Реферат Проект композиційного матеріалу для виготовлення труб, що працюють під навантаженням

Тема: Курсовые проекты

тоду теплової обробки композиційного матеріалу

Для створення необхідних фізико-механічних властивостей в формуваннях металевих композиційних напівфабрикатах застосовують спікання. При спіканні заготовки труби виконується додаткова функція - відбувається не лише консолідація міжчасткових контактів, але і знімаються внутрішні напруги, накопичені волокнами при деформаційних процесах гарячого пресування.

5.3 Розрахунок технологічних параметрів процесу формоутворення

5.3.1 Температура гарячого пресування

Процес формування є гарячим, якщо він протікає при температурі рекристалізації основного компонента. Температура гарячого пресування розраховується за формулою:

Тформ=(0,8 - 0,9) · Тпл, (16)

де Тпл - температура плавлення основного компонента.

Тформ=0,825 · 560=462 ° С

. 3.2 Температура спікання

За аналогією з гарячим формуванням вибираємо температуру спікання 462 ° С.

5.3.3 Розрахунок геометричних і силових параметрів процесу формоутворення

До геометричним параметрам формоутворення належать розміри оснастки - валків, прес-форм, матриць і камер екструдера. Одним із завдань проектування технології КМ є пошук рішення, що відповідає мінімальним енергетичним втрат, наприклад, на тертя. Тиск мундштучного формувань при постійній ступеня обтиснення мінімально при видавлюванні матеріалу через мундштук з урахуванням конуса 90 °. При такому куті, тиск екструдування визначається протидією сил тертя. Висота мундштука при пресуванні труб і стрижнів невеликого діаметру і перетину повинна бути в 2,5-4 рази більше діаметра його вихідного отвору.

Розраховуємо висоту матриці екструдера:

Для визначення конусності мундштучного отвори (кут? на рис.4) розраховуємо площа формувань S. Очевидно, що площа екструдування у своїй найменшій величині обмежена діаметром D1, а в максимальному - потужністю гідравлічного агрегату і довжиною камери екструзії. Збільшення 3 супроводжується зменшенням ходу штовхача і зменшенням потужності нагнітає насоса. У той же час збільшення 8 супроводжується зміною кута нахилу? і втрат на тертя. Для пошуку оптимальної конусності складемо систему рівнянь:

· рівняння розрахунку геометрії конуса

· рівняння сил тертя в матриці.

Очевидно, що чим більше сила реакції опори, тим більше сила тертя порошку об матрицю. Для посилення розрахунку тиску формувань припустимо, що матеріал ізотропний і безпористого.

Сила екструдування викликає тиск

=Pекстр/S.

Площа екструдування

S =? ·/4.

Сила тертя

ТР, PP · sin? · F,

де f - коефіцієнт тертя.

У механічної суміші присутній фторопласт і кераміка, коефіцієнт тертя буде адитивної величиною. При температурі 462 ° С коефіцієнт тертя суміші по сталі рівна 0,06. Коефіцієнт тертя f можна легко відрегулювати застосуванням поверхневої обробки матриці екструдера. Крім того, беручи значення f максимально можливим, створюємо запас по втратах па тертя і на зміну складу КМ при уточненні та експериментальної апробації матеріалу. Коефіцієнт корисної дії екструзії, виражений через втрати на тертя має вигляд:

, (17)

Зазвичай ККД формувань становить 75%. Використовуючи його значення, визначимо РТР як 0,25РР, звідки отримуємо:

, (18)

або, (19)

Отримуємо систему рівнянь:

, (20)

і, (21)

Замінимо sin? на tg?/[1-tg? ] 0,5 в рівнянні (20) і підставимо в нього рівняння (21). Підставляючи чисельні значення, отримаємо:

, (22)

Рівняння вирішується на ПЕОМ, замінивши tg? на В і привівши отриманий вираз до полиному в канонічній формі четвертого ступеня:

В1=- 0,5253

В2=- 0,5253