Zavedení inovační výroby ochranné vložky do výrobního podniku
Loading...
Date
Authors
ORCID
Advisor
Referee
Mark
A
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství
Abstract
Diplomová práce popisuje zavedení inovace výroby vložky chladiče páry do výrobního podniku. Vložka se vyrábí ve velikostech nominálního průměru DN 200 – DN 500. Materiálem je nízkolegovaná ocel EN 10216-2 10CrMo9-10. Pro inovaci výroby byla vybrána technologie plošného tváření rozšiřování konců trubek pohyblivým trnem. Ověření funkčnosti této technologie bylo provedeno pomocí analytických výpočtů a numerické simulace MKP. Výsledné hodnoty početních metod byly porovnány s výsledky praktického experimentu. Experiment byl proveden na 5 zkušebních vzorcích o velikosti průměru 273 mm. Zařízením byl hydraulický lis o jmenovité síle 2000 kN, opatřen snímači tlaku a polohy. Experimentálně získané hodnoty závislosti síly na dráze nástroje vykazovaly určitou podobnost s numerickou simulací MKP. Rozdíl hodnoty síly v maximální dráze nástroje byl 290 kN. Rozšířený průměr byl natvářen na hodnotu 319 mm. Tato hodnota odpovídá rozšíření o 16,5 % což je konstrukčně dostačující. Nedestruktivní zkoušky vyloučily přítomnost defektů trhliny na rozšířeném průměru. Dle nově navrženého postupu došlo k vyrobení prvního reálného dílce. V technicko – ekonomickém hodnocení byla vyčíslena značná finanční úspora v rozmezí 3,5 – 5,3 mil. Kč / rok. Návratnost nutných investic je mezi 9. – 14. vyrobeným kusem (přibližně 15 % ročního objemu výroby). Závěrem bylo zhodnoceno, že daná inovace má slibné výsledky a bude společností zavedena do výrobního procesu.
The Diploma thesis describes the implementation of innovative production of protective liner to the manufacturing company. The liner is manufactured in sizes of nominal diameter DN 200 - DN 500. The material is low-alloy steel EN 10216-2 10CrMo9-10. For the production innovation, the technology of pipe end flaring by a movable mandrel was chosen. Verification of the functionality of this technology was performed using analytical calculations and numerical simulation of FEM. The results of numerical methods were compared with the results of a practical experiment. The experiment was performed on 5 test specimens with a diameter of 273 mm. The machine device was a hydraulic press with a nominal force of 2000 kN and equipped with pressure and position sensors. The experimentally obtained values of force and the tool path dependence were similar with the values of FEM simulation. The difference in the value of the force in the maximum tool path was 290 kN. The flared diameter was formed to a value of 319 mm. This value corresponds to 16.5% of increased nominal diameter, which is sufficient from design point of view. Non-destructive tests ruled out the presence of crack defects on the flared diameter. According the new set up working procedure was produced the first real part. Significant financial savings of CZK 3.5 - 5.3 million / year were quantified in the technical and economic evaluation. Return on necessary investments is between the 9th - 14th manufactured pieces (approx. 15% of the annual production volume). In conclusion, innovation has promising results and will be issued by the company into the production process.
The Diploma thesis describes the implementation of innovative production of protective liner to the manufacturing company. The liner is manufactured in sizes of nominal diameter DN 200 - DN 500. The material is low-alloy steel EN 10216-2 10CrMo9-10. For the production innovation, the technology of pipe end flaring by a movable mandrel was chosen. Verification of the functionality of this technology was performed using analytical calculations and numerical simulation of FEM. The results of numerical methods were compared with the results of a practical experiment. The experiment was performed on 5 test specimens with a diameter of 273 mm. The machine device was a hydraulic press with a nominal force of 2000 kN and equipped with pressure and position sensors. The experimentally obtained values of force and the tool path dependence were similar with the values of FEM simulation. The difference in the value of the force in the maximum tool path was 290 kN. The flared diameter was formed to a value of 319 mm. This value corresponds to 16.5% of increased nominal diameter, which is sufficient from design point of view. Non-destructive tests ruled out the presence of crack defects on the flared diameter. According the new set up working procedure was produced the first real part. Significant financial savings of CZK 3.5 - 5.3 million / year were quantified in the technical and economic evaluation. Return on necessary investments is between the 9th - 14th manufactured pieces (approx. 15% of the annual production volume). In conclusion, innovation has promising results and will be issued by the company into the production process.
Description
Citation
KUKLA, P. Zavedení inovační výroby ochranné vložky do výrobního podniku [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství. 2020.
Document type
Document version
Date of access to the full text
Language of document
cs
Study field
Strojírenská technologie
Comittee
prof. Ing. Milan Forejt, CSc. (předseda)
doc. Ing. Zdeněk Lidmila, CSc. (místopředseda)
Ing. Miroslav Jopek, Ph.D. (člen)
Ing. Ivo Dohnal, Ph.D. (člen)
Ing. Barbora Kudláčová (člen)
Ing. Jiří Tomášek, CSc. (člen)
Date of acceptance
2020-07-15
Defence
Student prezentoval komisi výstupy a závěry své práce a zodpověděl dotazy oponenta. Dále byly studentovi položeny následující otázky:
1. Jaké napětí je myšleno skutečným napětím v grafu na obr. 35 v práci)? (otázka byla zodpovězena)
2. Byl zvolený polotovar standardně k dispozici, a jak jste se vypořádal s možnou rozdílností tlouštěk stěn na polotovaru? (otázka byla zodpovězena)
3. Jakým způsobem je realizována manipulace s polotovarem? (otázka byla zodpovězena)
4. Vysvětlete rozměry a značení polotovaru na výkrese posuvného profilu (25x25x3) mm (otázka byla zodpovězena)
Result of defence
práce byla úspěšně obhájena
Document licence
Standardní licenční smlouva - přístup k plnému textu bez omezení