Моделирование процессов прессования композиционных материалов

• Автор: Перельман, Глеб Владимирович
• Шифр специальности: 05.16.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 177 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
Глава Е ПРОБЛЕМЫ МОДЕЛИРОВАНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ФОРМОВАНИЯ ПОРОШКОВЫХ И КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ
Глава 2. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПАРАМЕТРОВ ФУНКЦИИ ПЛАСТИЧНОСТИ
ПОРОШКОВЫХ И КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ
2Л. Оценка качества и достоверности измерений предельных свойств формуемых порошковых и композиционных материалов, проводимых с использованием известных методик и устройств для их определения
2.2. Определение параметров функции пластичности порошковых материалов по кривым их уплотнения
в матрицах
2.3. Определение на промышленном оборудовании в производственных условиях коэффициентов внешнего и внутреннего трения материалов, экструдируемых на
шнековых прессах
Глава 3. ПОСТРОЕНИЕ РАСЧЕТНЫХ СХЕМ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ФОРМОВАНИЯ ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ ЗАГОТОВОК ИЗ ПОРОШКОВЫХ И КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ
3.1. Анализ процесса прессования цилиндрических заготовок
из порошков различной дисперсности в центрифугах
3.2. Моделирование процесса экструзии композиционных материалов через формообразующие оснастки шнековых
прессов с плоскими диафрагмами

3.3. Определение размеров жесткой зоны между очагами
деформации зон II и III в оснастках с диафрагмами
3.4. Определение условий, исключающих деформационную проработку центральных зон материала в диафрагме
Глава 4 МОДЕЛИРОВАНИЕ И КОМПЬЮТЕРНОЕ ПРОЕКТИРОВАНИЕ ФОРМУЮЩИХ ПОВЕРХНОСТЕЙ ОСНАСТОК РАЗЛИЧНОГО ТИПА ДЛЯ ВЫТЯЖКИ КРУПНЫХ СТЕРЖНЕВЫХ ЗАГОТОВОК НА ШНЕКОВЫХ ПРЕССАХ
4.1. Математическое моделирование процесса течения материала в зонах локального уменьшения площади сечения канала
по переходным поверхностям, прямолинейные
образующие которых не параллельны оси вытяжки
4.2. Построение оптимальных (по усилию выдавливания) конических и криволинейных поверхностей формообразующих каналов оснасток в зонах локального уменьшения их площади сечения
4.3. Оценка уровня соответствия математических моделей процессов экструзии композиционных материалов и пластифицированных шихт производственным процессам вытяжки крупногабаритных цилиндрических заготовок
на шнековых прессах через мундштуки с диафрагмами
ВЫВОДЫ
ЛИТЕРАТУРА
ПРИЛОЖЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ
Актуальность
Шнековые или ленточные пресса относятся к классу высокопроизводительных машин непрерывного действия и широко используются для массового выпуска длинномерных заготовок из пластифицированных шихт широкой гаммы порошковых и композиционных материалов. Наряду с высокой производительностью, возможностью получать длинномерные изделия с постоянными свойствами материала по всей длине и высокой степенью деформационной обработки материала, а, соответственно, и с высоким качеством получаемого продукта, этот тип прессового оборудования имеет вытекающий из его конструкции серьезный недостаток. Вращающийся шнек перемещает массу по каналу шнекового тракта, как «гайку», поэтому из пресса масса выходит в виде уплотненной «трубы», центральная полость которой имеет рыхлую структуру и заполняется материалом по мере его продавливания через сходящийся канал оснастки за счет осевого (осадка) и радиального сжатия. Для хорошего уплотнения рыхлой центральной зоны материала необходимо при формовании заготовок, как показывает практика, обеспечить степень вытяжки материала (отношение площади сечения пресса к площади сечения заготовки) в зависимости от свойств шихты от 4,5 до 8.
Производство, как правило, заинтересовано в сокращении линейки используемого оборудования и в его эффективном использовании, что инициирует поиск технических решений, позволяющих при приемлемом качестве продукции увеличивать габариты заготовок, формуемых на имеющемся оборудовании. Однако, в литературе, руководящих и справочных материалах отсутствуют данные, позволяющие с достаточной точностью оценивать вероятность получения положительного результата от внедрения даже такого известного приема, как установка диафрагм в рабочий канал формующего тракта.

шара. Примеры таких некорректных измерений функции т„ = Цо„), в которых при поэтапном нагружении начальная величина гидростатического сжатия спрессованных а матрице образцов по мере нарастания давления в камере установки приводила к разрушению структуры материала и ее перестройке к радиальному направлению сжатия, приведены на рис.2.8.

Рис.2.8.Функции пластичности прессовок из порошка железа: а - ПЖЧО (0=70%), б - ПЖ4 (0=60%)
Из рисунка следует, что после некоторой величины давления в камере установки уже на первой стадии нагружения образца его прочность в осевом направлении падает и построенные для этих условий нагружения круги Мора [4] начинают входить в круг с максимальным диаметром. Наличие эффекта разрушения структуры материала при нагружении образцов сочетаниями напряжений, отличающимися от условий их нагружения при прессовании в матрице, иллюстрируют и графики, приведенные на рис.2.9, которые содержат данные об изменении величин радиальных и осевых деформаций, снятых на трехосной установке пропорционального нагружения при соотношениях осевых давлений к боковым 1:1 и 1:1,31. Такое сочетание давлений на