RSS
Search
RSS
General
Association «RosMetiz»
The premium of Association
Actions
Magazine «Metizy»
Information portal
Programs and Projects
All News
Interview and articles
Monitoring
Anti-dumping investigations
Rating
History of branch
Contacts
System of dispatches
Map of site
Submenu
Projects
Concept
Programs
Participants
Information

Производство стальной гайки (Основной проект)

Производство стальной гайки (Основной проект)

<< назад
Более подробную информацию можно получить в Ассоциации «РосМетиз»

Производство стальной гайки
диаметром М6 - М20
_______________________________________________

Код проекта 004-08-NU
_______________________________________________


Производитель оборудования – Тайвань.
Режим работы – двухсменный.
Расчетный срок окупаемости – не более 1,8 - 2,5 года.

Введение
В рамках проекта Ассоциации «РосМетиз» «Развитие метизного производства в России» планируется создать метизное производство по выпуску крепежной продукции. Данное предприятие организуется в соответствии со структурой формирования метизных предприятий и является метизным центром, на базе которого планируется дальнейшее развитие малого и среднего бизнеса по производству метизов.
На первом этапе развития, создаваемое предприятие ориентировано на производство стальной гайки и является составляющем звеном программы импортного замещения крепежной продукции поступающей из Юго-Восточной Азии. В основу развития предприятия закладываются технологии, позволяющие в дальнейшем организовать экспортные поставок в Европу и на иностранные автосборочные предприятия, расположенные в России.
Технологические решения позволяют обеспечить выпуск крепежной продукции полностью соответствующей мировым стандартам.
При производстве гайки используется технология холодной штамповки. Расчетный сортамент от М6 до М20. Класс прочности выпускаемой гайки 6, 8. Оборудование и технология позволяет выпускать гайку различных стандартов.
Технология производства стальной гайки базируется на использовании шести позиционных холодновысадочных прессов. Шести позиционные холодновысадочные пресса, обеспечивают выпуск гайки малоотходным способом. Это снижает расходный коэффициент металла на 25 – 40% и позволяет снизить требования к горячекатаному прокату при производстве рядового ассортимента, обеспечив тем самым высокое качество продукции по конкурентным ценам.
Структура реализации выпускаемой крепежной продукции
Создаваемое крепежное производство является составной частью программы Ассоциации «РосМетиз» «Развитие метизного производства в России» и ориентировано на импортозамещение продукции поступающей в Россию из Юго-Восточной Азии и поставляемом российским трейдера в рамках проекта «Централизованный импорт» программы «Развитие метизного производства в России».
Достигнуто соглашение с оператором и основным трейдером программы «Централизованный импорт» о 100% реализации продукции через существующую торговую систему, по согласованным ценам, обеспечивающим рентабельность предприятия, заложенную в данный проект.

Конкурентные преимущества
Создаваемое предприятие обладает рядом существенных технологических преимуществ, которые позволят ему составить конкуренцию не только существующим российским производителям крепежной продукции, но и ведущим зарубежным производствам.
Предложенная технологическая схема производства и состав оборудования является уникальной для российского метизного производства и не используется ни на одном действующем предприятии в России и странах СНГ.
Создаваемое предприятие является полноправным участником программы Ассоциации «РосМетиз» «Развитие метизного производства в России», что позволит ему минимизировать затраты на сертификацию продукции и производства, продвижение продукции на российском рынке, организации экспортных поставок, организации снабжения сырьем, инструментом и вспомогательными материалами.
Качество выпускаемой продукции соответствует основным международным стандартам DIN EN ISO, ASTM, UNI, BS, а себестоимость производства позволяет получить конкурентные цены не только для поставок продукции на внутренний рынок, но и при поставках на экспорт.

Ассортимент выпускаемой продукции
Основной ассортимент выпускаемой продукции – это шестигранная гайка нормальной или повышенной точности, соответствующая требованиям ГОСТов, DIN, ISO. В ассортименте выпускаемой продукции нового производства также должны быть заложены возможности выпуска гайки по UNI и ASTM. Важно, чтобы предприятие не только выпускало обычную шестигранную гайку, соответствующую ГОСТу 5915-70, ГОСТу 5927-70, DIN 934, UNIEN 24032,UNI 5588 и другим аналогичным стандартам, но и имело возможность для освоения выпуска низких гаек, соответствующих таким стандартам, как ГОСТ 5916-70, ГОСТ 5929-70, DIN 936, UNIEN 24035, и высоких и особо высоких гаек, соответствующих ГОСТу 5931-70, ГОСТу 15524-70, ГОСТу 15525-70, UNIEN 24033.
Прочность выпускаемой крепежной продукции должна соответствовать 8-му классу для изделий до М16 и 6-му классу для изделий выше М16. Это связано с тем, что на первом этапе развития нового предприятия нецелесообразно использовать технологию производства высокопрочного крепежа с использованием термозакалочных агрегатов. Гайку 8-го класса прочности до диаметра М16 включительно возможно выпускать без термической обработки.
Данный ассортимент выпускаемой продукции позволит предприятию на первом этапе овладеть современной технологией производства гайки и подготовиться к расширению ассортимента в последующем.
Немаловажно, чтобы дальнейшее развитие предприятия было сориентировано на расширение ассортимента выпускаемой продукции не только за счет расширения применяемых стандартов, но и за счет организации производства высокопрочной продукции классов 10, 12, а также за счет выпуска продукции из нержавеющих и специальных сталей, продукции с защитными и декоративными покрытиями.


С целью упрощения оценки экономической эффективности предприятия условно разделим весь планируемый ассортимент гайки на четыре группы.
I группа – гайка стальная шестигранная, фланцевая, прорезная класса прочности 6, 8 из низкоуглеродистой и легированной стали нормальная, низкая, высокая, особо высокая, диаметром М4–М30 без покрытия или с гальваническим цинковым покрытием.
II группа – гайка стальная шестигранная и фланцевая класса прочности 8, 10 из легированной стали нормальная, низкая, высокая, особо высокая диаметром М4–М30 без покрытия или с гальваническим цинковым покрытием.
III группа – гайка стальная шестигранная, фланцевая, специальная класса прочности 6, 8, 10 из нержавеющей стали, соответствующая классу А2 и А4, нормальная, низкая, высокая, особо высокая диаметром М4–М24.
IV группа – гайка стальная шестигранная и фланцевая самостопорящаяся с капроновым или стальным уплотнителем класса прочности 6, 8, 10 из низкоуглеродистой, легированной и нержавеющей стали диаметром М6–М16 без покрытия или с гальваническим цинковым покрытием.

Горячекатаный прокат для производства гайки
Для производства стальной гайки диаметром М6-М16 класса прочности 6, 8 и М20 класса прочности 6 используется низкоуглеродистая сталь 10, 1l0пс, 20, в дальнейшем для производства гайки М6-М16 класса прочности 10 и гайки М20 класса прочности 8, 10 используется борсодержащая сталь марок 12Г1Р, 20Г2Р и 30Г1Р или хромистые стали.
Поставщиками горячекатаного проката для производства гайки являются ОАО «Оскольский электрометаллургический комбинат», ЗСАО «Молдавский металлургический завод». С этими предприятиями согласованы «Технические соглашения». Перспективными поставщиками горячекатаного проката для производства стальной гайки могут быть Нижне-Сергинский металлургический завод, г. Ревда, ОАО «Металлургический завод «Красный Октябрь», г. Волгоград, ОАО «Криворожский металлургический комбинат», г. Кривой-Рог, Украина. Эти предприятия заинтересованы в поставках данного металлопроката метизным предприятиям и обеспечивают необходимый уровень качества и цен. Поставка металлопроката для производства гайки из нержавеющих марок стали может осуществляться с ОАО «Электростальский металлургический завод», г. Электросталь, с ОАО «Мечел», г. Челябинск, с ОАО «Златоустовский металлургический завод», г. Златоуст, а также по импорту из Индии. Проведены предварительные согласования технических требований и получено положительное решение на поставку горячекатаного проката из нержавеющей стали с ЗСАО «Молдавский металлургический завод».
Первая группа – низкоуглеродистый горячекатаный прокат в бунтах (мотках) без термической обработки после горячей прокатки из сталей марок 10, 10пс, 20 для производства гайки диаметром М10–М16 классов прочности 6, 8 и гайки диаметром более М16 класса прочности 6.
Требования к горячекатаному прокату должны соответствовать ГОСТу 2590-88 для обычной (В) точности прокатки. Предельные отклонения по диаметру катанки ±0,30 мм, овальность не более 0,4 суммы предельных отклонений по диаметру. Химический состав горячекатаного проката сталей марок 10, 10пс, 20 должен соответствовать требованиям ГОСТа 10702-78. Поверхность горячекатаного проката должна быть гладкой, без трещин, плен, закатов, инородных включений, раскатанных пузырей, загрязнений и волосовин. Допускаются отпечатки и рябизна не более половины допуска на размер и отдельные мелкие риски не более 0,1 мм согласно требованиям 1 группы ГОСТа 10702-78. Горячекатаный прокат в состоянии поставки должен выдерживать осадку в холодном состоянии до 1/3 первоначальной высоты (группа осадки 66).
Макроструктура проката при проверке на протравленных темплетах не должна иметь остатков усадочных раковин, рыхлости, пузырей, трещин, расслоений. Максимальный балл загрязненности стали неметаллическими включениями по сульфидам, оксидам и силикатам не должен превышать трех баллов по ГОСТу 1778-70 по каждому виду включений. Величина действительного зерна должна быть не крупнее номера 5 по ГОСТу 5639-82. Разность зерна не должна превышать двух баллов. Макроструктура проката должна соответствовать требованиям ГОСТа 10702-78. Масса окалины не должна превышать 10 кг/т, методика определения количества окалины – по ГОСТу 30136-95.
Вторая группа – горячекатаный прокат в бунтах (мотках) без термической обработки после горячей прокатки из борсодержащих сталей марок 12Г1Р, 20Г2Р и З0Г1Р для производства гайки класса прочности 8, 10.
Требования к горячекатаному прокату должны соответствовать ГОСТу 2590-88 для обычной (В) точности прокатки. Предельные отклонения по диаметру ±0,30 мм, овальность не более 0,4 суммы предельных отклонений по диаметру. Химический состав горячекатаного проката борсодержащих сталей марок 12ПР.20Г2Р и 30Г1Р согласовывается при подписании технических требований с конкретным производителем. Отклонения по химическому составу в соответствии с требованиями ГОСТа 4543-71.
Качество поверхности горячекатаного проката должно удовлетворять требованиям 1 группы ГОСТа 10702-78. Макроструктура горячекатаного проката при проверке на протравленных темплетах не должна иметь остатков усадочных раковин, рыхлости, пузырей, расслоений, трещин. Горячекатаный прокат в состоянии поставки должен выдерживать осадку в холодном состоянии до 1/3 первоначальной высоты (группа осадки 66). Общая глубина обезуглероженного слоя (феррит + переходная зона) не должна превышать 1,0% от диаметра на сторону. Прокат поставляется с нормированием прокаливаемости в соответствии с согласованными требованиями. Величина действительного зерна должна быть не крупнее номера 5 по ГОСТу 5639-82. Разнозернистость не должна превышать двух баллов. Максимальный балл загрязненности стали неметаллическими включениями по сульфидам, оксидам, силикатам и нитридам не должен превышать трех баллов по ГОСТу 1778-70 по каждому виду включений. Масса окалины не должна превышать 10 кг/т, методика определения количества окалины – по ГОСТу 30136-95.

Подготовка металла
Для производства гайки используется калиброванный прокат. Для калибровки горячекатаного проката применяется волочильный однократный стан модели HWD-1300. Стан модели HWD-1300 позволяет калибровать горячекатаный прокат диаметром 10–32 мм.
Для подготовки поверхности проката к волочению используется окалиноломатель с четырьмя иглофрезами.
В качестве технологических смазок применяются специальные СОЖ, полностью обеспечивающие требования подготовки поверхности металла как для волочения, так и для дальнейшей штамповки.
Можно использовать и готовую калиброванную сталь, но, как правило, ее цена на внутреннем рынке не обеспечивает получения заданной себестоимости производства.

Технология производства
Для производства гайки М6 и М8 используются пятипозиционные холодновысадочные прессы. Для производства гайки М10 и более предлагается использовать шестипозиционные прессы.
Ответ на этот на такое технологическое решение кроется в качестве металла. Технология производства гайки из низкоуглеродистой стали на шестипозиционных прессах позволяет снизить требования к качеству металла и получить конечную продукцию очень высокого качества. При этом снижается расходный коэффициент на металл за счет уменьшения размера внутренней высечки (выдры). Если при этом шестипозиционный пресс оснащен узлом переноса, позволяющим производить штамповку гайки с несколькими переворотами, то полученный результат с лихвой компенсирует затраты.
Шестипозиционный пресс – решение для выпуска всех групп гаек с повышенными механическими свойствами, отличного качества и с относительно низкой себестоимостью производства.
Немаловажно отметить, что использование холодновысадочных прессов с повышенной позиционностью позволяет решить задачи по выпуску как низких, так и высоких гаек, а также гаек с уменьшенным размером под ключ. Еще одно преимущество шестипозиционных прессов – это возможность производства специальных изделий, которые могут дать предприятию свободу в расширении ассортимента. К таким изделиям можно отнести и головки накидных ключей, и юбки для свечей зажигания двигателей внутреннего сгорания, и многое другое.

Оборудование для производства гайки

Штамповка
Как было отмечено выше, для производства гайки используются пяти- и шестипозиционные прессы.
Пятипозиционные прессы используются для производства гайки М3–М8. Это объясняется тем, что ассортимент этих изделий ограничен, а в качестве сырья можно использовать проволоку с высокими пластическими свойствами.
При производстве гайки размерами выше М8 используются шестипозиционные холодновысадочные прессы тайваньского производства.
Прессы полностью соответствуют современным требованиям крепежного производства, а по некоторым техническим решениям превосходят европейское оборудование (мнение авт.).
Технические характеристики некоторых моделей холодновысадочных прессов для производства гайки приведены в табл. 1.

Таблица 1. Холодновысадочные пресса для производства гайки

Модель
JNF-10B5S
JNF-13B5S
JNFR-17B6S
JNFR-19B6S
JNFR-24B6S
JNFR-32B6S
Размерный ряд
М6
М8
M10
M12
M16
M20
Кол-во позиций
5
5
6
6
6
6
Отрезной диаметр
мм
10
13
17
19
24
32
Отрезная длина
мм
13
15
20
25
35
40
Усилие прессования
т
40
75
120
165
250
420
Производительность
шт./мин
300
250
260
220
180
110
Установленная мощность
кВт
15
20
30
40
50
100
Вес
кг
5000
7000
16000
20000
30000
57000


Формирование резьбы
Формирование внутренней резьбы осуществляется на четырехшпиндельных пневматических автоматах также тайваньского производства.
Серия JТM предназначена для формирования резьбы в шестигранных гайках. Для фланцевых гаек используются автоматы серия JFM.
Автоматы серии JТM и JFM высокопроизводительны и просты в наладке и обслуживании, что позволяет снизить уровень требований к подготовке обслуживающего персонала.
Формирование резьбы на этих автоматах может осуществляться и бесстружечными метчиками, что значительно улучшает качество изготавливаемой гайки.
Технические характеристики некоторых моделей четырехшпиндельных резьбонарезных автоматов приведены в табл. 2.

Таблица 2. Четырех шпиндельные резьбонарезные пневматические автоматы для шестигранной гайки

Модель
HNT-11B
HNT-14B
HNT-19B
HNT-24B
HNT-32B
Размерный ряд
М4-М6
М6-М10
М8-М12
М14-М16
М18-М22
Производительность
max
шт./мин
360
260
240
220
130
min
шт./мин
320
200
180
120
80
Установленная мощность
кВт
1
1
2
3
5
Емкость масленого бака
л
240
280
360
480
620
Вес
кг
760
960
1190
1950
2800
Габаритные размеры
длина
мм
1300
1370
1610
1750
1900
ширина
мм
1500
1500
1700
2000
2100
высота
мм
1350
1600
1660
1900
2000


Термическая обработка
Немаловажной технологической операцией при производстве высокопрочной гайки является термообработка.
Если для производства нормальной гайки размерами до М16 включительно классом прочности 8 можно не использовать операцию закалки, то для размеров выше класса прочности 8 и для всех размеров гаек класса прочности 10 и более термообработка является обязательной технологической операцией.
Некоторые особенности технических требований к высокой гайке класса прочности 8 позволяют производителю не использовать операцию термообработки при изготовлении гаек размером более М16.
При крупносерийном производстве для термической обработки гайки необходимо использовать конвейерные проходные термозакалочные агрегаты. Технологические особенности подобных агрегатов разнообразны.
В зависимости от требований производителя выпускаются термозакалочные агрегаты различной комплектации. Основные технические особенности этого класса оборудования составляют:
– способ нагрева (газовый или электрический);
– количество зон нагрева;
– вид защитной атмосферы в зоне нагрева;
– вид транспортерной ленты в камере нагрева;
– закалочная среда (масло, эмульсия, расплав солей или селитры);
– конструкция камеры отпуска;
– способ очистки изделий от закалочной среды.

Технологический инструмент
Оптимальным решением для обеспечения производства гайки технологическим инструментом является его закупка по импорту на Тайване.
Производство инструмента для выпуска крепежных изделий в этой стране превратилось в самостоятельную отрасль. Качество устраивает многих европейских и американских производителей крепежа. Высокая стойкость и приемлемая цена инструмента полностью обеспечивают требуемый уровень затрат.
При участии предприятия в программе Ассоциации «РосМетиз» «Развитие метизного производства в России» заказ технологического инструмента не вызовет сложности; также не будет больших проблем, если предприятие захочет решить ее самостоятельно.

Упаковка продукции
Упаковка готовой продукции осуществляется в гофрокартонные коробки весом нетто 5–20 кг. Основной вид упаковки – гофрокартонные коробки из пятислойного картона весом нетто 20 кг, установленные на европоддоне (800х1200), общим весом нетто 900 кг. В каждую коробку должен быть вставлен пластиковый мешок для исключения протекания консервационной смазки при упаковке гайки без покрытия. Для обеспечения прочностной надежности коробок весом 20 кг необходимо каждую коробку увязать специальными транспортными ремнями. Также необходима увязка транспортными ремнями и поддона с установленными на нем коробками. Как правило, поддон упаковывается стрейч-пленкой, что обеспечивает защиту от влаги и придает большую устойчивость упаковке в целом.
Немаловажным условием современных упаковочных линий для крепежной продукции является возможность осуществления 100%-ного контроля готовой продукции при ее расфасовке.
Многие зарубежные потребители крепежа настаивают, чтобы производитель обеспечивал низкий процент бракованных изделий в партии. Такой показатель называется PPM и определяет количество бракованных изделий в партии из одного миллиона штук.
Значение этого показателя играет существенную роль при поставках крепежной продукции на автосборочные предприятия. При высоком значении PPM поставки становятся невозможными, что ухудшает конкурентоспособность компании.
Метод статистического контроля, предусмотренный ГОСТом 16493-70 и в основном используемый для контроля качества при производстве крепежной продукции российскими предприятиями, не позволяет обеспечить низкие значения этого показателя.
Специальные модули, встроенные в упаковочные линии, в состоянии контролировать качество каждого изделия по нескольким показателям. Таким образом появляется возможность использовать показатель PPM в отчетах о качестве готовой продукции.
Линия по упаковке гайки должна обеспечить выполнение следующих функций:
– автоматическая сборка гофрокартонных коробок (операция может осуществляться в ручном режиме);
– автоматическая укладка пластикового пакета в коробку (операция может осуществляться в ручном режиме);
– установка коробки на транспортер упаковочной линии (операция может осуществляться в ручном режиме);
– автоматическая загрузка готовой продукции в бункер питателя;
– автоматический контроль основных параметров изделия (операция может осуществляться как дополнительная функция);
– автоматическое наполнение гофрокартонных коробок готовой продукцией с контролем количества или веса;
– автоматическая заклейка клапанов коробки;
– автоматическая наклейка этикетки на коробку;
– автоматическая увязка коробки транспортными ремнями (данная операция необходима при массе коробки более 20 кг);
– подача коробки в зоны установки на европоддон;
– установка упакованной продукции на европоддон (операция может осуществляться в ручном режиме);
– упаковка европоддона стрейч-пленкой и увязка дополнительными транспортными ремнями (операция осуществляется в полуавтоматическом режиме).

Специальное оборудование
Чтобы обеспечить возможность выпуска расширенного ассортимента продукции и перспективы развития предприятия, необходимо на этапе проектирования предусмотреть ряд технологических операций, которые будут использоваться в дальнейшем.
К таким технологическим операциям можно смело отнести следующие:
– гальваническое цинкование готовой продукции;
– сборка самостопорящих гаек на специальных автоматах;
– специальное оборудование для дополнительной отделки поверхности при производстве гайки из нержавеющих сталей.

Экономическая эффективность проекта
Для эффективной работы данного предприятия необходимо определиться с ценой гайки и рыночной нишей для ее реализации.
Предприятие изначально ориентировано на импортозамещение, и основной конкурент – это поставщик из Юго-Восточной Азии.
Российские производители также являются активными участниками рынка крепежа, но, по моему мнению, потенциал их крайне ограничен, и в ближайшее время они вынуждены будут сменить тактику безумного демпинга на тактику экономической целесообразности и расчета. Продукция многих российских производителей гайки уже сегодня проиграла, и если не начать техническое перевооружение сейчас, то результат не заставит себя ждать: китайский производитель завоюет российский рынок.
Но вернемся к оценке эффективности гаечного предприятия.
Себестоимость производства – основной критерий для определения эффективности. Гайка – продукция рядовая, и главный критерий для определения экономической эффективности производства – ее цена.
В качестве примера рассмотрим производство обычной гайки годовым объемом 4,9 тыс. тонн.
Ассортимент выпускаемой продукции – от гайки М6 до гайки М20 включительно.
Годовой объем реализации с учетом использования конкурентных цен составит 4,8 млн. долларов США.
При условии, что будет использоваться оборудование тайваньского производства, срок окупаемости проекта не превысит трех лет.

Основные технико-экономические показатели производства гайки

Наименование продукции
Гайка
Стандарты выпускаемой продукции
ГОСТ, ОСТ DIN, UNI
Класс прочности
6, 8
Годовой объем выпускаемой продукции, т
4856
Годовой объем реализации выпускаемой продукции, млн. US$
4,741
Стоимость оборудования, млн. US$ (FOB)
3,537
Сумма дополнительных затрат, млн. US$
0,566
Расчет срок окупаемости оборудования, лет
2,0 –2,4
Рентабельность производства
39 – 41%
Годовая балансовая прибыль, млн.. US$
1,8 – 1,9
Численность обслуживающего персонала, чел.
33
Среднемесячная заработная плата обслуживающего персонала, US$
732,09

При различных вариантах экономического обоснования производства гайки получен положительный экономический эффект при использовании миксерных конфигураций, где наряду с тайваньским оборудованием использовалось оборудование европейских производителей.
В ассортименте таких производств, как правило, присутствовали специальные изделия, но их объем составлял не более 8–10% от общего объема производства.Окупаемость таких предприятий обычно больше трех лет, но все же редко превышает пятилетний срок.
При создании предприятия для производства рядовой гайки на базе европейского оборудования экономический эффект получить невозможно.

Заключение
Проведя всесторонний анализ оборудования и технологий для производства гайки, можем с уверенностью сказать, что сегодня в России еще возможно создать современные производства, свободно конкурирующие с любым производителем аналогичной продукции. При этом уровень качества продукции этих предприятий не только удовлетворит российских потребителей, но и составит конкуренцию китайской продукции при поставках на экспорт не только в страны СНГ, но и в страны Европейского Союза.

Более подробную информацию можно получить в Ассоциации «РосМетиз».


 


Copyright © 2001-2012 SAA
Информационный портал о метизах
метизной промышленности и метизном рынке