механических свойств заготовку при термической об-
работке подвергают нормализации, улучшению и дру-
гим процессам. 
Штамповки очищают от окалины и заусенцев 
дробеструйной обработкой, травлением, галтовкой во 
вращающихся барабанах. Для получения точных размеров 
некоторые штампованные заготовки проходят 
калибровку и чеканку в холодном или горячем состоянии. 
Перед этой операцией производят отжиг или 
нормализацию и очистку от окалины. 
На чеканку дается припуск от 0,2 до 0,8 мм на сторону 
в зависимости от площади чеканки. Длинные заготовки 
из проката правят вручную, на прессах или на 
специальных 
многороликовых 
правильно-
калибровочных станках за 1 – 2 хода. 
Если свойства материала допускают использование 
литья и методов пластического деформирования, то 
выбор должен опираться, в первую очередь, на особенности 
формы детали. При наличии полости  
сложной формы, а также выступов и впадин на боковых 
наружных и внутренних поверхностях часто  

7 

единственно возможным является метод литья. Причем, 
обязательно с применением формы разового использования, 
так как для извлечения отливки форма и 
стержни должны быть разрушены. 
Если же форма детали позволяет применять как 
штамповку, так и литье, то выбор метода должен исходить 
из технических требований к детали, особенно к 
макро- и микроструктуре внутренних и поверхностных 
слоев детали. Кроме того, необходимо учитывать и 
объем производства (годовую программу выпуска дета-
лей), и тип производства, т.е. темп выпуска. Здесь нет 
возможности учесть все индивидуальные особенности 
конкретных деталей и предприятий, но основное 
направление выбора метода получения заготовки со-
стоит в следующем: чем более строгие требования 
предъявляются к однородности механических свойств 
детали, чем выше требования к ее прочности, твердо-
сти и износостойкости, тем желательнее применить 
метод пластического деформирования, а не литья. 
Кроме этого, избрать метод пластического деформи-
рования тем предпочтительнее по сравнению с литьем, 
чем больше объем производства и чем меньше такт 
выпуска. Вместе с тем, чем сложнее форма детали и 
чем выше стоимость материала, из которого она изго-
товлена, тем предпочтительнее использовать метод ли-
тья, как дающий лучшее приближение формы 
заготовки к форме готовой детали, т.е. повышающий 
коэффициент использования материала. 
В связи с неоднозначностью решения задачи о вы-
боре метода, получения заготовки целесообразно наме-
тить 
несколько 
альтернативных 
вариантов 
и 
произвести экономический анализ с помощью ЭВМ, 
предусмотрев в программе анализа и указанные выше 
ограничения. 

8 

1.2. Выбор способа получения отливок 

Наиболее часто применяемым способом получения 
заготовок литьем является литье в песчаные формы, 
поскольку себестоимость одной тонны таких отливок 
минимальна, а применяемое оборудование и оснастка 
во многом имеет универсальный характер. 
Для изготовления отливок I класса точности (заго-
товки массового производства) целесообразно приме-
нять машинную формовку по металлическим моделям, 
механизированный выем моделей из полуформ. В этом 
случае могут быть также получены сложные по форме 
тонкостенные заготовки с отверстиями диаметром от 
20 мм и более. Если стержни изготовляют на специ-
альных машинах и калибрируют перед сборкой Б кон-
дукторе, то полученные заготовки по точности 
взаимного расположения поверхностей и отклонениям 
размеров обеспечивают возможность механической 
обработки в специальных или специализированных 
приспособлениях, в том числе на автоматах и полуавтоматах. 

Отливки II класса точности (заготовки серийного 
производства), рекомендуется выполнять литьем по деревянным 
моделям, применяя машинную формовку с 
механизированным выемом моделей из полуформ, 
причем модели закрепляются на металлических плитах. 
Такой способ литья в заготовках позволяет получить 
литые отверстия диаметром свыше 30 мм. 
Отливки III класса точности (заготовки мелкосерийного 
и единичного производства) изготовляют в 
основном в песчаных формах с ручной формовкой по 
деревянным моделям. В отдельных случаях применяется 
машинная формовка по координатным плитам с незакрепленными 

моделями. 
Такой 
способ 
литья 
позволяет выполнять литые отверстия диаметром свыше 
50 мм. 

9 

Применение других способов литья определяется 
особенностями размеров, формы и технических требований 
к детали. 
Для больших деталей (массой свыше двух тонн) заготовки 
отливают в землю, а для формовки применяют 
деревянные модели. 
Если деталь имеет ряд поверхностей, которые по 
техническим условиям не требуют обязательной обработки 
резанием и должны быть точно расположены 
друг относительно друга, и иметь высокое качество поверхности, 
целесообразно применять литье в различные 
оболочковые формы. Такими формами могут быть 
песчано-смоляные, жидко-стекольные и т.п., а также 
литье в оболочковые формы по выплавляемым или 
растворяемым моделям (масса таких отливок не должна 
превышать 150 кг). Учитывая, что организация такого 
участка специального литья требует значительных капиталовложений, 
а технология литья включает ряд 
сложных и длительных операций, себестоимость одной 
тонны отливок с применением указанных способов 
литья возрастает в 8 – 12 раз, и поэтому 
применение литья в оболочковые формы целесообразно 
только в крупносерийном и массовом производстве. 
Заготовки из цветных металлов и сплавов целесообразно 
отливать в формы многократного применения: 
керамические и песчано-цементные для небольших 
партий деталей и в металлические формы (кокильное 
литье и литье под давлением) для крупносерийного и 
массового производства. 
Если деталь имеет форму полого цилиндра, то часто 
используют центробежное литье. Заготовки, у которых 
величина наружного диаметра превышает 
высоту детали, отливают на машинах центробежного 
литья с вертикальной осью вращения; при этом воз-

10