Аннотация 2
ВВЕДЕНИЕ 3
1 ОПИСАНИЕ МАШИНЫ ВАЛЬЦЕВОЙ ФОРМОВКИ 7
2 СОВРЕМЕННЫЕ ТРЕБОВАНИЯ К ГЕОМЕТРИЧЕСКИМ
ХАРАКТЕРИСТИКАМ ТРУБ БОЛЬШОГО ДИАМЕТРА 10
3 ПРИЧИНЫ ВОЗНИКНОВЕНИЯ ОТКЛОНЕНИЙ ОТ ЗАДАННОЙ
ГЕОМЕТРИИ 11
4 РАЗРАБОТКА СХЕМЫ АКТИВНОГО ПРОФИЛИРОВАНИЯ
ГЕОМЕТРИИ МЕЖВАЛКОВОГО ЗАЗОРА ПРИ ФОРМОВКЕ ТРУБНОЙ
ЗАГОТОВКИ 13
4.1 Расчет нижнего вала на прочность и жесткость 14
5 РАСЧЕТ ПРОГИБА ВАЛКОВ 17
5.1 Расчет прогиба вала с применением трёх промежуточных опор 20
5.2 Расчет прогиба вала с применением пяти промежуточных опор 21
5.3 Расчет прогиба вала с применением семи промежуточных опор 22
6 СТАТИЧЕСКАЯ ПРОЧНОСТЬ ВАЛКОВОЙ СИСТЕМЫ 24
7 КОНСТРУКЦИЯ ОПОРНЫХ РОЛИКОВ 25
8 ПРОЧНОСТНЫЕ РАСЧЕТЫ 27
8.1 Выбор материалов и проверка по контактным напряжениям 27
8.2 Оценка работоспособности подшипников 33
8.3 Расчет пальца на срез и смятие 34
8.4 Расчет серьги на смятие и сжатие 36
8.5 Расчет опоры роликовой оси на срез и смятие 38
9 ВЫБОР ГИДРОЦИЛИНДРА 40
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 42
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 43
В настоящее время используются три способа получения трубной заготовки из листа:
- UO-формовка;
- RBE-формовка (формовка в вальцах);
- JCOE-формовка (шаговая формовка).
Из всех этих способов с точки зрения равномерного распределения остаточных напряжений лучшим является формовка в вальцах. Наиболее неравномерное распределение остаточных напряжений получается по способу UO-формовки.
Рисунок 1. Этапы UO-формовки
При этом типе формовки (рисунок 1) первым этапом является подгибка кромок. Используют два метода подгибки кромок: с помощью пресса или профильных роликов.
При использовании профильных роликов для подгибки, лист пропускают через одну или несколько пар роликов. Недостатком этого метода является тот факт, что кромки деформируются в продольном направлении (растягиваются), что приводит к значительным внутренним напряжениям. Это отклонение может привести при последующей сварке к многочисленным дефектам, а также к снижению эксплуатационных характеристик труб, поэтому распространение получил способ подгибки кромок на прессе. В этом случае обеим кромкам листа в штампе придают кривизну необходимого радиуса.
После подгибки кромок лист подается на гидравлический пресс предварительной формовки, где ему придается U-образный профиль, радиус которого находится в определенном соотношении с радиусом готовой трубы, а боковые стороны параллельны. Лист укладывают на две качающиеся опоры пресса и пуансоном продавливают его между ними. Радиус гибки листа определяется, с одной стороны, радиусом пуансона пресса, а с другой - расстоянием между опорами.
На втором прессе, верхний и нижний столы оснащены инструментом полукруглой формы, длина которого равна длине трубы. Радиус инструмента соответствует радиусу получаемой трубной заготовки.
При гибке в вальцах (рисунок 2) лист изгибается между тремя валками.
Установкой верхнего валка относительно нижних (погружением) регулируется диаметр формуемой заготовки; диаметр верхнего валка определяет минимальный диаметр формуемой заготовки. Лист изгибается в вальцах с реверсом и увеличением погружения последовательно несколько раз до получения заданной формы. В России такой способ получения труб применяется на Волжском и Загорском трубных заводах. При формовке в трехвалковых вальцах практически невозможно получать заготовку строго цилиндрической формы, так как края листа на участке, равном половине расстояния между не опорными валками, остаются почти плоскими. Эти прикромочные участки догибаются отдельной операцией в валковом калибре специальной клети.
Процесс шаговой формовки (рисунок 3) осуществляется следующим образом. После формовки на кромкогибочном прессе лист с предварительно обработанными и загнутыми кромками устанавливается манипуляторами в положение гибки на трубоформовочном прессе и подвергается процессу поэтапной формовки по всей длине с помощью пуансона. Сочетание раствора между матрицами и величиной погружения пуансона определяет радиус кривизны деформируемой заготовки.
Рисунок 3. Этапы пошаговой формовки
На первом этапе лист загибается только с одной стороны, в результате чего получается сечение J-образной формы, затем лист перемещается на другую сторону, и второй манипулятор устанавливает его для гибки другой половины, после которой листовая заготовка преобретает С-образный профиль и на последней стадии- О-образный профиль сформованной трубы с открытым швом; труба имеет достаточно круглую форму с плоскопараллельными кромками.
Процесс пошаговой формовки труб отличается возможностью формовки заготовок с большой толщиной стенки.
В процессе выполнения выпускной квалификационной работы рассмотрены варианты технологии производства трубных заготовок, выполнен анализ силового взаимодействия заготовки и инструмента формовке трубной заготовки в вальцах.
Разработана конструкция механизма компенсации прогиба опорных валков листогибочной машины, произведены необходимые силовые и прочностные расчеты.
Выполнены чертежи механизма профилирования опорных валков и его узлов.
Разработанная конструкция обеспечивает более равномерную деформацию по длине заготовки, что приводит к улучшению геометрических и служебных характеристик продукции.
