ення температури (температура теплової обробки):
У твердій фазі в металевих сплавах кут Qs=0 градусів, це випливає з визначення роботи когезії. Для обліку кристалічної дефектності кордонів можна покласти Qs=45 °. Довжина волокна як половина товщини стінки: кр=0,005 м
Рекомендована довжина волокна по щільності:
(14)
Відомо, що при довжині дискретних волокон, рівний Lкр, руйнування композиту відбувається витягуванням арматури з матриці. Крім того, для волокон, у яких довжина дорівнює їх діаметру, руйнування КМ відбувається за механізмом руйнування одиничної матриці. Для посилення розрахунку Lкp припускаємо, що руйнування матриці походить від зсувних напруг і що вони визначають в даному випадку міцність кордону:
Тгр=35 · cos45 °=24,85 МПа
Знаходимо розрахункову частку волокон:
Визначаємо реальну концентрацію волокон в КМ за формулою:
Тоді:
Довжина контуру волокна:
Міцність кордонів через коефіцієнт РМ=0,16 Н/м
Міцність кордонів через половину товщини стінки:
Необхідна середу і температура теплової обробки, що забезпечують крайовий кут змочування:
3.3.2 Уточнення стадій проектування KM
За даними ТЗ маса труби не повинна перевищувати 4,34 кг, об'єм труби дорівнює тисячі двісті п'ятьдесят шість см3, щільність виробу 3,45 г/см 3.
Визначимо щільність розробленого композиту:
(15)
Щільність спроектованого КМ не перевищує допустиме значення ТЗ. Отже, в даному курсовому проекті як КМ приймаємо композит фторопласт - керамічні волокна.
. Спеціальна частина
При проектуванні КМ і розрахунку параметрів технологічного процесу необхідно вирішувати задачі знаходження оптимального значення факторів, що впливають на властивості КМ. До них належать різні методи розрахунків коефіцієнтів поліномів, отриманих при вирішенні систем рівнянь, що відображають протікання технологічних процесів, наприклад екструдування. У проекті КМ за допомогою ПЕОМ вирішувалося завдання по знаходженню оптимального кута конуса матриці екструдера через знаходження коренів полінома 4 ступеня, отриманого при вирішенні системи рівнянь, наведеною в розділі 6 проекту. Обчислювальні роботи проведені на ПЕОМ. Крім того, вирішувалося завдання по знаходженню складного напруженого стану в трубі. Визначено: діаметр, частки, довжина волокон арматури композиту. Визначено оптимальний кут конуса матриці екструдера через знаходження коренів полінома [14, стор.94]. Визначено геометричні розміри, підібрані марки стали циліндра, стрижня екструдера і матриці.
Вичіслітельние роботи проведені на алгоритмічній мові ОВазю. Результати обчислень кута конуса матриці екструдера перенесені в шостий розділ курсового проекту. При вирішенні похибка приймалася рівною 0,001.
5. Технологічна частина
5.1 Обгрунтування вибору методу формоутворення
На підставі даних ТЗ, проведеного огляду технічної літератури та розрахунків конструкторській частині було попередньо вибрано для формоутворення виробу гаряче Екструдування. Процес екструдування труби являє собою об'ємне стиснення і видавлювання через матрицю - мундштук 2 порошку 5, що знаходиться в обсязі, обмеженому циліндром 1, робочим плунжером 3, вихідним отвором 4 і стінками стрижня 6. В якості вихідного порошкового матеріалу матриці КМ обраний порошок фторопласт забезпечення тимчасового опір 35 МПа. Складаємо таблицю, використовуючи довідкові дані [15, стор.39]. Кінематична схема екструдування призначається горизонтальній, тому по ТЗ довжина труби складає 1 м, а вертикальний спосіб збільшує висоту виробничої будівлі. Застосування гарячого пресування грунтується на наступному:
· знижується питомий тиск формоутворення;
· не вимагає введення пластифікаторів;
· руйнуються окисні і утворюються міцні міжчастинковою контакти. Як джерело нагріву порошкової суміші вибирається непрямий нагрів, тому при прямому пропущенні електричного струму потрібна висока напруга. Згідно [15] воно має бути 6000 В, що неприйнятно з техніки безпеки. Для індукційного нагріву характерна неоднорідність нагріву сипучого тіла. При індукційному нагріві з'являється ряд явищ: поверхневий ефект, ефект близькості, кільцевої ефект та ін.
5.2 Обгрунтування вибору ме...
