Помощь в учёбе, очень быстро...
Работаем вместе до победы

Исследования и разработка технологических процессов ротационно-локальной гибки листовых деталей обшивок корпусов судов

Диссертация: Исследования и разработка технологических процессов ротационно-локальной гибки листовых деталей обшивок корпусов судов
ДиссертацияПомощь в написанииУзнать стоимостьмоей работы

Поэтому целью диссертации является существенное повышение уровня ресурсосбережения процессов формообразования листовых деталей обшивок корпусов судов путем разработки и внедрения прогрессивных технологических процессов ротационнолокальной гибки и гибочноправильного оборудования нового поколения, что позволяет повысить конкурентоспособность отечественных судостроительных предприятий на мировом… Читать ещё >

Содержание

  • Глава 1. Процессы гибки листовых деталей корпусов судов и гибочное оборудование
    • 1. 1. Листовые детали обшивок корпусов современных судов
    • 1. 2. Традиционные и перспективные процессы гибки и гибочное оборудование
    • 1. 3. Обзор существующих теорий холодной гибки
    • 1. 4. Выводы и постановка задач исследований
  • Глава 2. Теоретический анализ процессов ротационно- локального деформирования
    • 2. 1. Процессы ротационно- локального деформирования листовых деталей обшивок корпусов судов
    • 2. 2. Анализ напряженно- деформированного состояния листовых заготовок в процессе их ротационно- локального деформирования
    • 2. 3. Определение расчетных зависимостей между основными технологическими параметрами процессов ротационно- локального деформирования
    • 2. 4. Выводы
  • Глава 3. Технологические процессы ротационно- локальной гибки листовых деталей
    • 3. 1. Экспериментальные исследования процессов ротационно-локального деформирования
    • 3. 2. Разработка технологических процессов ротационно- локальной гибки листовых деталей обшивок корпусов судов
    • 3. 3. Анализ результатов внедрения
    • 3. 4. Выводы
  • Глава 4. Оборудование и оснастка для ротационно- локальной гибки
    • 4. 1. Анализ схемно- конструктивных решений оборудования для ротационно- локальной гибки
    • 4. 2. Определение конструктивно- технологических параметров гибочного оборудования и оснастки
    • 4. 3. Выбор оборудования для ротационно- локальной гибки и его применение на судостроительном предприятии
    • 4. 4. Выводы

Исследования и разработка технологических процессов ротационно-локальной гибки листовых деталей обшивок корпусов судов (реферат, курсовая, диплом, контрольная)

В судостроении применяются разнообразные гнутые листовые детали толщиной от 2 до 200 мм цилиндрической, конической, парусовидной, седлообразной, веерообразной, волнообразной и других форм. Трудоемкость гибки листовых деталей составляет значительную часть общей трудоемкости изготовления корпусных деталей.

Традиционные технологии холодной гибки листового металлопроката требуют применения мощных листогибочных прессов и машин, что приводит к значительным размерам и металлоемкости, бо. р>шому энергопотреблению, длительности монтажа гибочного оборудования, а также необходимости установки глубоких фундаментов. К недостаткам традиционно применяемых процессов относится также потребность в большом количестве металлоемкой крупногабаритной штамповой оснастки (до нескольких десятков комплектов на один пресс). Кроме того, более 80% традиционного оборудования для гибки листового проката на предприятиях России физически и морально устарело.

Перспективными в настоящее время являются процессы ротационно-локального деформирования, на базе которых в ГНЦ ЦНИИТС разрабатываются новые ресурсосберегающие технологии и оборудование нового поколения.

Локальный характер нагружения позволяет в несколько раз снизить необходимое усилие деформирования по сравнению с гибкойштамповкой на прессах или гибкойпрокаткой на листогибочных машинах, что обеспечивает существенное ресурсосбережение процессов формообразования благодаря снижению массогабаритных характеристик гибочного оборудования, уменьшению необходимой мощности и энергопотребления, отсутствию необходимости в заглубленных фундаментах, значительному сокращению сроков монтажа и стоимости оборудования, а также возможности применения универсальной малогабаритной гибочной оснастки.

Процессы ротационнолокальной гибки до настоящего времени были недостаточно эффективны изза отсутствия научнообоснованных подходов к решению основных конструктивнотехнологических вопросов.

Несмотря на то, что ротационнолокальная гибка уже более 40 лет осуществляется на листогибочных станках (ЛГС) при формообразовании листовых деталей обшивок корпусов малотоннажных судов, а также несколько лет на многофункциональных гибочноправильных станках (МГПС), технологические рекомендации практически не содержали количественных показателей параметров гибки, не объясняли основных закономерностей и физической сущности процессов ротационнолокального деформирования, процесс формообразования в значительной мере зависел от квалификации гибщгоса.

В связи с этим ротационнолокальная гибка листовых деталей оставалась трудоемкой, малопроизводительной, не обеспечивала высокого качества изготовления листовых деталей, требовала от гибщиков высокой квалификации, наличия большого опыта работы и не получила широкого распространения [61, 62].

Кроме того, в настоящее время создалась ситуация, когда большинство опытных рабочих — гибщиков, знакомых с этими процессами, вышли на пенсию, а молодые рабочие не идут на столь непрестижную и тяжелую работу, вследствие чего имеющийся опыт утрачивается.

Указанное потребовало выполнения научных исследований, результаты которых позволили бы повысить эффективность технологических процессов ротационнолокальной гибки, создать гибочное оборудование нового поколения и снизить влияние человеческого фактора на результаты выполняемых работ.

Поэтому целью диссертации является существенное повышение уровня ресурсосбережения процессов формообразования листовых деталей обшивок корпусов судов путем разработки и внедрения прогрессивных технологических процессов ротационнолокальной гибки и гибочноправильного оборудования нового поколения, что позволяет повысить конкурентоспособность отечественных судостроительных предприятий на мировом рынке.

По результатам выполненных исследований на защиту выносятся следующие новые научные положения:

— определение условий и особенностей протекания процессов ротаци-оннолокального деформирования, выявившее существенное влияние продольных напряжений и концентрации очага пластических деформаций в области приложения нагрузки на параметры напряженнодеформированного состояния;

— расчетные зависимости для определения необходимых и допускаемых перемещений гибочной оснастки и усилий деформирования от механических характеристик материала, геометрических параметров листовой детали и рабочих поверхностей гибочной оснастки, полученные в результате решения задач упругопластического изгиба пластин при локальном приложении деформирующей нагрузки;

— научное обоснование методики определения положений линий гиба, необходимой последовательности и степени деформирования при формообразовании листовых деталей заданной формы, а также расчета параметров гибочноправильного оборудования и оснастки.

Практическая ценность работы заключается в разработке:

— методов расчета параметров и режимов технологических процессов ротационнолокальной гибки листовых деталей;

— методик сравнения и выбора конструктивнотехнологических решений, а также методов расчета параметров гибочного оборудования и оснастки;

Основные результаты диссертационной работы состоят в следующем:

— выявлены основные особенности процессов ротационнолокального деформирования;

— на основании теорий упругости, пластичности, а также с использованием решений некоторых известных задач проанализировано напряженно-деформированное состояние листовых заготовок в процессе их ротационно-локального деформирования;

— разработаны методы расчета технологических параметров и их допускаемые значения, методы расчета режимов ротационнолокальной гибки, в том числе положения линий гиба и необходимого силового воздействия на листовую заготовку при гибке листовых деталей заданной сложной формы;

— выполнены экспериментальные исследования, результаты которых подтвердили основные теоретические положения, лежащие в основе методик расчета параметров и режимов ротационнолокальной гибки;

— разработаны технологические процессы ротационнолокальной гибки листовых деталей и определены геометрические параметры гибочной оснастки, позволяющие повысить эффективность процессов деформирования;

— в результате внедрения разработанных технологических процессов выявлена возможность значительного снижения трудоемкости и повышения производительности ротационнолокальной гибки с обеспечением требуемой точности и качества формообразования листовых деталей, а также возможность обучения рабочихгибщиков в сжатые сроки;

— разработана многоаспектная классификация вариантов и даны рекомендации по рациональному выбору схемноконструктивных решений комплекса гибочного оборудования, удовлетворяющего потребностям заказчи.

189 ков, а также сформулированы основные требования к гибочноправильному оборудованию нового поколения;

— разработаны расчетные зависимости для определения конструктивнотехнологических параметров гибочного оборудования и оснастки;

— определены области эффективного применения процессов ротационнолокального деформирования в условиях судостроительного производства;

— теоретически обоснована возможность значительного (в несколько раз) снижения необходимых усилий деформирования при ротационнолокальной гибке по сравнению с гибкойштамповкой на мощных гибочных прессах или гибкой — прокаткой на валковых листогибочных машинах;

— в целом результаты диссертационной работы позволяют повысить эффективность применения существующего оборудования, создают предпосылки для широкого внедрения процессов ротационнолокальной гибки, позволяют правильно определить пути дальнейших исследований, а также совершенствования гибочного оборудования в целях качественного повышения ресурсосбережения процессов формообразования и обеспечения конкурентоспособности отечественных судостроительных и судоремонтных предприятий.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

.

Показать весь текст

Список литературы

  1. A.B., Потапов В. Д., Державин Б. П. Сопротивление материалов. М.: Металлургия, 1981.
  2. В.Л., Горбач В. Д., Куклин О. С., Шабаршин В. П. Высокие и прорывные технологии гибки и правки // Вестник технологии судостроения. 1998. № 4.
  3. В.Л., Изаренков О. В., Роганов A.C., Соколов В. Ф. Совершенствование проверочных работ в судовом корпусостроении // Вестник технологии судостроения. 1998. № 4.
  4. Н.И. Основы теории упругости, пластичности и ползучести. М.: Высшая школа, 1968.
  5. Г. А., Готовский K.M., Кох Б.А. Сварка судовых конструкций. Л. Судостроение, 1980.
  6. Н.М. Сопротивление материалов М.: Физматгиз, 1962.
  7. Г. В., Палий О. М., Постнов В. А., Чувиковский B.C. Справочник по строительной механике корабля. Л.: Судостроение, 1982.
  8. С.И., Зеличенко А. Я. Гибка листовой стали на станках типа ЛГС. Л.: Речной транспорт, 1956.
  9. В.А. Пластичность, прочность и разрушение металлических судостроительных материалов. Л.: Судостроение, 1974.
  10. Г. С., Андреев В. И. и др. Сопротивление материалов с основами теории упругости и пластичности. М.: АСВ, 1995.
  11. В .И., Куклин О. С., Шабаршин В. П., Ширшов В. Г. Технология и оборудование для изготовления корпусных деталей из алюминиевых сплавов. Л.: ЦНИИ «Румб», 1983.
  12. В.И., Рощин М. Б., Товстых Е. В. Судостроительные материалы. Л.: Судостроение, 1971.
  13. В.Д., Куклин О. С., Брук М. Б., Попов В. И., Соколов О. В., Шуньгин В. Ю. Многофункциональная гибочно- правильная машина / Описание изобретения к патенту Российской Федерации № 2 129 929.
  14. В.И., Николаева О. И. Машиностроительные стали. М.: Машиностроение, 1981.
  15. Я.И., Локшин А. З., Сивере Н. Л. Изгиб и устойчивость пластин и круговых цилиндрических оболочек. Л.: Судпромгиз, 1995.
  16. А.В., Бржозовский Б. М., Челпанов И. Б. Формообразование еложнопрофильных деталей на технологических роботах гибки с растяжением. Саратов: СГТУ, 1996.
  17. Краткий справочник технолога судостроителя. М.: ЦНИИТС, 1963.
  18. О.С., Брук М. Б. Гибочно- правильный станок / Описание изобретения к патенту Российской Федерации № 2 102 170.
  19. О.С., Брук М. Б., Попов В. И., Шуньгин В. Ю. Перспективные процессы холодной гибки листовых деталей // Вестник технологии судостроения. 1998. № 4.
  20. О.С., Брук М. Б. Технология и оборудование для формообразования толстостенных оболочек и их элементов. Л.: ЦНИИ «Румб», 1996.
  21. О.С., Быков В. А. Деформируемость и работоспособность корпусных сталей. Л.: ЦНИИ «Румб», 1989.
  22. О.С., Левшаков В. М. Прорывные технологии гибки и правки // Труды второй международной конференции по морским интеллектуальным технологиям. 1997.
  23. О.С., Михайлов В. С., Ширшов И. Г. Проблемы повышения качества изготовления корпусных конструкций. Л.: ЦНИИ «Румб», 1988.
  24. О.С., Попов В. И., Брук М. Б., Шульгин В. Ю. Новое поколение гибочно- правильного оборудования // Судостроение. 1997. № 3.
  25. О.С. Теория и расчет процессов холодной гибки высокопрочных сталей и легких сплавов. Л.: ЦНИИ «Румб», 1982.
  26. О.С., Стогов И. Н. Влияние точности изготовления деталей на пригоночные работы при сборке корпусных конструкций. Л.: ЦНИИ «Румб», 1979.
  27. О.С., Ширшов И. Г., Шабаршин В. П. Пути автоматизации гибки листовых деталей судового корпуса // Судостроение. 1980. № 1.
  28. М.И., Закиров И. М. Пластическое формообразование тонкостенных деталей авиатехники. М.: Машиностроение, 1983.
  29. М.И. Теория и расчет процессов изготовления деталей методами гибки. М.: Машиностроение, 1966.
  30. H.H. Прикладная теория пластичности и ползучести. М.: Машиностроение, 1975.
  31. H.H., Романов К. И., Ширшов A.A. Сборник задач по прикладной теории пластичности и ползучести. М.: Высшая школаД984.
  32. В.Д., Ганов Э. В. и др. Основы технологии судостроения. Л.: Судостроение, 1980.
  33. П.Г., Дуденков В. М. Сопротивление деформации и пластичность алюминиевых сплавов. М.: Металлургия, 1979.
  34. А.Т., Никонов С. Н. Судовой гибщик. Л.: Судостроение, 1968.
  35. E.H. Гибка и правка на ротационных машинах. М.: Машиностроение, 1967.
  36. E.H. Гибка, обтяжка и правка на прессах. М.: Машиностроение, 1959.
  37. E.H. Технология штамповки крупногабаритных деталей. М.: Машиностроение, 1973.
  38. П.М., Колтунов М. А. Оболочки и пластины. М.: Изд-во МГУ, 1969.
  39. Г. С., Можаровский Н. С. Уравнения и краевые задачи теории пластичности и ползучести. Киев: Наукова думка, 1981.
  40. Пластическая деформация легких и специальных сплавов / Под ред. Ко-рягина Н.И., Белова А. Ф. и др. М.: Металлургия, 1978.
  41. Е.А. Основы теории листовой штамповки. М.: Машиностроение, 1977.
  42. В.Л., Проценко B.C. Контактные задачи теории упругости для неклассических областей. Киев: Наукова думка, 1977.
  43. И.А., Трескунов П. И. Гибочные работы в судостроении. Л.: Судпромгиз, 1953.
  44. И.А. Холодная гибка стальных листов под прессом. Л.: Судпромгиз, 1951.
  45. A.A., Упырев В. М., Шульгин В. Ю. Математическое моделирование процессов упругопластического формообразования листов судовой поверхности // Труды Второй международной конференции по морским интеллектуальным технологиям. СПб, 1997.
  46. В.П. Справочник по листовой штамповке. Л.: Машгиз, 1959.
  47. В.М., Грушко И. М. Основы научных исследований. Харьков: Вшца школа, 1977.
  48. П.М., Зефиров И. В. Обработка корпусной стали. Л.: Судостроение, 1972.
  49. А.З., Сонин А. Л. Правка листового и сортового металла. М.: Металлургия, 1981.
  50. Смирнов Аляев Г. А. Сопротивление материалов пластическому деформированию. М.: Машиностроение, 1972.
  51. Смирнов Аляев Г. А., Чикидовский В. П. Экспериментальные исследования в обработке металлов давлением. Л.: Машиностроение, 1972.
  52. B.C. Сборник задач по обработке металлов давлением. М.: Металлургия, 1973.
  53. В.В. Теория пластичности. М.: Высшая школа, 1969.
  54. В.Г., Брук М. Б. и др. Штамповка элементов корпусных конструкций. Л.: Судостроение, 1972.
  55. А.К. Справочник по технологическому проектированию судостроительных верфей и цехов. Л.: Судостроение, 1980.
  56. И.Я., Леванов А. И., Поксеваткин М. И. Контактные напряжения при пластической деформации. М.: Металлургия, 1966.
  57. .Е., Турмов Г. П., Финкель Г. Н. Технология ремонта корпуса судна. Л.: Судостроение, 1984.
  58. Технология судостроения / Под ред. В. Д. Мацкевича. Л.: Судостроение, 1971.
  59. С.П. Курс теории упругости. Киев: Наукова думка, 1972.
  60. А.Д. Теория пластичности деформирования металлов. М.: Металлургия, 1972.
  61. О.И. Основы теории упругости и пластичности. М.: Наука, 1984.
  62. A.B. Механические свойства сталей и сплавов при пластическом деформировании. М.: Машиностроение, 1971.
  63. ЕЛ. Джонсон У., Колмогоров В. Л. и др. Теория пластических деформаций металлов. М.: Машиностроение, 1983.
  64. Ю.В. Опыт гибочных работ в корпусостроении Л.: Судостроение, 1963.
  65. Холодная гибка листов сложной кривизны под гидравлическими прессами. Руководящие материалы. Л.: ЦНИИТС, 1951.
  66. В.П., Ширшов И. Г., Куклин О. С. Современные средства технологического оснащения корпусообрабатывающих цехов. Л.: ЦНИИ «Румб», 1985.
  67. И.А. Специальные методы штамповки. Л.: ЦНИИ «Румб», 1981.
  68. И.Г. Технология и оборудование для правки листовой корпусной стали. Л.: ЦНИИ «Румб», 1982.
  69. И.Г. Установление оптимальных параметров правильно- гибочного оборудования для судостроения // Технология судостроения. 1972. № 6.
  70. В.Ю., Брук М. Б., Попов В.И. .Анализ силовых и энергетических параметров гибочно- правильного оборудования // Труды Второй международной конференции по морским интеллектуальным технологиям. СПб., 1997.
  71. Chang Doo Jang, Senng II Seo and Dae Eun Ко. A Study on the Prediction of Deformations of Plates Due to Line Heating a Simplified Thermal Elasto- Plastic Analysis // Journal of Ship Production. 1997. № 1.
  72. Jong Gye Shin and Won Don Kim. Kinematic Analysis of the Process Planning for Compounding // Journal of Ship Production. 1997. № 1.
  73. Hardt D., Wright A., Constantine E., A Design- Oriented Model of Plate Forming for Shipbuilding // Journal of Ship Production. 1990. № 4.
  74. Проспекты фирм Volkswerft Cmbh Strolsund IBM, MTW Schiffswerft, Nieland, Colly Bombled.
  75. Утверждаю" авный инженер «Алмаз»
  76. А.Е. Комулайнен «?6» О2 1998г1. АКТ
  77. Суммарный экономический эффект внедрения составил более 6 тыс. рублей (в ценах 1998 г.)и.О.главного инженера начальник ту1. И.В. МАТВЕЕВ1. АКТо результатах внедрения
  78. Зам. начальника отделения верфи
Заполнить форму текущей работой

Пора сдавать?