Расчет гидравлического пресса на мощность и деформацию

 

УДК __621.7.044.12__ Інв. №  _____________ Міністерство освіти і науки, молоді та спорту України Національна металургійна академія України (НМетАУ) 49600, м. Дніпропетровськ, пр. Гагаріна, 4 Кафедра обробки металів тиском   ПОЯСНЮВАЛЬНА ЗАПИСКА до випускної роботи на тему: УДОСКОНАЛЕННЯ ТЕХНОЛОГІЇ ПРЕСУВАННЯ ВИРОБІВ ЗІ СПЛАВУ АМг2 В УМОВАХ ЗАТ «ДНІПРОВСЬКИЙ ЗАВОД «АЛЮМАШ» ФМіОМ.06.050401.ДРБ.ПЗ   Студент групи _ТП-07____________________/____А. К. Андреєв______/ Керівник __проекту__ __________________/__проф. О. М. Головко___/ Консультанти: 1. Аналітична частина __________________/__проф. О. М. Головко___/ 2. Основна частина___ __________________/__проф. О. М. Головко___/ 3. Економічна частина __________________/__проф. О. М. Головко___/ 4. Охорона праці_____ __________________/__доц. В.А. Доморацький_/ Відповідальний  за нормоконтроль Від кафедри обробки  металів тиском_____/___доц. В. С. Дехтярьов__/ Завідуючий  кафедрою обробки металів тиском________________/__ проф. В.М. Данченко__/   _2011 р. Рукопис закінчено “      ”                      2011 р.

 

НАЦІОНАЛЬНА МЕТАЛУРГІЙНА АКАДЕМІЯ УКРАЇНИ

Факультет   ФМіОМ Кафедра обробки металів тиском    

Напрям_6.050401 – Металургія

 

ЗАТВЕДЖУЮ:  

Зав. кафедрою обробки металів тиском

 

“___”_________________________2011 р.

 

ЗАВДАННЯ

НА ДИПЛОМНИЙ ПРОЕКТ (РОБОТУ) СТУДЕНТОВІ

 

Андреєву Анатолію Костянтиновичу   

(прізвище, ім’я, по батькові)

 

1. Тема проекту(роботи) Удосконалення  технології  пресування виробів зі сплаву АМг2 в умовах ЗАТ «Дніпровський завод «АЛЮМАШ»   

затверджена наказом по академії від “__”   ______  2011 р.       

 

2. Термін здачі студентом закінченого проекту (роботи)                          2011 р.

 

3. Вихідні дані до проекту(роботи) _технологічні схеми, інструкції, склад устаткування, проектні рішення        

 

4.Зміст розрахунково-пояснювальної записки (перелік питань, що їх належить розробити)          

4.1 Аналітична частина: аналіз сортаменту пресу, характеристика устаткування і технології виробництва труб на пресі, аналіз устаткування, технології  та  якості  труб         

4.2 Основна частина: обґрунтування доцільності запропонованого технічного рішення, розрахунок довжини заготовки і вибір температурно-швидкісних параметрів при виробництві виробів зі сплаву АМг2, проектування технологічного інструменту, розрахунок енергосилових параметрів,розрахунок елементів конструкції пресу на міцність, розрахунок продуктивності пресу          

4.3 Економічна частина: проектне рішення, розрахунок собівартості  продукції            

4.4 Охорона праці: аналіз стану охорони праці на ДЗ «АЛЮМАШ»,  

розрахунок  повітрообміну у виробничих приміщеннях    

 

5.Перелік графічного матеріалу (з точним зазначенням обов’язкових креслень) загальний вид пресу зусиллям 13,5 МН (А1), контейнер у зборі (А1), план розташування устаткування (А4), матриця у зборі, розсікач, матриця підкладка (А1), техніко-економічні показники.

6. Консультанти по проекту (роботі) із зазначенням розділів проекту  (роботи), що стосуються їх

 

Розділ	Консультант	Підпис, дата
		Завдання  видав	Завдання  Прийняв
Аналітична частина	проф. О. М.  Головко
Основна частина	проф. О. М.  Головко
Економічна частина	проф. О. М.  Головко
Охорона праці	доц.. В.А. Доморацький

 

7.Дата видачі завдання     ________________   

 

Керівник         

    (підпис)

Завдання  прийняв до виконання     

    (підпис)

 

КАЛЕНДАРНИЙ ПЛАН

 

Номер етапу	Назва етапів дипломного проекту (роботи)	Термін виконання етапів проекту (роботи)	Примітка
1	Аналітична частина
2	Основна частина
3	Економічна частина
4	Охорона праці
5	Оформлення пояснювальної
	записки дипломного проекту
6	Виконання графічної частини
7	Подання дипломного проекту
	до кафедри
8	Захист проекту в ДЕК	21.06.2011

 

 

 

Студент –  дипломник       

    (підпис)

Керівник  проекту (роботи)      

    (підпис) 

РЕФЕРАТ

 

 

Пояснювальна  записка до дипломного проекту:  с. 71,  рис. 5,  табл. 12,   джерел 20.

Об`єкт розробки – технологія пресування прямокутних труб 33х20 зі сплаву АМг2.

Мета роботи – розробка технології пресування прямокутних труб 33х20 зі сплаву АМг2 на пресі зусиллям 13,5 МН в умовах ЗАТ "Дніпровський завод "АЛЮМАШ".

Проаналізовані устаткування та технологія виробництва труб в умовах ЗАТ "Дніпровський завод "АЛЮМАШ".

Розраховані режими деформації, температурно-швидкісні та енергосилові параметри пресування, продуктивності пресу, елементи конструкції пресу на міцність.

Розраховані техніко-економічні показники запропонованого технологічного рішення.

Проаналізовані стан охорони праці та навколишнього середовища. 

Метод дослідження – розрахунково-аналітичний  з використанням існуючого на кафедрі програмного забезпечення.

ПРЕС, ДЕФОРМАЦІЯ, НАПРУЖЕННЯ, СИЛА, ТЕМПЕРАТУРА, МАТРИЦЯ, КОНСТРУКЦІЯ, ТЕХНОЛОГІЯ.

 

ABSTRACT

 

Explanatory note to the graduation work contains 71 pages, 12 tables, 5 figures, 20 sources.

Property development – technology of pressing of rectangular pipes 33x20 made of aluminum alloy АМг2.

The goal of the project- development of pressing technology for rectangular pipes 33x20 made of aluminum alloy АМг2 on the press with pressing force 13.5 meganewton in the environment of LLC “Dniprovskiy plant Alumash”.

Equipment and pipe producing technology have been analyzed in environment of LLC “Dniprovskiy plant Alumash”.

Deformation modes, temperature-velocity and energy-power characteristics of pressing have been calculated, press efficiency and strength of press elements have also been calculated.

Cost-performance characteristics of the suggested technological solution have been calculated.

Conditions of labor protection and environment protection have been analyzed.

Research method- calculation- analytical using software that is available in the department.

PRESS, DEFORMATION, STRESS, FORCE, TEMPERATURE, DIE, CONSTRUCTION, TECHNOLOGY.

 

 

 

 

ЗМІСТ

 

ВСТУП

1 АНАЛІТИЧНА  ЧАСТИНА 

1.1 Аналіз  сортаменту пресу

1.2 Характеристика  устаткування і технологія виробництва профілів на пресі

1.2.1 Характеристика устаткування

1.2.1.1 Піч нагрівання заготовок і ножиці гарячого різання

1.2.1.2 Гідравлічний прес

1.2.1.3 Пристрої транспортування, виправлення й укладання профілів

1.2.1.4 Піч старіння

1.2.1.5 Піч попереднього нагрівання матриць із транспортуючим пристроєм

1.2.1.6 Пристрій для поділу матричного комплекту

1.2.2 Характеристика технологічного процесу

1.3 Аналіз  устаткування, технології і якості  профілів

2 ОСНОВНА  ЧАСТИНА

2.1 Обґрунтування  доцільності запропонованого технологічного  рішення

2.2 Розрахунок  довжини заготовки та вибір  температурно-швидкісних параметрів  при виробництві прямокутних труб розміром 33х20 мм

2.3 Проектування  технологічного інструменту

2.3.1 Виконавчі розміри каналів матриці

2.3.2 Визначення  габаритних розмірів матриці

2.3.3 Визначення  розмірів та форми складових  елементів розсікача

2.3.4 Визначення  глибини зварної камери

2.3.5 Обґрунтування  доцільності використання форкамери

2.3.6 Розрахунок  довжини калібруючого пояска

2.4 Розрахунок енергосилових параметрів  при виробництві прямокутних труб розміром 33х20 мм

2.5 Розрахунок елементів конструкції пресу на міцність

2.5.1 Розрахунок контейнера

2.5.1.1 Розрахунок питомого тиску пресування

2.5.1.2 Розрахунок питомого тиску, створеного гарячою посадкою

2.5.1.3 Розрахунок напруг від гарячої посадки

2.5.1.4 Розрахунок напруг від тиску пресування

2.5.1.5 Розрахунок сумарних напруг від гарячої посадки й тиску пресування

2.5.2 Розрахунок колон і гайок преса

2.5.2.1 Розрахунок зусилля, діючого на одну колону

2.5.2.2 Розрахунок різьблення колон

2.5.2.3 Розрахунок подовження колон

2.5.2.4 Розрахунок різьблення гайок

2.5.3 Розрахунок  головки прес-штемпеля

2.5.4 Розрахунок  пружної деформації прес-шайби

2.6 Розрахунок  годинної продуктивності обраного  пресу

3 ЕКОНОМІЧНА  ЧАСТИНА

3.1 Проектні  рішення

3.2 Розрахунок  собівартості продукції

4 ОХОРОНА  ПРАЦІ

4.1 Вибір і характеристика будівельного майданчика

4.2 Аналіз шкідливих і небезпечних чинників на пресовій дільниці

4.3 Розрахунок  необхідного повітрообміну у виробничих приміщеннях

4.4 Вибір  засобів індивідуального захисту

4.5 Пожежна безпека

ВИСНОВКИ

ПЕРЕЛІК ПОСИЛАНЬ

ДОДАТКИ

 

ВСТУП

 

 

Пресовані профілі з алюмінієвих  сплавів є універсальним конструкційним матеріалом з унікальними властивостями. Тонкостінні високоміцні профілі  зі сплавів алюмінію, наприклад, легованих  скандієм, багато в чому визначають розвиток техніки й транспортного  машинобудування. Зниження ваги транспортних засобів забезпечує істотне зниження енергоспоживання й шкідливих викидів  у навколишнє середовище.

Застосування алюмінієвих профілів у будівництві відкрило широкі можливості розвитку сучасної архітектури міст.

В Україні до 1990 р. був усього один спеціалізований Броварський завод  алюмінієвих будівельних конструкцій  Міністерства будівництва України, що сьогодні має 5 пресових ліній для  виробництва довгомірних профілів на базі двох пресів із зусиллям 12,5 МН, одного - 22 і двох - 25 МН.

Потреби внутрішнього ринку України  обумовили модернізацію старого  й закупівлю нового обладнання, що збільшило "парк" пресів ще на 5 одиниць: на Київському заводі «Эфкон» (прес із зусиллям 12,5 МН), на заводі «Супутник» у Васильївці Запорізької області два преси із зусиллям 6,3 МН, і на підприємстві «Профіль» у Сумах (прес із зусиллям 25,0 МН). Ці підприємства сьогодні роблять прості й складні профілі з різних сплавів алюмінію для машинобудування, електротехнічної промисловості й будівництва.

З 1998 року були уведені в експлуатацію ще такі нові пресові лінії: у Дніпропетровську (прес 13,5 МН, ЗАТ «Дніпровський завод «АЛЮМАШ»») і в Донецьку (на Донецькому заводі алюмінієвих профілів – 6 ліній з пресами зусиллям від 8 до 15,0 МН,).

Виконання вимог ГОСТ 8617-81 до алюмінієвих  профілів загального призначення, по якому працюють більшість «старих» заводів, недостатньо для виробництва сучасних машин і якісних будівельних системних профілів. Профілі для конструкцій, що обгороджують, до яких ставляться вікна й двері, повинні вироблятися по ДСТУ Б В3.2.6.-3-95, що відповідає DIN 17615. Ці стандарти задають підвищені вимоги: до якості поверхні; граничним відхиленням від номінальних розмірів товщини полиць і стінок, а також кутових розмірів; хвилястості полиць, поперечній і поздовжній кривизні, куту скручування.

Проблема високої якості пов'язана  із трьома основними напрямками:

- якість вихідної литої заготовки (хімічний склад, рафінування, ліквація, величина зерна, розмір інтерметалідів, якість гомогенізації);

- якість проектування, виготовлення й експлуатації пресового інструмента;

- застосування автоматизованих  пресових ліній з обов'язковим  набором основних технічних рішень.