АННОТАЦИЯ 2
Обозначения и сокращения 5
Введение 6
1 ПРИЧИНЫ ВОЗНИКНОВЕНИЯ ГЕОМЕТРИЧЕСКИХ НЕТОЧНОСТЕЙ И ИЗВЕСТ
НЫЕ ТЕХНИЧЕСКИЕ РЕШЕНИЯ НАПРВЛЕННЫЕ НА ПОВЫШЕНИЕ ТОЧНОСТИ
ГОРЯЧЕПРЕССОВАННЫХ ТРУБ 7
1.1 Факторы, влияющие на отклонения геометрических размеров горячепрессованных труб от их номинального значения 7
1.2 Анализ существующих устройств и инструмента, направленных на снижение
разнотолщинности при изготовлении труб методом прессования 13
Выводы по разделу один 35
2 РАЗРАБОТКА МЕТОДИКИ ОЦЕНКИ ТОЧНОСТИ ГЕОМЕТРИЧЕСКИХ
РАЗМЕРОВ ГОРЯЧЕПРЕССОВАННЫХ ТРУБ 37
Выводы по разделу два 42
3 СБОР ДАННЫХ С ПРИМЕНЕНИЕМ РАЗРАБОТАННОГО ПРОГРАМ -
МНОГО ПРОДУКТА И ПРИМЕНЕНИЕ МЕТОДОВ МАТЕМА -
ТИЧЕСКОЙ СТАТИСТИКИ ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СИСТЕМАТИКИ ОТКЛОНЕНИЙ ГЕОМЕТРИЧЕСКИХ РАЗМЕРОВ 43
3.1 Сбор значений геометрических параметров 43
3.2 Применение методов математической статистики для определения сис
тематики отклонений геометрических размеров 45
Выводы по разделу три 53
4 РАЗРАБОТКА ТЕХНИЧЕСКОГО РЕШЕНИЯ ПОВЫШЕНИЯ ТОЧНОСТИ
ТОЛЩИНЫ СТЕНКИ ТРУБЫ И КОМПЬЮТЕРНОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ С ПРИМЕНЕНИЕМ ПРОГРАММНОГО КОМПЛЕКСА QFORM 3D 54
4.1 Разработка технического решения 54
4.2 Компьютерное моделирование 56
Выводы по разделу четыре 58
5 АНАЛИЗ ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ РАЗРАБОТАН
НОГО ТЕХНИЧЕСКОГО РЕШЕНИЯ 59
Выводы по разделу пять 61
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 62
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 63
ПРИЛОЖЕНИЕ А 66
ПРИЛОЖЕНИЕ Б 74
Повышение точности изготавливаемых труб позволяет уменьшить расход металла при производстве труб и способствует оптимизации расположения полей фактических колебаний размеров и допуска установленным в НД [1-5]. Повышение точности позволяет потребителю уменьшить припуски на механическую обработку, если трубы используются как заготовки для чего либо, или же позволяет снизить металлоемкость конструкции и трубопроводов [6, 7]. Также повышение точности позволяет производить трубы для конструкций специального назначения требующих повышенной точности геометрических параметров.
Производить трубы по более жестким стандартам на сегодняшний день особенно важно с экономической стороны вопроса. За последние 20 лет лидирующие места на рынке стальной продукции принадлежат компаниям из Китая и Японии. Этому способствовала низкая себестоимость производства стали в Китае и высокие темпы производства. Поэтому отечественным производителям в последние годы все трудней удерживать конкурентную цену на свою передельную продукцию. На сегодняшний день необходимо повышать уровень качества производимой продукции и увеличивать долю готовой продукции, которая как известно характеризуется максимальной добавочной стоимостью. Для достижения этой цели необходимо совершенствовать технологию ОМД и производственные линии цехов ОМД, начиная от производства заготовок и предельной продукции.
В данной выпускной квалификационной работе рассмотрены факторы, влияющие на возникновение отклонений от номинальных значений, разработана методика оценки точности геометрических размеров горячепрессованных труб, разработано новое техническое решение, произведено компьютерное моделирование применения разработанного технического решения при помощи программного комплекса QForm 3D, произведена оценка экономического эффекта от внедрения нового технического решения.
В процессе проведения выпускной квалификационной работы выполнен следующий комплекс исследований.
1. Проанализированы все возможные факторы, влияющие на точность готовых труб, получаемых методом горячего прессования.
2. Выполнен анализ известных технических решений, направленных на повышение точности горячепрессованных труб.
3. Разработана методика оценки точности геометрических параметров горячепрессованных труб, направленная на получение максимально полной информации о факторах, влияющих на точность горячепрессованных. На основании разработанной методики был создан программный продукт, позволяющий снизить объем ручного труда и решить возможную проблему хранения и систематизации большого объема собираемой информации. Программный продукт прошел проверку в условиях ТПЦ-2 АО «ВТЗ» и получил свидетельство о государственный регистрационный [28].
Анализ проведенных исследований позволил сделать следующие выводы.
1. В условиях ТПЦ-2 АО «ВТЗ» реализация большинства выявленных технических решений либо невозможна, либо требует больших капитальных затрат и ведет к длительному простою оборудования трубопрессовых линий усилием 20 МН и 55 МН.
2. Измеренные трубы, произведенные на трубопрессовой линии усилием 20 МН, обладают сравнимо большей точностью чем трубы, произведенные на линии 55 МН.
3. Результаты проведенного статистического анализа свидетельствует:
- во-первых, об одновременном влиянии большого числа факторов различного характера на выходные параметры геометрии трубы (наружный диаметр, толщина стенки);
- во-вторых, о различной степени и переменном характере влияния этих факторов на точность размеров труб.
4. Из анализа результатов моделирования следует, что применение разработанного технического решения при производстве труб размерами 171,0x7,0 мм из стали марки 20 позволят снизить уровень разнотолщинности с 15% до 6%.
5. Результаты расчета экономической эффективности применения разработанного технического решения показали, что годовой экономический эффект от его внедрения составит более 4 млн. рублей при капитальных затратах менее 150 тыс. рублей, что позволит получить чистую прибыль в годовом исчислении 3,85 млн. рублей.
