Разработка, создание и исследование прессового оборудования для производства сверхтвердых материалов обработкой высокими давлениями и температурами

• Автор: Бобровничий, Герольд Сергеевич
• Шифр специальности: 05.03.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1999
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 34 с. : ил.; 14х20 см

1. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ.
Актуальность проблемы. Повышение эффективности производства, достижение высоких качественных показателей в ряде отраслей промышленности (металлообрабатывающей, горнодобывающей, строительной и др.) связано с широким применением инструментов из сверхтвердых материалов (СТМ), таких как синтетический алмаз, кубический нитрид бора и композиций на их основе. Кроме того, кристаллы, полученные в результате синтеза при высоких давлениях и высоких температурах, находят все большее применение в электронике. В процессе синтеза кроются огромные возможности управления свойствами СТМ -цветом и прозрачностью, величиной кристаллов, магнитными характеристиками, твердостью, тепло- и электропроводностью. В ближайшем будущем следует ожидать нового этапа радикального развития промышленного синтеза СТМ. В этой связи отрасль, производящая СТМ, является динамично развивающейся частью инструментальной промышленности.
Новые технологии синтеза СТМ предъявляют определенные требования к
прессовому оборудованию, Игнорирование этих требований может быть
.. Ч -Льо У. “ '
препятствием не только для внедрения высокоэффективных технологий, но и тормозом повышения выпуска СТМ.
Анализ результатов промышленной эксплуатации прессовых установок показывает, что повышение качества, производительности и адаптация создаваемого оборудования к новым технологиям невозможны без исследования всего комплекса, обеспечивающего синтез СТМ, то есть системы “Аппарат высокого давления (АВД) - собственно пресс - привод пресса - загрузочное устройство - управление прессом”.
Всестороннее проведение исследований указанного комплекса, выявление его общих закономерностей и особенностей, разработка обоснованных (параметров прессов и создание на этой основе гаммы эффективных серийных прессов, отвечающей современным требованиям, является актуальной научно-технической задачей, решение которой будет способствовать прогрессу в промышленном производстве.
Анализ проблемы. Информация по развитию в передовых странах производства СТМ показывает, что уже более 30 лет наблюдается тенденция

повышения мощности прессов, применяемых дня синтеза. Промышленная эксплуатация прессов усилием 30 МН уже не является редкостью. Имеются сообщения об опытном освоении в Японии пресса усилием 300 МН. Непрерывно совершенствуются АВД, приводы прессов, системы нагрева и управления.
Отечественная промышленность увеличила к 1991 году объем производства СТМ по сравнению с 1963 годом более чем в 100 раз. В последние года предложен ряд новых технологий получения СТМ, которые потребовали для своей промышленной реализации более прогрессивных прессовых машин.
Большой вклад в развитие отрасли, производящей СТМ, внесли такие организации, как ИСМ НАН Украины, ВНИИАлмаз, ИФВД РАН, ВНИИСИМС, ВНИИАШ, ИЛМ НАН Украшал, ИФТТ РАН, ИФТТиП АН Белоруссии, Институты СО РАН, МГУ и заводы отрасли.
Цель работы заключалась в разработке научно-технических основ конструирования комплекса “АВД - пресс - привод -загрузочное устройство -система управления”, проектирование на этой основе эффективного оборудования для производства СТМ, создании и широком внедрении гаммы серийных црессов нового поколения, учитывающей требования современных технологий и производства.
Для достижения поставленной цепи потребовалось:
- провести анализ особенностей технологий производства СТМ и конструкций АВД промышленного применения для обоснования техннко -экономических параметров и принципиальных направлений разработки прессов, их компановки, методов регулирования по давлению, конструкций загрузочных устройств, и т.д.;
- исследовать технологические особенности обработки материалов высокими давлениями и температурами в АВД с увеличенной камерой сжатия для обоснования точностных показателей прессов и методов управления;
- провести теоретический и экспериментальный анализ влияния спонтанных выбросов из камеры сжатия АВД, а также условий на контактных поверхностях, на напряженно - деформированное состояние (НДС) составной, предварительно скрепленной станины при затяжке и работе;
- обосновать гамму серийных прессов нового поколения для производства СТМ на основе разработанных методик и рекомендаций по конструированию надежных малогабаритных конструкций.