Введение к работе
Актуальность работы. Актуальность определяется тем, что решаемые в работе задачи направлены на создание высокоэффективного формующего инструмента и режима литья (при использовании традиционного оборудования для литья под давлением), обеспечивающих повышение прочности материала литьевых изделий в 2 - 3 раза по сравнению с традиционной технологией литья под давлением.
Цель работы. Основной целью настоящей работы является разработка методик проектирования технологического режима литья и формующего инструмента для получения упрочненных изделий с возможностью прогнозирования их прочности уже на стадии выполнения конструкторских разработок формующего инструмента.
Научная новизна работы определяется тем, что в ней:
для полиэтилена высокой плотности (ПЭВП) установлены такие условия протекания процесса кристаллизации, при которых формируется определенным образом ориентированная кристаллическая структура, обеспечивающая повышенную прочность этого полимера;
установлена зависимость прочности формирующейся в условиях литья с продавливанием ориентированной структуры от скорости сдвига в расплаве в окрестности фронта кристаллизации, при этом показано, что максимальное значение прочности возрастает со снижением температуры литья;
разработана математическая модель, описывающая процесс кристаллизации расплава полиэтилена при его неизотермическом нестационарном течении в литьевой форме в режиме литья под давлением с продавливанием и позволяющая прогнозировать значения скоростей сдвига в расплаве у поверхности фронта кристаллизации.
Практическая значимость результатов работы заключается в следующем.
Предложенная математическая модель литья под давлением упрочненных изделий из ПЭВП и соответствующая ей прикладная программа на ЭВМ могут быть использованы для расчета режимных параметров процесса литья, а также геометрии элементов форм для литья под давлением при освоении производства новых изделий с повышенной прочностью.
Реальная практическая ценность результатов работы доказана при использовании ее результатов в процессе освоения технологии изготовления новых изделий.
На защиту выносятся следующие результаты работы, имеющие научную новизну и практическую ценность:
- значения скоростей сдвига и деформаций сдвига, при которых в процессе кристаллизации ПЭВП формируется ориентированная структура;
математическая модель процесса кристаллизации расплава ПЭВП при его неизотермическом нестационарном течении в оформляющей полости литьевой формы в режиме литья с продавливанием;
методика определения параметров режима формования высокопрочных изделий из ПЭВП методом литья под давлением с продавливанием; .
.- методика определения высоты дроссельного канала и принцип выбора приемлемых размеров литникового и впускного каналов литьевых форм для литья под давлением изделий из ПЭВП в режиме литья под давлением с продавливанием.
'Апробация работы. Основные научные результаты диссертационной работы доложены на следующих конференциях: на международной . конференции "Математические методы в химии и химической технологии" (г. Тула, 1996 г.); на международной конференции "Математические методы в химии и химической технологии". Секция 1: Моделирование технологических процессов (г. Новомосковск, 1997 г.); на международной конференции Общества "The polymer processing society", Секция 3 (г. Ґетеборг, Швеция, 1997 г.); на международной конференции "Technomer '97" (г. Кемниц, Германия, 1997 г.)
Публикации. По теме диссертации опубликовано 8 печатных работ. - Структура и объем работы. Содержание диссертации изложено на 167 страницах, включающих 68 рисунков, 16 таблиц. Диссертационная работа состоит из введения, шести глав, выводов по работе, списка литературы, включающего 88 наименований работ отечественных и зарубежных авторов, и приложения, содержащего акты о внедрении результатов работы и описание лабораторного.оборудования.