Дипломный проект - Модернизация линии специального деформовочного пресса с целью повышения качества трубной заготовки в условиях АО «Выксунский металлургический завод»

В разделе аналитический обзор литературы были рассмотрены различные способы производства труб большого диаметра и проведено их сравнение. Представлена технологическая схема и сортамент выпускаемых труб по способу «UOE» на примере АО «ВМЗ».
В данной работе представлена схема формоизменения трубной заготовки на трех формующих прессах. Проведен расчёт геометрических параметров трубной заготовки на каждом этапе формовки.
В работе выполнены обзор и анализ существующих конструкций уравновешивающих устройств шпинделей пресса окончательной формовки и показаны их достоинства и недостатки.
Предложена усовершенствованная конструкция уравновешивающего устройства шпинделей пресса, которая устраняет недостатки конструкции, эксплуатируемой в настоящее время в на базовом предприятие.
Данная конструкция позволяет повысить долговечность и безотказность главной линии и, тем самым, будет способствовать увеличению эффективности всего цеха за счет наличия шарнирных соединений и балансирных опор, обеспечивающих перераспределение нагрузок в конструкции.
Для предложенной конструкции выполнены все необходимые прочностные расчеты деталей: роликов, их осей, крестовин. Определены силовые и геометрические параметры гидроцилиндра. 

Содержание
Введение 
1 Описание и анализ технологического процесса производства сварных труб большого диаметра 
1.1 Основные требования к сварным трубам большого диаметра и тенденции развития производства сварных труб большого диаметра
1.2 Конструкции сварных труб большого диаметра и способы их производства 
1.3 Технологический процесс производства труб линии 1020 
1.4 Дефекты сварных труб большого диаметра 
1.5 Выводы и постановка задачи на проектную (расчетную) часть исследования 
2. Описание модернизированной линии для производства труб большого диаметра (модернизация привода деформовочного пресса) 
2.1 Описание и анализ существующей конструкции компенсатора, и ее усовершенствование 
2.2 Принцип работы модернизированного механизма
3 Конструкторская часть
3.1 Определение расчетной нагрузки, действующей на ролик
3.2 Расчет крестовины
3.3 Расчет проушины кронштейна карданного узла
3.4 Расчеты гидроцилиндра
Заключение
Список использованных источников

Чертежи проекта:
1. Технология изготовления труб    (1 лист А1)    
2. Пресс окончательной формовки    (1 лист А1)    
3. Сборочный чертеж «Установка шпинделей» (1 лист А1)    
4. Сборочный чертеж «Механизм компенсатора» (1 лист А1)    
5. Сборочный чертеж «Узел подушки» (1 лист А1)    

Заключение
В бакалаврской работе представлены технологическая схема и оборудование производства труб по способу «UOE» в условиях АО «ВМЗ»; представ-лены требования к исходной заготовке и готовой продукции; подробно рас-смотрены дефекты на формовочном участке.
Разработан режим формоизменения трубной заготовки на прессах производственного участка для трубы диаметром 1020 мм с толщиной стенки 26 мм. Полученные на каждом этапе геометрические размеры заготовки проверены на соответствие требованиям технологической инструкции линии. 
Приведенный анализ взаимосвязи технологических операций производства труб показывает, что качество формовки и, следовательно, выбор техно-логии  обеспечение постоянного заданного усилия являются одним из решающих условий получения высококачественных сварных труб большого диаметра.
Как результат предложена усовершенствованная конструкция компенсатора шпинделей прокатных станов, которая устраняет недостатки конструкции (обеспечение постоянного усилия), эксплуатируемой в настоящее время в АО «ВМЗ».
Данная конструкция позволяет повысить долговечность и безотказность главной линии и, тем самым, будет способствовать увеличению эффективности всего цеха за счет наличия шарнирных соединений и балансирных опор, обеспечивающих перераспределение нагрузок в конструкции.
Для предложенной конструкции выполнены все необходимые прочностные расчеты деталей: роликов, их осей, крестовин. Определены силовые и геометрические параметры гидроцилиндра. Выполнено компьютерное моделирование с использованием пакета напряженно – деформированного состояния существующей и усовершенствованной конструкций устройства.
Установлено, что в обоих случаях напряжения в элементах усовершенствованной конструкции ниже в 1.5 - 2 раза, чем в существующей конструкции, что в числовых оценках говорит о ее преимуществах.
Выполненные прочностные расчеты для условий пресса, позволили установить, что диаметр роликов балансира должен быть 100 мм; диаметр осей роликов – 75 мм; крестовины шарнирных соединений имеют цапфы разной длины: 85 мм и 135 мм; диаметр цапф крестовины – 75 мм.
В результате моделирования установлено, что в существующей конструкции разнодлинность тяг не должна превышать более 5 мм, иначе напряжения, возникающие в местах присоединения тяг к траверсе, превысят критический уровень. Это может привести к потере устойчивости тяг и вызвать их разрушение. Для усовершенствованной конструкции, при возникновении такой ситуации, напряжения в тягах ниже в 1,5…2 раза и разрушение тяг наблюдаться не будет.
Рекомендуется не допускать разнодлинности тяг более 5 мм и отклонения оси гидроцилиндра от вертикали более 1 градуса.