Особенности технологического совершенствования и оптимизации затрат производства 3D-конфигурации труб

В работе сделан анализ требований, предъявляемых к изготовлению трубопроводов 3D-конфигурации на предприятии в ракетно-космической отрасли. Проведён обзор разных подходов к технологии гибки труб – с термообработкой и без термообработки. Объектом исследования является процесс гибки и универсальный гибочный агрегат изготовления трубопроводов сложной конфигурации. Статья разделена на четыре раздела, в которых рассмотрены ключевые факторы, непосредственно влияющие на успешность проведения технологической операции гибки трубопровода сложной 3D-траектории. Приведён обзор безтемпературного формообразования трубопровода. Рассматриваются требования к технологии, исключающей гофрообразование, сплющивание, растяжение и утонение стенок трубопроводов при их гибе. Указаны действующие нормативные документы и отраслевые аэрокосмические стандарты, регламентирующие изготовление пневмогидравлических трубопроводов. Приведён пример расчёта минимально допускаемого радиуса гиба трубы, зависящего от диаметра и толщины стенки трубы. Перечислены требования унификации размеров изготовления труб и требования к зазорам. Получена зависимость максимально допустимого внутреннего давления в трубопроводе. Рассмотрены требования к оснастке, применяемой в гибе трубопроводов. Перечислены требования к проектированию агрегата гибки труб. Во втором разделе рассмотрены возможности температурного воздействия на процесс гибки трубы. Представлен анализ патентной и технической литературы и описаны шесть возможных методов эффективного температурного воздействия: нагрев всего трубопровода, узкозональный нагрев места гиба на трубе, охлаждение азотом воды в трубе, лазерное охлаждение атомов трубы, нанесение смазок из нефтепродуктов на место нагрева на трубе и использование современных наполнителей внутри трубы изменяющих её температуру. В третьем разделе определены задачи, поставленные для разработки универсального гибочного аппарата, сформулированы требования к управляющей программе и устройству шкафа автоматики универсального гибочного аппарата, рассмотрена система алгоритма работы гибочного станка с ЧПУ. Показана общая функциональная схема работы агрегата гиба и циклограмма очерёдности работы оборудования.