Металлургическое производство АВТОВАЗа - одно из пяти основных структурных подразделений компании - огромный современный комплекс поточно-массового производства литья и поковок.

Производственные мощности позволяют производить до 120 тысяч тонн чугунного, более 35 тысяч тонн алюминиевого литья, свыше 103 тысяч тонн штампованных заготовок и более 1000 тонн металлокерамических заготовок для изготовления деталей и запчастей автомобилей ВАЗ и других машин.

В состав Металлургического производства Автоваза входят корпуса: кузнечный, чугунного литья, чугунного литья специальных видов, алюминиевого литья, порошковой металлургии, ремонтно-литейный, ремонтно-кузнечный, вспомогательных цехов (изготовления оснастки, ремонтного и деревомодельного отделений).

Чугунолитейное производство

Общий объем годового выпуска по маркам чугуна в чугунолитейном производстве распределяется следующим образом (%): блочный чугун- 31,2, общий чугун для большинства деталей – 31,3; высокопрочный чугун- 32,9, легированный чугун- 4,6.

Из высокопрочного чугуна отливаются коленчатый и распред.валы, суппорты переднего тормоза, шестерня и валик привода маслонасоса; из легированного- направляющие втулки, седла клапана; из серого – блок цилиндров и другие детали моторной группы шасси и тормозной системы автомобиля.

Цеха оснащены высокопроизводительным универсальным оборудованием, пригодным для изготовления отливок из нескольких марок чугуна. Это позволяет сочетать высокую загрузку оборудования с изменениями в соотношении отливок из разных сплавов, что особенно необходимо при смене моделей производимых автомобилей.

Цех специальных видов чугуна

В цехе изготавливаются кольца тормозных барабанов, втулки впускного и выпускного клапанов и седла клапанов, поршневые кольца.

Плавильное оборудование – пять индукционных плавильных тигельных печей емкостью по 6 т и три по 0,5т для поршневых колец.

Заливка трубной заготовки колец тормозного барабана производится центробежным способом с последующей нарезкой на кольца на специальных токарных станках. Производство заготовок верхних компрессионных колец также выполняется нарезкой единой отливки на отдельные кольца на специальных токарных станках.

Формовка основной номенклатуры цеха производится на АФЛ "Дисаматик", а на машинах стопочной формовки изготавливаются формы для единичных отливок поршневых колец.

Работа чугунолитейного производства.

Сквозной характер и непрерывность потоков осуществляется благодаря использованию разнообразных транспортных и буферных устройств, а также средств, обеспечивающих синхронизацию и увязку работы технологических устройств непрерывного и периодического действия с различным ритмом работы.

В термообрубном отделении также имеется ряд специализированных потоков, различающихся по видам сплавов и выполняемым операциям. Это исключает возможность смешивания литников от отливок разных сплавов. Распределение отливок по потокам отделения производится толкающим конвейером по адресу, заданному в момент погрузки отливки на конвейер после выбивки.

Финишная обработка отливок блока цилиндров производится на специализированной полуавтоматической линии. Все прочие отливки распределяются по различным машинам (зачистные станки, барабаны, дробеметные камеры), специализированным для отливок различных размеров и конфигураций.

Указанный выше принцип работы в пяти технологических потоках, оснащенных соответствующими механизмами, удачно решенными планировочно, обеспечивает сквозной и непрерывный поток в цехе.

Высокое качество металла, рациональная конструкция отливок, форм и стержней и прогрессивность техпроцессов обусловили уменьшение массы отливок, снижение припусков на окончательную механическую обработку, повышение точности отливок и сокращение объема финишной обработки в ЧЛП.

Высокое качества отливок обеспечивается: применением дуплекс-процесса плавки, модификации чугуна комплексными добавками, специальных литниковых систем с фильтрованными керамическими сетками, термообработки отливок в печах с защитной атмосферой и тщательным контролем исходных шихтовых материалов на соответствие ТУ.

Высокая точность и чистота поверхности отливок обеспечиваются применением высококачественных формовочных материалов и прогрессивных технологических процессов изготовления форм и стержней.

Поддержание всех элементов процесса изготовления форм и стержней в заданных пределах обеспечивается системой контроля с применением специальных методик, приборов и автоматических регулирующих устройств.

В стержневом отделении установлено 35 однопозиционных и двухпозиционных машин пяти типов, работающих в полуавтоматическом цикле.

Формовка, заливка и выбивка. В ЧЛК установлены пять линий опочной формовки фирмы СПО (США): одна –для блока цилиндров, три – для среднего и части мелкого литья, одна – для отливок вал коленчатый фирмы "DISA+ GF+". Для мелкого литья установлены две линии безопочной формовки фирмы "DISA".

Получение высокой точности и чистоты поверхности отливок, характерных для чугунолитейного цеха завода, стало возможным благодаря высокому и равномерному уплотнению форм при низкой газотворной способности смеси и ее высокой газопроницаемости. Это было достигнуто за счет приготовления смеси из строго дозируемых кондиционных предварительно обработанных исходных материалов (пески, бентониты, гранулированный уголь).

Плавка. При производстве автомобильных отливок преимущество имеет электропечной способ плавки, который обеспечивает высокие технологические свойства жидкого металла, позволяя сократить расход литейных чугунов и отказаться от применения литейного кокса. Все применяемые в цехе чугуны (серый, высокопрочный) выплавляются в дуговых или индукционных электропечах с применением дуплекс-процесса.

Основным условием получения качественного чугуна является использование шихтовых материалов необходимого качества и организация контроля за ходом плавки на базе современных методов.

Термическая и финишная обработка. Отливки из высокопрочного чугуна в целях получения равномерной перлитной структуры подвергаются нормализации в газовой печи непрерывного действия. Блок цилиндров и отливки из серого чугуна термообработке не подвергаются.

Оборудование отделения зачистки отливок расставлено по однородным группам в соответствии с характером выполняемых операций, за исключением обработки блока цилиндров, для которого создана специализированная линия.

В отделении производятся следующие операции: окончательная выбивка на виброрешетках, отбивка литников с помощью пневмозубил и молотков, дробеметная очистка отливок от пригара в проходных камерах (крупные детали) или в дробеметных барабанах периодического или непрерывного действия, зачистка заливов на наждачно-шлифовальном оборудовании (часть отливок после зачистки подвергается повторной дробеметной обработке).

Блок цилиндров в специализированной линии проходит операцию обработки базовых плоскостей на специальном станке.

Производство алюминиевого литья

Заготовки из алюминиевых сплавов в корпусе производятся методами литья в кокиль и под давлением.

Из 113 наименований деталей, отливаемых в корпусе, литьем в кокиль производятся 28 деталей: головка блока, впускная труба-поршень, ресивер. Остальные отливки получают на машинах литья под давлением.

Отливки отличаются высокой технологичностью, отливаются в многогнездных формах и требуют минимального количества стержней.

В составе корпуса имеются 3 производственных участка: плавильный, литья в кокиль, литья под давлением.

В цехе применяются алюм.сплавы четырех марок: три для литья в кокиль и одна – для литья под давлением. Широко применяются алюминиево-кремниевые сплавы, более прочные, отличающиеся хорошей герметичностью и размерной стабильностью отливок. Головка блока цилиндров, за исключением 16-тиклапанной головки, отливается из сплава АК6М2. Отливки не требуют искусственного старения.

Для литья под давлением применяется сплав АК12М2, который отличается высокой механической прочностью, повышенной твердостью, не требует искусственного старения. Этот сплав может выплавляться из вторичного сырья.

Поршень автомобиля отливается из сплава АК10М2Н, имеющего повышенные прочность и твердость. Это позволяет исключить операцию закалки поршня, подвергая их старению.

Кроме того, в корпусе применяется сплав АК9 для труб впускных и ресиверов.

Применение большой номенклатуры сплавов позволило наиболее экономично решить технологические вопросы.

Плавильный цех оборудован четырьмя блоками крупных печей емкостью 27 и 18т, работающих на газовом нагреве, печью ожидания в каждом блоке и четырьмя малыми газовыми печами емкостью по 2т.

Литье в кокиль

Производство отливок в кокиль в цехе организовано на одно- и многопозиционных машинах. Заготовки поршней отливаются на гидравлических кокильных полуавтоматах с механизацией всех операций, кроме заливки металла. Оборудование смонтировано комплектно: два полуавтомата и одна двухтигельная раздаточная печь. Обслуживание производится одним оператором. На каждом полуавтомате смонтированы два одногнездных кокиля.

Заливка производится из двухручьевого заливочного ковша в два стояка одновременно.

Поршни проходят в цехе операцию предварительной мехобработки на многопозиционных токарно-фрезерных автоматах, на которых выполняются операции: обрезки прибыли, обработки по наружному диаметру и торцу донышка, а также контроль наличия терморегулирующих пластин, толщины донышка и массы поршней с разбраковкой их по массе на годные, легкие и тяжелые. После предварительной обработки отливки проходят искусственное остарение в горизонтальной печи непрерывного действия.

Отливка головки блока цилиндров и цилиндров переднего тормоза производится на карусельно-кокильных машинах.

Пятипозиционная карусельно-кокильная машина для заливки головки блока цилиндров представляет собой смонтированные на вращающемся столе пять кокильных секций. Каждая машина работает в паре с двухтигельной раздаточной печью и установкой автоматической заливки сплавов. Около машины смонтирована пневматическая установка для отламывания литников. Комплект оборудования обслуживается двумя операторами и наладчиком.

На участке работают 22 стержневые машины производства "Хансберг", "Красная Пресня"; "Осборн"; "Лораменди".

Литье под давлением

Все отливки под давлением изготавливаются из сплава АК12М2. Отливки, получаемые под давлением, так же как и кокильные, характеризуются высокой технологичностью. Только одна деталь-тормозной барабан – отливается с арматурой. Припуски на обработку составляют 1-1,3мм для крупных отливок и 0,5-0,8мм – для мелких.

Всего в корпусе установлено 73 машины литья под давлением с усилиями прессования от 400 до 2500 тс.

Каждая машина в комплекте с раздаточной печью и обрезным прессом. Для отливки тормозных барабанов у машин дополнительно установлена печь для нагрева чугунных колец, которые подаются к машинам подвесным конвейером. На 80% машин литья под давлением применена автоматическая установка для заливки и РТК. Робото-технический комплекс –универсальная машина и поэтому может реализовать различные циклы автоматизации, приспосабливаясь к специфическим характеристикам изготавливаемых отливок. Основная задача робота заключается в съеме алюминиевой отливки, ее извлечении из пресс-формы, передаче и укладке в обрубной пресс.

Высокие производительность машин и степень механизации всех операций, а также продуманная расстановка рабочих, обслуживающих машины, создали

условия, при которых трудоемкость изготовления отливки на ВАЗе в 2-5 раз ниже, чем в аналогичных цехах других автозаводов страны.

Контроль качества алюминиевых отливок обеспечивается тщательной проверкой исходных материалов и техоснастки, применением статметодов контроля производственных процессов оборудования, использованием скоростных средств и методов контроля, в частности, квантометров для химического анализа металла, рентгенографии и рентгеноскопии. Применение таких методов обеспечивает контроль с минимальными затратами труда, позволяя сократить численность контролеров до минимума.

Комплексные технологические решения, осуществленные в цехе алюминиевого литья, обеспечили: повышение производительности труда, снижение трудоемкости, получение высококачественных отливок с минимальным процентом брака, хорошие условия труда и высокие технико-экономические показатели.