Эффективные технологии и линии непрерывного производства обработкой давлением прецизионных композиционных металлических материалов

• Автор: Зарапин, Александр Юрьевич
• Шифр специальности: 05.16.05
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 398 с. : ил.

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. АНАЛИЗ СОСТОЯНИЯ ПРОБЛЕМЫ И ВЫБОР

НАПРАВЛЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ

1.1 Виды композиционных металлических материалов и

области их применения

1.2. Технологии и оборудование для производства проволочных и ленточных композиционных металлических материалов
1.3. Постановка задачи исследования ГЛАВА 2. МЕТОДИКА РАЗРАБОТКИ ТЕХНОЛОГИЙ И ЛИНИЙ ДЛЯ

ПРОИЗВОДСТВА КОМПОЗИЦИОННЫХ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ

2.1. Анализ и обобщение принципов построения технологических систем

2.2. Разработка методики создания технологий и линий для производства композиционных металлических материалов
2.3. Функциональная структура системы разработки технологий и оборудования на основе банка данных
2.4. Систематизация информационных исследований по производству композиционных металлических материалов
2.4.1. Классификация основных технологических процессов
2.4.2. Обобщенная функциональная схема работы и объектноориентированная модель технологической линии
2.4.3. Структура базы данных для выбора технологических схем и оборудования
2.5. Выводы по главе ГЛАВА 3. РАЗРАБОТКА И ИССЛЕДОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИИ
ПРОИЗВОДСТВА БИМЕТАЛЛИЧЕСКОЙ ПРОВОЛОКИ ФЕНИМЕДЬ
3.1. Разработка и исследование технологии производства платинита
3.1.1. Разработка технологии и функциональной схемы работы линии
3.1.2. Разработка объектноориентированной модели и технологической схемы процесса
3.2. Функциональная схема и объектноориентированная модель процесса деформирования и сварки
3.3. Разработка модуля деформирования и сварки
3.4. Математическая модель процесса ввода сердечника в рабочую вакуумную камеру
3.4.1. Стержневая модель контакта сердечника с фильерой
3.4.2. Модель процесса вакуумного ввода сердечника в рабочую камеру
3.5. Исследование и оптимизация процесса ввода сердечника
3.6. Разработка и исследование процесса вывода биметаллической проволоки
3.7. Выпуск опытнопромышленной партии проволоки
3.8. Выводы по главе
ГЛАВА 4. РАЗРАБОТКА И ИССЛЕДОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИИ ПРОИЗВОДСТВА МОЛИБДЕНМЕДНОЙ ПРЯМОУГОЛЬНОЙ ПРОВОЛОКИ
4.1. Обоснование технологической схемы и состава
оборудования
4.2. Математическая модель электропластической прокатки биметаллической проволоки с электроконтактным
нагревом
4.3. Исследование процесса прокатки молибденмедной
проволоки
4.4. Опытнопромышленное испытание технологии и агрегатов
технологической линии
4.5. Выводы по главе
ГЛАВА 5. РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ ПРОИЗВОДСТВА
МНОГОСЛОЙНЫХ ЛЕНТ ИЗ НИКЕЛЯ И ЕГО СПЛАВОВ
5.1. Обоснование технологической схемы и состава
оборудования линии
5.2. Разработка алгоритмов расчета.и выбора элементов
оборудования линии из базы данных
5.3. Опытнопромышленное испытание технологической линии
5.4. Разработка и исследование электропластической прокатки
трехслойных лент с применением электроконтактного нагрева
5.4.1. Функциональная схема и объектноориентированная модель процесса
5.4.2. Математическая модель прокатки трехслойных лент
5.4.3. Исследование и оптимизация технологического процесса с целью повышения качества соединения составляющих трехслойных лент
5.5. Выводы по главе 6 ГЛАВА 6. РАЗРАБОТКА ПРОЦЕССА ПРОИЗВОДСТВА
КОМПОЗИЦИОННОГО МАТЕРИАЛА С ОСНОВОЙ ИЗ ПСЕВДОСПЛАВА МОЛИБДЕНМЕДЬ.
6.1. Технологические основы процесса получения
композиционного материала молибденмедь
6.2. Разработка модели технологической линии и выбор оборудования из базы данных
6.3. Исследование процесса получения композиционных материалов типа металлметаллокерамика с высокой прочностью термодиффузионного соединения
6.4. Выводы по главе
ГЛАВА 7. РАЗРАБОТКА И ИССЛЕДОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИИ ПРОКАТКИ ПОЛОС С ГАЗОТЕРМИЧЕСКИМИ ПОКРЫТИЯМИ ИЗ НИКЕЛЯ И ЕГО СПЛАВОВ
7.1. Исследование технологического процесса производства полос с газотермическими покрытиями
7.2. Функциональная схема работы дегазационного модуля
7.3. Разработка технологии получения термобиметаллических полос с повышенными характеристиками прочности и пластичности
7.4. Выводы по главе
ГЛАВА 8. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЙ В ПРОМЫШЛЕННОСТИ И УЧЕБНОМ ПРОЦЕССЕ
8.1. Разработка и внедрение технологий получения обработкой давлением прецизионных композиционных металлических материалов с повышенными служебными свойствами.
8.1.1. Технология получения полос с газотермическими
покрытиями
8.1.2. Технология производства платинита
8.1.3. Технология производства молибденмедной прямоугольной проволоки
8.1.4. Технология производства трехслойной ленты никельфениникель
8.1.5. Технология производства композиционного
материала металлметаллокерамика
8.2. Проектирование и создание технологических линий и агрегатов для непрерывного производства прецизионных композиционных металлических материалов.
8.3. Использование результатов работы в учебном процессе. 2 ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ


Принцип структурности говорит о возможности описания системы через установление ее структуры т. Применительно к технологической линии он заключается в агрегатномодульном принципе ее построения при проектировании. Взаимозависимость системы и среды означает, что система формирует и проявляет свои свойства в процессе взаимодействия со средой и поэтому всякая система имеет входы и выходы. Например, входами технологической линии для производства композиционных материалов являются химический состав составляющих, температура и размеры исходных заготовок, состояние контактирующих поверхностей и др. Например, линия для подготовки лент и плакированию является подсистемой линии производства многослойных материалов в то же время любой элемент этой линии, например, технологический модуль стыкосварки может рассматриваться как система, состоящая из элементов более низкого порядка, таких как разматыватель, стыкосварочная машина и т. Отсюда, в частности, следует, что разработка и проектирование технологических линий должна происходить в несколько этапов путем последовательных приближений. Множественность описания любой системы обусловлена тем, что в силу принципиальной сложности системы ее адекватное познание требует построения множества различных моделей, каждая из которых описывает лишь определенный аспект системы. Так, можно рассматривать модели технологической линии, связанные с качеством подготовки поверхности, точностью геометрических размеров, производительностью и т. Привлечение системного подхода к анализу и проектированию технологических линий необходимо потому, что процесс принятия решений осуществляется в условиях неопределенности, которая обусловлена наличием факторов, не имеющих строгой количественной оценки. Характерной особенностью системного анализа является то, что он не является конкретным методом проектирования. Его методическая специфика состоит в том, что он нацеливает разработчика на раскрытие целостности изучаемого объекта, выявление многообразных связей объекта и построение единой теоретической картины. В то же время принятие решения остается в компетенции соответствующего должностного лица. Одной из центральных задач системного анализа является построение обобщенной модели, отображающей реальную систему и позволяющей прогнозировать ее функциональные характеристики. При этом для описания модели технологической линии могут использоваться самые разнообразные математические методы. Так, если удается достаточно четко сформулировать одну единственную цель, степень достижения которой можно определить с помощью одного критерия, то применяют методы математического программирования. Когда степень достижения единственной цели оценивается на основе нескольких критериев, используют аппарат теории полезности и т. Разработка и проектирование технологии и линии для производства композиционных металлических материалов должны базироваться на системном анализе технологических процессов см. При оценке целесообразности создания технологической линии необходимо учитывать две группы критериев вопервых, важность создания линии, которая определяется расширением возможностей получения композиционных материалов благодаря ее применению вовторых, полезность, которая учитывает, в основном, затраты труда на создание линии и техникоэкономические показатели , , . В основе принципа максимальной эффективности системы лежит соотношение или разность между показателями ценности результатов полезным эффектом, получаемых в процессе функционирования системы и показателями затрат на ее создание. В нашем случае технологическая линия для производства композиционных металлических материалов должна быть технически совершенной и выполнять возложенные на нее функции при минимальных затратах на ее создание и эксплуатацию. Отсюда вытекают требования максимальной производительности, требуемого качества готовой продукции, психологического комфорта оператора последнее достигается за счет правильного выбора соответствующих средств отображения информации и обеспечения работы оборудования в автоматическом режиме.