Введение к работе
Актуальность работы. Важнейшим направлением развития машиностроения со второй половины XX в. является создание композиционных материалов из металлических порошков и специальных видов оборудования для производства изделий.
Ресурсы и энергосберегающие возможности композиционных порошковых материалов иллюстрируют усредненные, данные о коэффициенте использования металла (КИМ) и энергозатратах на 1 кг продукции. Для процессаобработки металлов резанием КИМ составляет45% и энергозатраты 76МДж/кг; горячей штамповки КИМ - 77% и энергозатраты 47МДж/кг; для холодной штамповки КИМ - 85% и энергозатраты 41МДж/кг; точного литья - КИМ 90% и энергозатраты 35МДж/кг; для порошковой металлургии КИМ - 95% и энергозатраты 29МДж/кг. Порошковые гранулированные материалы обладают способностью получения сложных профилей, возможностью заполнения труднодоступных полостей, ребер с обеспечением высокого качества продукции.
Однако на пути дальнейшего развития производства изделий из порошковых металлов встречаются трудности, ограничивающие широкое их распространение. Это прежде всего высокая стоимость порошковых материалов, штампового инструмента и оборудования для компактирования изделий. Применяемые методы компактирования металлических порошков не позволяют получать изделия с однородными механическими свойствами по всему объему изделий. Дальнейшее совершенствование оборудования и инструмента в совокупности с созданием новых методик и технологий с последующим развитием теории компактирования композиционных материалов являются необходимым условием для широкого использования продукции из порошковых материалов.
В данной работе основное внимание уделено совершенствованию теории компактирования композиционных материалов, технологических режимов, модернизации оборудования и инструмента для производства изделий с однородными свойствами по всему объему.
Цель работы. Целью работы является дальнейшее усовершенствование методики компактирования композиционных материалов, модернизация оборудования и инструмента для повышения качества производимой продукции.
Для достижения этой цели решались следующие задачи:
-
Экспериментальное исследование деформационных характеристик гранулированного металла при компактировании.
-
Определение влияния давления компактирования и трения на устойчивое протекание процесса компактирования.
-
Исследование влияния смазок на механические характеристики гранулированного металла и равномерность их распределения по всему объему композита. -
{ РОС НАЦИОНАЛЬНАЯ I
I БИБЛИОТЕКА I
' О» иаумгЭ'/Ч
-
Совершенствование конструкций технологического инструмента и оборудования для компактирования металлических порошковых гранул.
-
Уточнение методики проектирования технологического инструмента и оборудования.
Научная новизна.
-
Установлены закономерности соотношений вертикальных и горизонтальных давлений компактирования композиционных материалов в зависимости от геометрических и механических свойств металлических гранул.
-
Произведена оценка устойчивости протекания деформационных процессов при компактировании композиционного материала из различных по форме и свойствам металлических гранул.
-
Приведены теоретические зависимости для выбора режимов компактирования композиционного материала с целью повышения однородности его механических свойств по всему объему.
-
Определены основы проектирования технологического инструмента для компактирования композиционного материала.
Практическая значимость.
-
Представлены новые конструктивные схемы технологического инструмента для двухстороннего и четырехстороннего компактирования композиционного материала из порошковых гранул.
-
Проведено уточнение технологических режимов компактирования с применением смазки, динамическим воздействием вибрационного модуля, определением конструкции технологического инструмента и оборудования для устранения анизотропности свойств гранулированного металла по всему объему.
Публикации и апробация. По результатам работы опубликовано 7 статей. Материалы работы доложены и обсуждены:
на научных конференциях МГВМИ (февраль 2002; 2003; 2004 г);
на научно-технических конференциях Российского Университета Дружбы Народов (март 2001; 2002 г.);
на заседании кафедры обработки металлов давлением и металлургического оборудования МГВМИ (апрель 2004 г).
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, 4 глав,
