Помощь в написании студенческих работ
Антистрессовый сервис

Разработка процесса знакопеременной формовки гофрированного профиля на профилегибочном стане со стальными и эластичными бандажами валков

Диссертация: Разработка процесса знакопеременной формовки гофрированного профиля на профилегибочном стане со стальными и эластичными бандажами валков
ДиссертацияПомощь в написанииУзнать стоимостьмоей работы

Тенденции развития современной энергетики инициируют использование таких видов теплообменных установок как пластинчатые теплообменники. По этому, разработка новых технологий нацеленных на повышение качества продукции, а так же снижение энергозатрат, металлоемкости оборудования и оснастки и повышение гибкости производства является перспективной задачей с заделом на будущее. Анализ литературных… Читать ещё >

Разработка процесса знакопеременной формовки гофрированного профиля на профилегибочном стане со стальными и эластичными бандажами валков (реферат, курсовая, диплом, контрольная)

Содержание

  • 1. СПОСОБЫ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЛИСТОВЫХ ПОЛУФАБРИКАТОВ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА ДЕТАЛЕЙ ПЛАСТИНЧАТЫХ ТЕПЛООБМЕННИКОВ
    • 1. 1. Устройство и конструкция пластинчатых теплообменников
    • 1. 2. Холодная листовая штамповка
      • 1. 2. 1. Рельефная формовка
      • 1. 2. 2. Профилирование ленточного, полосового и листового материала на гибочных машинах
    • 1. 3. Профилирование листового металла на многовалковых машинах
    • 1. 4. Гидроформовка
    • 1. 5. Формовка тонколистовых деталей эластичной средой
    • 1. 6. Реверсивная штамповка-вытяжка эластичным пуансоном по жесткой матрице
    • 1. 7. Локализация очага деформации при обработке листовых металлов на многовалковых машинах
      • 1. 7. 1. Локализация очага деформации на многовалковых машинах с эластичным рабочим инструментом
      • 1. 7. 2. Технологические процессы с применением двухвалковых машин
    • 1. 8. Деформирование тонколистовых заготовок на станах локальной формовки
  • Выводы по главе

Цель работы.45.

Задачи исследования.45.

2. РАЗРАБОТКА МАТЕМАТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ ПРОЦЕССА ЗНАКОПЕРЕМЕННОЙ ФОРМОВКИ КАНАЛОВ В ЛИСТОВОЙ ЗАГОТОВКЕ.47.

2.1. Описание технологических переходов и схемы деформирования заготовки.47.

2.2. Основополагающие уравнения.50.

2.3. Моделирование тонколистового материала.53.

2.3.1. Выбор конечных элементов.53.

2.3.2. Выбор модели материала.55.

2.4. Моделирование полиуретана.59.

2.4.1. Выбор конечных элементов.59.

2.4.2. Выбор модели материала.63.

2.4.3. Определение констант Муни-Ривлина.66.

2.4.4. Испытания образца на одноосное растяжение.70.

2.4.5. Испытания образца на чистый сдвиг.71.

2.4.6. Среднеквадратичная аппроксимация данных.72.

2.5. Моделирование жесткого инструмента.74.

2.6. Учет и моделирование контактного взаимодействия.75.

Выводы по главе.78.

3. ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССА НЕПРЕРЫВНОЙ ЗНАКОПЕРЕМЕННОЙ ФОРМОВКИ.79.

3.1. Исходные данные для построения модели.79.

3.2. Моделирование процесса формовки алюминиевой заготовки.81.

3.3. Моделирование процесса формовки заготовки из нержавеющей стали.95.

Выводы по главе.109.

4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССА НЕПРЕРЫВНОЙ ЗНАКОПЕРЕМЕННОЙ ФОРМОВКИ.110.

4.1. Определение констант Муни-Ривлина для эластичного инструмента.110.

4.2. Оснастка для проведения экспериментального исследования процесса непрерывной знакопеременной формовки.112.

4.3. Экспериментальное исследование процесса знакопеременной формовки.116.

4.3.1. Формовка заготовки из алюминия.116.

4.3.2. Формовка заготовки из нержавеющей стали.119.

Выводы по главе.122.

5. РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ И ОБОРУДОВАНИЯ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА ТЕПЛООБМЕННЫХ ПАНЕЛЕЙ.124.

Выводы по главе.131.

6. Выводы по работе.133.

7. Литератур.134.

8. Приложение.141.

Теплообменные аппараты составляют наиболее многочисленную группу теплосилового оборудования, которое в настоящее время на российском рынке имеет высокий спрос. На сегодняшний день передовой технологией в области организации передачи тепла является использование пластинчатых теплообменников, которые в последние годы получают все большее распространение в теплоэнергетике. Сочетание высокой скорости теплообмена при малых габаритах делает этот вид теплообменников одним из наиболее перспективных. Область применения данных устройств довольна велика благодаря высокой эффективности передачи тепловой энергии между жидкими и газообразными средами, возможности работы при температурах от -70 до +200°С и давлении до 100 атмосфер, что позволяет использовать такие теплообменные аппараты как в промышленном так и в бытовом секторе.

На сегодняшний день основными потребителями пластинчатых теплообменников являются предприятия работающие в таких сферах как:

• отопление и кондиционирование (нагрев и охлаждение воздуха);

• энергетика (охладители спринклерных установок, съем остаточных тепловыделений, теплообменники станционных пром. контуров, маслоохладители, подогреватели низкого давления);

• черная и цветная металлургия (охлаждение печей, охлаждение гидравлической смазки, охлаждение и нагрев масла, утилизация промышленного тепла);

• химическая промышленность (конденсация / охлаждение газов, охлаждение щелочных растворов, охлаждение солевых растворов, циркуляционной воды, нагрев среды паром, утилизация тепла);

• нефтедобыча / нефтепереработка (утилизация тепла воды при обезвоживании нефти, подогрев нефти и нефтепродуктов);

• машиностроение (охлаждение эмульсий, гидравлических масел, жидкостей для шлифования, воды для обжиговой печи, трансмиссионного масла, воды для автоклава).

В России переход к теплообменным системам с таким принципом теплопередачи начался с 90-х годов. За прошедший период был наработан существенный опыт производства и применения пластинчатых теплообменников в новых российских экономических условиях.

С точки зрения организации производственного процесса отечественные предприятия производящие пластинчатые теплообменники различаются полнотой производственного цикла и объемом выполняемых операций. Проведенные исследования показали, что собираются изделия в большинстве случаев из комплектующих изготовленных за рубежом. Связано это с тем, что основная деталь пластинчатого теплообменника — гофрированная панель (количество которых в одном теплообменнике может достигать 300 штук), изготавливается методом листовой штамповки. Такая технология производства подразумевает использование прессов большой мощности, а так же изготовление с высокой точностью массивной штамповой оснастки для каждого типоразмера пластин. Данная технология требует больших производственных площадей, энергозатрат на осуществление основной технологической операции и временных задержек для переналадки оборудования на выпуск другого типоразмера пластин. Эти факторы сдерживают развитие отечественных предприятий осуществляющих полный цикл производства пластинчатых теплообменников.

Тенденции развития современной энергетики инициируют использование таких видов теплообменных установок как пластинчатые теплообменники. По этому, разработка новых технологий нацеленных на повышение качества продукции, а так же снижение энергозатрат, металлоемкости оборудования и оснастки и повышение гибкости производства является перспективной задачей с заделом на будущее.

6. Выводы по работе.

1. Анализ литературных источников показал, что существующие технологии производства гофрированных панелей имеют как преимущества, так и недостатки, поэтому для повышения конкурентоспособности продукции необходимо разрабатывать новые технологические решения которые позволят повысить эффективность экономии металла заготовки и снизить металлоемкость оборудования.

2. Расчеты, проведенные по разработанным, математическим моделям позволили установить что:

• для формовки профиля заданного сечения достаточно 4 клети,.

• при формовке гофрированного листа из алюминия АД-1 толщиной 0,8 мм силы не превышают 15,8 кН, для нержавеющей стали марки 08X18Н9Т максимальные силы не превышают 25,2 кН.

3. В результате экспериментальных исследований установлено что разработанные математические модели адекватно отражают процесс и расхождение между теоретическими и экспериментальными данными по деформациям заготовки составляют 8,5%.

4. В результате реализации разработанного метода определения констант Муни-Ривлина установлено, что для полиуретана марки СКУ-7Л значения констант составляют: аш = 0,83, ао1 = 2,5.

5. Предложенная схема конструктивного исполнения технологического оборудования в соответствии с патентом № 2 368 446 С1 1Ш В2Ш 13/04 В2Ш5/06 реализована на практике на лабораторном стане и показала что она пригодна для изготовления гофрированных листов.

Показать весь текст

Список литературы

  1. A.c. 1 005 978. СССР. МКИ5 В 21D 5/14. Валок листогибочной машины /М.А.Блинов, В. И. Пермяков (CCCP).-N-3 445 670/25−27- Заявл. 22.10.81.Опубл. 19.03.83. //Б.И.-1983.- N-11.
  2. А.с.1 297 965. СССР. МКИ5 В 21D 5/14. Способ гибки деталей /И.М.Закиров (СССР).- N-3 451 985/25−27- Заявл. 11.06.82. Опубл. 19.02.87. //Б.И.-1987.- N-11.
  3. А.с.1 311 808. СССР. МКИ5 В 21D 5/14. Валковая листогибочная машина /И.М.Закиров (СССР).- N-3 889 529/25−27- Заявл.29.04.85. Опубл. 23.05.87. //Б.И.-1987.- N-19.
  4. A.c. 1 558 534. СССР. МКИ5 В 21D 22/16. Инструмент для обкатки тонкостенных полых изделий / В. В. Зубарев и др. (СССР). N-4 443 728/25−27-Заявл.20.06.88.0публ.04.90.//Б.И.-1990.-^15.
  5. А.с.573 222. СССР. МКИ5 В 21D 13/02, 13/04. Листогибочная валковая машина /А.В.Никитин, И. М. Закиров, М. И. Лысов, Ю. А. Веселков (СССР).-N-3 906 342/25−27- Заявл.20.01.76. Опубл. 23.06.77. //Б.И.-1977.- N-35.
  6. A.B., Селиванов В. В. Основы механики сплошных сред: Учебник для втузов. 3-е изд., стереотип. — М.: Изд-во МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2006.
  7. К.Ю., Вилсон Е. Численные методы анализа и метод конечных элементов. М.: Стройиздат, 1982. — 494 с.
  8. М.А. Способ штамповки эластичной средой штучных заготово //Кузнечно-штамповочное производство.- 1990.- N 6.- С.14−16.
  9. М.А. Штамповка полиуретаном крупногабаритных и сложной конфигурации листовых деталей // Пути повышения эффективности и качества листоштамповочного производства: Тезисы докл. научн. техн. конф. штамповщиков Западного Урала.- Пермь, 1989.- С.17−19.
  10. М.А. Штамповка полиуретаном крупногабаритных и сложной конфигурации листовых деталей // Пути повышения эффективности и качества листоштамповочного производства: Тезисы докл. научн. техн. конф. штамповщиков Западного Урала.- Пермь, 1989.-С.17−19.
  11. М.А., Постников B.C., Пермяков В. И. Исследование и разработка технологии штамповки крупногабаритных деталей полиуретаном в полузакрытом штампе //Кузнечно-штамповочное производство.- 1988.- N 1, — С. 19−21.
  12. Н.М., Закиров И. М. Повышение точности изготовления деталей из профилей на станках ПГР с программным управлением //Кузнечно-штамповочное производство.-1992.- N 9−10.-С.17−20
  13. М.Ф. Техническая физика эластомеров. М.: Химия, 1984.155 с.
  14. В.И., Глазков В. И., Каширин М. Ф., Совершенствование формоизменяющих операций листовой штамповки М.: Машиностроение, 1990.-145 с.
  15. И.М. Технологические возможности и перспективы развития ротационного формообразования эластичной средой //Кузнечно-штамповочное производство.-1992.-N 3.- С. 6−7.
  16. И.М., Лысов М. И. Гибка на валках с эластичным покрытием.- М.: Машиностроение, 1985.-144с.
  17. И.М., Лысов М. И. Исследование распределения давления при гибке-прокатке с применением эластичного кольца // Труды Казанского авиац. ин-та.- 1974.- Вып. 174.-С.11−15.
  18. Е.И. Штамповка резиной и жидкостью. М.: Машиностроение, 1967. — 367 с.
  19. А.Н., Крищенко А. П., Четвериков В. Н. Дифференциальное исчисление функций многих переменных: Учеб. длявузов / Под ред. B.C. Зарубина, А. П. Крищенко. М.: Изд-во МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2000. — 455 с.
  20. А.Д., Моисеев В. К. Штамповка товаров народного потребления эластичной средой //Кузнечно-штамповочное производство.-1987.-N1.- С. 31−34.
  21. М.И., Закиров И. М. Пластическое формообразование тонкостенных деталей авиатехники.- М.: Машиностроение, 1983.- 176с.
  22. А.Д. Исследование местного прекращения деформаций и изменения формы листовой заготовки при ее растяжении в штамповочных операциях: Дис.докт. техн. наук: 05.03.05.- М.:МАМИ, 1971.-295с.
  23. А.Д. Листовая штамповка: Справочник «Ковка и штамповка» М.: Машиностроение, 1987. Т. 4. 544с.
  24. А.Д. Предельная глубина ребер жесткости на листовом металле //Кузнечно-штамповочное производство.-1969.-N 8.- С.16−20.
  25. A.B., Закиров И. М. Специализированные двухвалковые машины //Кузнечно-штамповочное производство.-1992.-N3.-С.8−9.
  26. Опыт штамповки полиуретаном стальных деталей сложной формы /В.К.Моисеев и др. //Кузнечно- штамповочное производство.- 1991.-N 8.-С. 17−18.
  27. Г. П. Свойства полиуретана и его применение в листоштамповочном производстве.- Л.:ЛДНТП, 1975.- 20с.
  28. Пат. 1 692 302 A3. СССР, МКИ5 В 21D 22/14. Устройство для ротационной вытяжки изделий со сложной поверхностью /И.Е.Семенов, Д. Б. Кевеш., Э. А. Костюк (СССР).- N 4 828 100/27- Заявл.24.05.90. // Открытия. Изобретения.. -1991. N 42.
  29. Пат. 1 699 345. СССР, МКИ5 В 21D 22/10. Устройство для изготовления изделий с выпукло вогнутым рельефом из листовогометалла / И. Е. Семенов, Д. Б. Кевеш, Э. А. Костюк (СССР). № 4 827 535- заявл. 24.05.90. Опубл. 15.12.91. Б.И. № 46 — с. 34.
  30. Пат. 2 071 853. РФ, МКИ5 В 21D 22/10. Устройство для изготовления изделий с выпукло вогнутым рельефом из листового металла / И. Е. Семенов, М. Н. Шапиро, Ю. Н. Игнатов, Д. Б. Кевеш. — № 94 012 731- заявл. 12.04.94. Зарег. в Гос. реестре изобретений 20.01.97.
  31. A.A. Локализация пластической деформации.- Алма-Ата: Наука, 1981.- 121 с.
  32. В.П. Пути развития листовой штамповки //Кузнечно-штамповочное производство, — 1978. № 12. — С.13−14.
  33. И.Е. Локальная формовка эластичной средой // Вестник машиностроения.- 1997.- № 5.- С. 19−21.
  34. И.Е. Направления использования локального формообразования на малых предприятиях // Инженерный журнал. -1997.-№ 5.- С.8−11.
  35. И.Е. Напряженно деформированное состояние эластичной оболочки вала при контакте с рельефной матрицей //Кузнечно-штамповочное производство.- 1997.- № 11, — С. 10—11.
  36. И.Е. Определение деформированного состояния методом координатной сетки: Методические указания.- М.: МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2001.- С. 10−19.
  37. И.Е. Разработка ресурсосберегающих технологий и оборудования для холодной штамповки коробчатых деталей: Дис.докт. техн. наук: 05.03.05. М.: МГТУ им. Н. Э. Баумана, 1996.-429 с.
  38. И.Е., Лушников В. М. Современные методы и новое оборудование локальной обработки листового металла // Сб. тезисов докладов Всероссийской научно-технической конференции. -М., 1998. -С.42−47.
  39. И.Е., Феофанова А. Е. Проблемы качества при изготовлении крупногабаритных панелей // Кузнечно-штамповочное производство. 1998. — № 4. — С. 11−15.
  40. Совершенствование формоизменяющих операций листовой штамповки /В.И.Ершов и др.- М.: Машиностроение, 1990.-311с.
  41. Состояние и перспективы развития штамповки полиуретаном. /Блинов М.А. //Новые прогрессивные процессы и штампы в холодной штамповке: Тезисы докл. 5-ой всесоюзн. научно-техн. конф. штамповщиков Западного Урала.- Пермь, 1980.- С. 15−18.
  42. М.В., Попов Е. А. Теория обработки металлов давлением. -М.: Машиностроение, 1977. — 423 с.
  43. М.С. Исследования процесса гибки листового металла двумя валками с эластичным покрытием одного из них: Дис. канд. техн. наук: 05.03.05.- Воронеж: ЭНИКМАШ, 1981.- 185 с.
  44. А.Е. Исследование предельного формоизменения при местной листовой формовке с целью интенсификации процесса и разработка технологических параметров: Дис. канд. техн. наук: 05.03.05.-М.: МАМИ, 1988.-149 с.
  45. Формовка прокатка ленты на двухвалковом стане с эластичным покрытием одного из валков /М.А.Блинов, и др. //Новые прогрессивные процессы и штампы в холодной штамповке: Тезисы докл. 5-ой научно-техн. конф. штамповщиков Зап. Урала.- Пермь, 1980.-С. 47−49.
  46. Bathe K.J. Finite Element Procedures. New Jersey: Prentice Hall, 1996.- 1038 p.
  47. Bradly N.M., Zhu X. Input Parameters for Metal Forming Simulation Using LS-DYNA // 6-th International LS-DYNA Users Conference. -Dearborn, 2000.- P. 477−488.
  48. Cavendish J.C., Wenner M.L., Burkardt J.C. A new approach to sheet metal forming problems //NUMIFORM 86: Numer. Meth. Ind. Form. Process.: Proc. 2nd Int. Conf., Gothenburg, 25−29 Aug. 1986.- Rotterdam- Boston, 1986,-P. 315−320.
  49. Hallquist J.O. LS-DYNA Theoretical Manual. Livermore: LSTC, 1998.-497 p.
  50. Hoffman. O., Sachs G. Introduction to the theori of plasticity for Engineers. Dearborn: McGRAW. — Hill Bock, 1953.-203 p.
  51. Janinier J.M. Calculation of the limit curve at fracture // Journal of Material Science. -1983. -V.18, № 6. P. 179−182.
  52. Kuczkowski J. Elastomery poliuretanowe i ich zastosowanie w obrobce plastycznej metali // Obrob. Plast. metali.- 1991.- Vol. 2, N. 1.- P. 31−34.
  53. LS-DYNA Keyword User’s Manual / Ed. by J.O. Hallquist. -Livermore: LSTC, 1999. 1130 p.
  54. Wang N.-M., Tang S.C. Analysis of bending effects in sheet forming operations //NUMIFORM 86: Numer. Meth. Ind. Form. Process.: Proc. 2nd. Int. Conf., Gothenburg, 25−29 Aug. 1986.- Rotterdam- Boston, 1986.-P. 71−76.
Заполнить форму текущей работой

Сессия? Спокойно!