Процесс прошивки трубных заготовок
Исследование процесса прошивки трубных заготовок на прессе полым пуансоном. Определение влияния глубины прошивки, внутреннего и наружного диаметров на глубину затекания металла внутрь полого пуансона. Составление матрицы планирования; уровни варьирования.
| Рубрика | Производство и технологии |
| Вид | практическая работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 28.05.2020 |
| Размер файла | 143,7 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Процесс прошивки трубных заготовок
Введение
В данной работе исследуется процесс прошивки трубных заготовок на прессе полым пуансоном. При прошивке полым пуансоном характер течения металла позволяет получить более качественную по геометрии заготовку и способствует уменьшению неравномерности деформации по сравнению со сплошным пуансоном. Отходы при прошивке могут быть использованы для дальнейшей обработки давлением. В данной работе определяется влияние глубины прошивки, внутреннего и наружного диаметров на глубину затекания металла внутрь полого пуансона.
Постановка задачи
Цель данной работы заключается в определении степени влияния выбранных факторов на глубину затекания металла внутрь полого пуансона. Схема процесса прошивки полым пуансоном представлена на рисунке 1. Значения уровней и интервалов варьирования, выделенных для исследования факторов, представлены в таблице 1.
Рисунок 1 - Схема прошивки заготовки полым пуансоном
Таблица 1 - Уровни и интервалы варьирования
|
Фактор |
Уровни варьирования |
Интервалы варьирования Д |
|||
|
-1 |
0 |
+1 |
|||
|
Наружный диаметр пуансона ??нар, мм |
10,0 |
12,0 |
14,0 |
2,0 |
|
|
Внутренний диаметр пуансона ??внутр, мм |
8,0 |
8,5 |
9,0 |
0,5 |
|
|
Глубина прошивки H, мм |
10,0 |
15,0 |
20,0 |
5,0 |
Пример выбора основного уровня и интервала варьирования фактора:
Математическую модель исследования в общем виде можно записать в виде функции:
Y = (57нар, 57вн, ?)
Полный факторный эксперимент
Составление матрицы планирования
Полный факторный эксперимент типа 23, где число факторов ?? = 3, число уровней ?? = 2, число опытов n = 8, число параллельных опытов m = 3. Для реализации эксперимента составляется матрица планирования, представленная в таблице 2, построчно рассчитывается среднее значение параметра оптимизации трубный пуансон матрица
Таблица 2 - Матрица планирования
|
Номер опыта |
X1 |
X2 |
X3 |
нар, мм |
вн, мм |
H, мм |
Y1, мм |
Y2, мм |
Y3, мм |
мм |
|
|
1 |
+ |
+ |
+ |
14 |
9 |
20 |
19,25 |
19,50 |
19,60 |
19,45 |
|
|
2 |
- |
+ |
+ |
10 |
9 |
20 |
21,00 |
20,85 |
20,90 |
20,92 |
|
|
3 |
+ |
- |
+ |
14 |
8 |
20 |
17,00 |
18,00 |
18,30 |
17,77 |
|
|
4 |
- |
- |
+ |
10 |
8 |
20 |
19,00 |
18,85 |
19,50 |
19,12 |
|
|
5 |
+ |
+ |
- |
14 |
9 |
10 |
9,00 |
8,85 |
8,00 |
8,62 |
|
|
6 |
- |
+ |
- |
10 |
9 |
10 |
11,00 |
11,00 |
10,70 |
10,90 |
|
|
7 |
+ |
- |
- |
14 |
8 |
10 |
9,00 |
8,85 |
8,50 |
8,78 |
|
|
8 |
- |
- |
- |
10 |
8 |
10 |
9,10 |
9,30 |
9,50 |
9,30 |
Кодирование факторов
Расчет для первого фактора:
Оценка ошибки параллельных опытов
Для оценки погрешности параллельных опытов определяем величину дисперсии
Результаты расчетов сводим в таблицу 4.
Таблица 4 - Расчет построчных дисперсий
|
Номер опыта |
Y1 |
Y2 |
Y3 |
S2 |
||
|
1 |
19,25 |
19,50 |
19,60 |
19,45 |
0.033 |
|
|
2 |
21.00 |
20,85 |
20,90 |
20,92 |
0.006 |
|
|
3 |
17,00 |
18,00 |
18,30 |
17,77 |
0.463 |
|
|
4 |
19,00 |
18,85 |
19,50 |
19,12 |
0.116 |
|
|
5 |
9,00 |
8,85 |
8,00 |
8,62 |
0.291 |
|
|
6 |
11,00 |
11,00 |
10,70 |
10,90 |
0.03 |
|
|
7 |
9,00 |
8,85 |
8,50 |
8,78 |
0.066 |
|
|
8 |
9,10 |
9,30 |
9,50 |
9,3 |
0.04 |
Проверка однородности построчных дисперсий
Для оценки нескольких дисперсий используем критерий Кохрена, при условии наличия одинакового числа параллельных опытов:
Табличное значение критерия Кохрена для уровня значимости ?? = 0,95, числа степеней свободы ?? = m ? 1 = 3 ? 1 = 2 и числа измерений n = 8 составляет Gт =0,5157.
Расчетное значение критерия Кохрена G=0,4437 не превосходит табличное, следовательно, считаем, что дисперсии однородны.
Расчет дисперсии воспроизводимости
Расчет коэффициентов уравнения регрессии
Уравнение математической модели с учетом парных взаимодействий имеет вид:
Коэффициенты вычисляем по формулам:
Таблица 5 - Расчет коэффициентов уравнения регрессии
|
Номер опыта |
x0 |
x1 |
x2 |
x3 |
x1x2 |
x1x3 |
x2x3 |
x1x2x3 |
Y мм |
|
|
1 |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
19,45 |
|
|
2 |
+ |
- |
+ |
+ |
- |
- |
+ |
- |
20,92 |
|
|
3 |
+ |
+ |
- |
+ |
- |
+ |
- |
- |
17,77 |
|
|
4 |
+ |
- |
- |
+ |
+ |
- |
- |
+ |
19,12 |
|
|
5 |
+ |
+ |
+ |
- |
+ |
- |
- |
- |
8,62 |
|
|
6 |
+ |
- |
+ |
- |
- |
+ |
- |
+ |
10,9 |
|
|
7 |
+ |
+ |
- |
- |
- |
- |
+ |
+ |
8,78 |
|
|
8 |
+ |
- |
- |
- |
+ |
+ |
+ |
- |
9,3 |
|
|
Коэффициенты |
??0 |
??1 |
??2 |
??3 |
??12 |
??13 |
??23 |
??123 |
||
|
14,356 |
-0,702 |
0,615 |
4,956 |
-0,235 |
-0,002 |
0.256 |
0,206 |
Проверка значимости коэффициентов уравнения регрессии
Существует два способа проверки значимости коэффициентов модели - по критерию Стьюдента и по доверительному интервалу.
Проверяем значимости коэффициентов по доверительному интервалу. Для этого вычислим дисперсии коэффициентов уравнения регресии:
Рассчитываем величину полуширины доверительного интервала по формуле:
Коэффициент уравнения значим, если он больше или равен модулю полуширины доверительного интервала |??i| ? ????. После проверки исключаем из уравнения регрессии незначимые коэффициенты ??12, ??13, ??23 и ??123. Тогда уравнение регрессии с учетом незначимых коэффициентов примет вид:
Y = 14.356 - 0.702 • x1 + 0.615 • x2 + 4,956 • x3
Из уравнения регрессии видно, что наиболее влияющим на результат фактором является глубина прошивки. Далее по значимости идет внутренний диаметр пуансона. Наружный диаметр пуансона оказался незначимым фактором. Взаимное влияние факторов на исследуемый параметр отсутствует, поэтому можно сделать вывод, что модель является полностью линейной. Максимальная высота затекания металла в пуансон при установлении таких факторов как глубина прошивки и внутренний диаметр на верхнем уровне.
Проверка адекватности модели
Адекватность модели проверяем по критерию Фишера. Для этого составляем таблицу для расчета дисперсии адекватности (таблица 6).
Пример расчета Y:
y1 = 14.356 - 0.702 • 1 + 0.615 • 1 + 4,956 • 1 =19.225
y2 = 14.356 - 0.702 •(-1) + 0.615 • 1 + 4,956 • 1 = 20.629
Таблица 6 - Расчет дисперсии адекватности
|
Номер опыта |
Y мм |
y, мм |
(y ?Y), мм |
(y ?Y)2, мм |
|
|
1 |
19.45 |
19.225 |
-0,225 |
0.0506 |
|
|
2 |
20.92 |
20.629 |
-0.287 |
0.0827 |
|
|
3 |
17.77 |
17.996 |
0.229 |
0.0525 |
|
|
4 |
19.12 |
19.400 |
0,283 |
0.0803 |
|
|
5 |
8.62 |
9,313 |
0,696 |
0.4842 |
|
|
6 |
10.9 |
10.717 |
-0,183 |
0.0336 |
|
|
7 |
8.78 |
8.083 |
-0,700 |
0.4900 |
|
|
8 |
9.3 |
9.488 |
0.188 |
0.0352 |
Дисперсию адекватности определяем по формуле:
Расчет дисперсии адекватности производим при ?? = 3 - число независимых переменных; Для первого случая получаем:
Определяем расчетное значение критерия Фишера по формуле и с учетом, что ??y2 < ??2a :
Табличное значение критерия Фишера для уровня значимости ?? = 0,95 и числа степеней свободы
??2 = n - (k+1)=8 -(3+1) =4 и ??1 = ?? = 8 составляет Fт = 3,84 .
Значение расчетного критерия меньше табличного. Это означает, что упрощенная модель адекватна и её можно использовать для дальнейших исследований.
Перевод уравнения к натуральному виду
Переведем факторы из безразмерной формы к натуральному виду:
Тогда уравнение примет вид:
у = -6.755 - 0,351 . Dнар + 1,23 . Dв + 0.9912 . H
Проверка математической модели
Проверим данное уравнение, подставив исходные данные экспериментов. Результаты сводим в таблицу 7.
Таблица 7 - Проверка математической модели
|
Номер опыта |
нар, мм |
вн, мм |
H, мм |
YР, мм |
Y, мм |
|
|
1 |
14 |
9 |
20 |
19.225 |
19,45 |
|
|
2 |
10 |
9 |
20 |
20.929 |
20,92 |
|
|
3 |
14 |
8 |
20 |
17.995 |
17,77 |
|
|
4 |
10 |
8 |
20 |
19.399 |
19,12 |
|
|
5 |
14 |
9 |
10 |
9.313 |
8,62 |
|
|
6 |
10 |
9 |
10 |
10.717 |
10,9 |
|
|
7 |
14 |
8 |
10 |
8.083 |
8,78 |
|
|
8 |
10 |
8 |
10 |
9.487 |
9,3 |
Заключение
Анализируя полученное уравнение модели, видим, что факторы внутренний диаметр и глубина прошивки увеличивают глубину затекания металла в полый пуансон, а наружный диаметр и совместное действие факторов никак не влияют на глубину затекания.
Наибольшее влияние на глубину затекания металла в полый пуансон оказывает фактор - глубина прошивки.
Анализируя качественно полученную модель, можно сделать вывод, что чем больше глубина прошивки и внутренний диаметр пуансона, тем больше глубина затекания металла в полый пуансон, что объясняется распределением контактных сил трения при процессе прошивки полым пуансоном.
Список использованных источников
1 Адлер Ю.П., Маркова Е.В., Грановский Ю.В. Планирование эксперимента при поиске оптимальных условий. - М.: Наука, 1976. - 280 с.;
2 Лопатин В.Ю., Шуменко В.Н. Организация эксперимента: Планы второго порядка и исследование области оптимума.- М.: МИСиС, 2011
3 Лопатин В.Ю., Шуменко В.Н. Организация эксперимента. Симплексное планирование- М.: МИСиС, 2010
4 Организация эксперимента. Планирование эксперимента в процессах ОМД / Прокошин С.Д., Никитин Е.В., Трусов В.А. и др.- М.: МИСиС, 2003
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Методики проектирования электрода-инструмента для прошивки отверстия методом электроэрозионной обработки. Анализ обрабатываемого материала - сталь У10А. Расчет технологических параметров обработки. Операционный маршрут изготовления электрода-инструмента.
курсовая работа [314,4 K], добавлен 28.01.2014Анализ процесса термической обработки заготовок. Разработка проекта программно-методического комплекса (ПМК) автоматизации проектирования технологического процесса термообработки заготовок в ОГМет ЗАО НКМЗ. Расчет капитальных затрат на создание ПМК.
дипломная работа [1,7 M], добавлен 19.06.2010Вариационные подходы к решению задач методом конечного элемента. Основные соотношения и представление матрицы жёсткости. Оценка деформируемости и разрушения заготовок при обработке давлением. Взаимодействие заготовок с инструментом. Учет силы трения.
научная работа [252,6 K], добавлен 14.10.2009Характеристика процесса автоматизации расчета припусков на обработку заготовок деталей машин. Определение величины припусков на обработку для различных интервалов размеров заготовок цилиндрической формы, получаемых при помощи литья, штамповки, ковки.
дипломная работа [1,6 M], добавлен 07.07.2011Галузь машинобудування, що займається виготовленням заготовок литтям, називається ливарним виробництвом. Суть ливарного виробництва. Опис технологічних процесів виготовлення заготовок при виготовленні машин. Способи виготовлення заготовок литтям.
реферат [6,3 M], добавлен 10.11.2010Разработка трехмерной численной модели процесса нагрева вращением цилиндрических алюминиевых заготовок в постоянном магнитном поле. Проведение параметрических исследований. Оценка влияния конструкции установки на распределение температуры в заготовке.
курсовая работа [549,8 K], добавлен 31.03.2016Математическая модель технологического процесса работы машины непрерывного литья заготовок. Методика определения динамических характеристик и передаточных коэффициентов элементов системы. Анализ и оценка устойчивости системы автоматического регулирования.
курсовая работа [57,0 K], добавлен 10.03.2010Особенности сгибания заготовок из тонколистового металла в тисках и при помощи оправок, поочередность всех операций, характеристика инструментов. Анализ типичных дефектов при гибке металла. Этапы гибки прямоугольной скобы и металла круглого сечения.
презентация [399,9 K], добавлен 16.04.2012Изучение технологии производства труб большого диаметра. Оценка возможных дефектов при производстве труб на оборудовании линии ТЭСА 1420. Описание конструкции пресса шаговой формовки трубных заготовок. Разработка способа совместной формовки кромок труб.
дипломная работа [1,5 M], добавлен 13.06.2015Принципы построения технологического процесса сборки заготовок верха обуви. Образование замкнутого контура. Структура деталей заготовки верха туфель-лодочек с круговой союзкой. Строчка канта с обрезкой краев кожаной подкладки. Чистка заготовок верха.
контрольная работа [115,2 K], добавлен 11.03.2012Соединение заготовок из тонколистового металла так называемым фальцевым швом при выполнении кровельных работ, сооружении вентиляционных систем, изготовлении бытовых изделий из жести. Изготовление полуторного, двойного и одинарного лежачего фальца.
реферат [17,8 K], добавлен 26.12.2010Технологічність конструкцій заготовок. Оцінка технологічності. Рекомендації до забезпечення технологічності конструкцій заготовок. Штампування поковок на горизонтально-кувальних машинах. Номенклатура поковок, одержуваних на ГКМ. Точність поковок.
контрольная работа [1,7 M], добавлен 26.03.2009Механизм выталкивания заготовок фрикционного типа со штангой квадратного сечения с водным охлаждением. Расчет и проектирование привода главного движения, гидропривода продольного перемещения выталкивателя заготовок. Циклограмма работы нагревательной печи.
дипломная работа [2,2 M], добавлен 20.03.2017Процесс работы машин непрерывного литья заготовок из стали. Цели применения промежуточных ковшей, предъявляемые к ним требования. Методы измерения уровня жидкого металла. Конструкция и принцип действия радарного датчика Accu-Wave, расчет его погрешности.
курсовая работа [2,0 M], добавлен 05.06.2012Сущность процесса изготовления заготовок ковкой как формоизменения исходной заготовки вдоль одной (вертикальной) или двух осей (вертикальной и горизонтальной). Применяемое оборудование и материалы, классификация и типы поковок, разработка чертежа.
презентация [371,7 K], добавлен 18.10.2013Описание индукционной нагревательной печи, служащей для нагрева заготовок из алюминиевых сплавов перед прессованием на горизонтальном гидравлическом прессе усилием 19,1 МН. Порядок произведения теплового расчета индуктора сквозного нагрева металла.
контрольная работа [319,4 K], добавлен 21.12.2010Автоматизация расчета припусков на обработку заготовок деталей машин. Величина припусков на обработку для интервалов размеров деталей цилиндрической формы. Методы получения заготовок. Факторы, влияющие на распределение припусков по этапам обработки.
дипломная работа [1,5 M], добавлен 14.11.2011Получение заготовок типа "вал-шестерня" различными способами литейного производства и пластическим деформированием. Техническая характеристика металлорежущего станка, технологической оснастки и инструмента. Выбор конструкции резца и режимов точения.
курсовая работа [451,1 K], добавлен 27.02.2012Экономическая эффективность обработки металла давлением. Процесс получения поковок горячей объемной штамповки. Расчет режима резания при сверлении. Технология токарной обработки. Преимущества штамповки в закрытых штампах. Точность обработки заготовок.
курсовая работа [92,2 K], добавлен 13.12.2010Анализ технологического процесса изготовления журнального столика из массива дерева. Изучение требований при работе на рейсмусовых и фуговальных станках. Сушка древесины, обработка чистовых заготовок, раскрой досок, склеивание заготовок, сборка изделия.
контрольная работа [337,6 K], добавлен 17.01.2015
