Развитие конструкции прессового оборудования и технологии компактирования композиционных материалов для повышения однородности тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.02.13, кандидат технических наук Романова, Оксана Евгеньевна

• Романова, Оксана Евгеньевна
• кандидат технических наук
• 2004

Оглавление диссертации кандидат технических наук Романова, Оксана Евгеньевна

ОГЛАВЛЕНИЕ

Введение

Глава 1 Анализ современного технологического оборудования и режимов производства композиционных материалов

1.1. Физико-химические и технологические свойства металлических порошков, используемых для компактирования композиционных материалов

1.1.1. Физико-механические свойства композитов из металлических порошков

1.2. Компактирование композиционного материала из металлических порошков

1.2.1. Операции и оборудование для подготовки металлических порошков к пластической обработке 5 1.2.1.1. Общие сведения

1.2.2. Спекание уплотненных гранул и. Вторичное прессование порошковых гранул

1.3.1. Конструктивные схемы технологического инструмента для различных способов прессования порошковых гранул

1.3.2. Смазки при компактировании и конструкции приспособлений для подвода смазки

1.4. Общий анализ теории исследований, выполненных по теоретическим разделам

1.5. Выводы по первой части литературного обзора

1.6. Технологическое оборудование для компактирования гранулированного металла

1.7. Основные задачи работы

Глава 2 Экспериментальное исследование напряженно-Деформированного состояния при компактировании металлических гранул

2.1. Определение деформационных параметров при вертикальном компактировании гранул

2.2. Этапы проведения эксперимента

2.3. Подготовка оборудования и материалов

2.4. Монтаж установки на испытательной машине

2.5. Проведение эксперимента и измерение полученных величин, статистическая обработка данных

2.5.3. Методика проведения эксперимента

2.6. Исследование относительных деформаций при сжатии одной гранулы

2.7. Исследование относительных деформации двухрядной системы при компактировании гранул

2.8. Исследование послойных деформации трехрядной системы гранул при компактировании

2.9. Исследование послойных деформации пятирядной системы гранул при компактировании

2.10. Исследование послойных деформации семирядной системы гранул при компактировании

Глава 3 Совершенствование технологических процессов при компактировании

3.1. Влияние контактных условий деформирования на однородность механических свойств композиционных материалов

3.2. Устойчивость деформационных процессов при компактирования гранул

3.3. Неоднородность деформаций при компактировании гранул

3.4. Выводы по теоретической части

Глава 4 Совершенствование технологического оборудования для снижения неравномерности свойств композитов, полученных при компактировании гранул

4.1. Общая теоретическая схема выравнивания свойств композита по объему прессования за счёт совершенствования оборудования и технологии процесса компактирования

4.2 Усовершенствование конструкции пресса для снижения неоднородности механических свойств композита

4.2.1. Модернизация конструкции пресса

4.3. Использование динамических вибраторов

4.4. Разработка методики расчётов силовых параметров прессов для компактирования гранул

4.5. Методика проектирования штампов для компактирования гранул

Итоговые выводы

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Развитие конструкции прессового оборудования и технологии компактирования композиционных материалов для повышения однородности»

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 процесса обработки металлов резанием КИМ составляет 45% 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.

Глава №1 Анализ современного технологического оборудования и режимов производства композиционных материалов.

Список литературы диссертационного исследования кандидат технических наук Романова, Оксана Евгеньевна, 2004 год

1. Виноградов Г.А., Кагашинский В.П. Теория листовой прокатки металлических порошков и гранул. — М.: Металлургия, 1979. — 224 с.

2. Крушинский А.Н. Спекание изделий из металлических порошков. — М.: Металлургия, 1979. 240 с.

3. Мидуков В.З., Рудь В.Д. Экспериментальное исследование пластических деформаций пористых тел // Порошковая металлургия. 1982. №8. С. 10—16.

4. Овчинников А.Г„ Дмитриев A.M., Широков М.В. Холодное выдавливание полых цилиндрических деталей из железного порошка// Кузнечно-штамповочное производство. 1984. С. 104-109.

5. Каспаров И.А; Дитятковский Я.М; Формичвв В.А., Федоров В.И. Изготовление кольцевых деталей раскаткой пористых металлических заготовок: Материалы семинара "Порошковая металлургия и композиционные материалы". —Л.: ЛДНТП, 1984. С. 25-28.

6. Больший М.Ю. Научные основы порошковой металлургии и металлургии волокна. — М.: Металлургия, 1972. — 336 с.

7. Больший М.Ю., Кипарисов С.С. Основы порошковой металлургии. — М.: Металлургия, 1978. 184 с.

8. Ермаков С. С., Вязников Н.Ф. Порошковые стали и изделия. — 4-е изд., перераб. и доп. — Л.: Машиностроение. Ленингр. отд-ние, 1990.-319с.

9. Жданович Г.М. Теория прессования металлических порошков. — М.: Металлургия, 1969. 264 с.

10. Райченко А. И. Основы процесса спекания порошков пропусканием электрического тока. — М.: Металлургия, 1987. — 128 с.

11. Роман О.В., Габриелов И.П. Справочник по порошковой металлургии: порошки, материалы, процессы. — Минск: Беларусь, 1988. — 175с.

12. Скороход В. В., Солонин С.М. Физико-металлургические основы спекания порошков. — М.: Металлургия, 1984. — 159 с.

13. Фомина О.Н., Суворова С.Н., Турецкий Я.М. Порошковая металлургия: Энциклопедия международных стандартов. — М.: ИПК

14. Кохан JI.C. Романова O.E. Неоднородность деформаций при компактировании. — Строительная механика инженерных конструкций и сооружений. — Межвузовский сборник научных трудов. Выпуск 12. Москва, 2003г,стр- 112-113.

15. Груздев A.M. Зилъберг Ю.В. Трение и смазки при обработке металлов давлением. Москва Металлургия 1982г, стр 310-312.

16. Андриевский Р.А Введение в порошковую металлургию. — Фрунзе: Илим, 1988. -174с.

17. Томленое А.Д. Теория пластических деформаций металлов. Машгиз, 1951 г 198стр.

18. Башкетов A.M. Кузнечно штамповое оборудование. Металлургия Москва 1976г стр 234.

19. Залеский H.H. Оборудование кузнечно прессовых цехов. Высшая школа 1973г 632стр.

20. Королев A.A. Кохан Л.С. Механическое оборудование заводов цветной металлургии. Металлургия Москва 624 стр.

21. Лукашкин Н.Д. Кохан Л.С. Процессы компактирования композитов из неоднородных металлических порошков. Известия вузов. Черная Металлургия, №5 1999г 31-34стр.

22. Федосьев В.И. Сопротивление материалов. Москва, Наука, 1986г 512стр.Ъ2.Беляев Н.М. Сопротивление материалов. Москва. Госиздатиельство технической литературы, 856 стр.ЪЪ.Яблонский A.A. Норейко С. С. Курс теории колебаний. Москва Высшая школа 248стр.

23. Тимошенко С.П. Колебания в инженерном деле. Физмашгиз 1958г 316стр.

24. Цимбал В.П. Математическое моделирование металлургических процессов. Москва Металлургия 1986г 240стр.

25. Налимов В.В. Теория эксперимента. Москва Наука 1971г 208стр.ЪПЛибенсон Г.А. Лопатин В.Ю. Комарницкий Г.В. Процессы порошковой металлургии. МИСИС, 2001г. -192с.Ъ%.Гегузин Я.Е. Физика спекания. 2-е изд., перераб. И доп. — М.: Наука 1984. -312с.

26. Смирнов-Аляев Г.А. Механические основы пластической обработки металлов. Москва Машиностроение 1968г 271стр.

27. Кожевников С.А. Динамика машин с упругими звеньями. Киев АН Украины. 1961 г 159стр.

28. Андриевский Р.А Порошковое материаловедение. — М.: Металлургия, 1991. -205с.

29. Буланов В.Я. Ватолин H.A. Залазинский Г.Г Волкова H.H. Гидрометаллургия железных порошков. -М.: Наука, 1984 -222

30. Буланов В.Я. Кватер Л.И. Долгаль Т.В. и др. Диагностика металлических порошков. -М.: Наука, 1983. -288с.

31. Капринос ДМ. Тучинский Л.И. Вишняков Л.Р. Новые композиционные материалы. -Киев: Вища школа, 1977. -312с.

32. Кипарисов С.С. Либенсон Г.А. Порошковая металлургия. -3-е изд., перераб. — М.: Металлургия, 1988. -448с.Ав.Кипарисов С.С. Падалко О.В. Оборудование предприятий порошковой металлургии. -М.: Металлургия, 1988. -448с.

33. Новые процессы и материалы порошковой металлургии / Под ред. JI.X. Явербаума\ пер. с англ. -М.: Металлургия, 1977. -176с.

34. Порошковая металлургия. Материалы, технология, свойства, области применения: Справочник / КН. Францевича и В.И. Трефилова. —М.: Наука, 1986. -294с.

35. Павлов В.А. Кипарисов С.С. Щербина В.В. Обработка давлением порошков цветных металлов. -М.: Металлургия, 1977. -360с.

36. Роман О.В. Габриелов И.П. Порошковая металлургия — безотходная, энергосберегающая технология. -Минск: Беларусь, 1986. -160с.

37. Шаталова И.Г. Горбунов Н.Г. Лихтман В.И. Физико-химические основы вибрационного уплотнения порошковых металлов. —М.: Наука, 1965. -162с.

38. Дорофеев Ю.Г. Мариненко Л.Г. Устименко В.И. Конструкционные порошковые материалы и изделия. -М.: Металлургия, 1986. -144с.

39. Актуальные проблемы порошковой металлургии / Под ред. О.В. Романа B.C. Анруначалама. -М.: Металлургия, 1990. -156с.

40. Г.Л. Петросян. Пластическое деформирование порошковых материалов. -М.: Металлургия, 1988. -234с.

41. Огородников В.А. Оценка деформируемости металлов при обработке давлением. Киев: Высшая школа, 1983. -175с.

42. Мартынова И.Ф. Штерн М.Б. Порошковая металлургия, 1978, №1, с 23-29.

43. Мастеров В. А. Берковский B.C. Теория пластичности деформации и обработка металлов давлением. М.: Металлургия, 1976. 352с.вХ.Малинин Н.Н Прикладная теория пластичности и ползучести. М.: Машиностроение, 1975. 399с.

44. Малинин Н.Н Технологические задачи пластичности и ползучести. М.: Высшая школа, 1979.199с.63 .Николаевский В.Н. Механика деформируемых тел и конструкций. М.: Машиностроение, 1975, с. 342-348.

45. S/L/ Hoyt, Trans. AIME, 89(1930), 9.

46. L.F. Athy, Bull. Amer. Assoc. Petrol. Geol., 14(1), (1930), 1.