в.ек., довжини стрижня в зоні ущільнення порошку Lц.ек., висоти заходу плунжера НД. Для отримання заготовки труби діаметр матричної частини призначається d2. На довжині стрижня в зоні ущільнення передбачається конус довжиною
,
закінчується діаметром
.
Робочий кінець стрижня виготовляється сферичним, з радіусом К=а2/2. Геометрія опорної частини елементів ТОС в проекті не розраховується.
Обчислюємо робочу довжину стрижня за формулою:
При екструзії максимальний тиск розвивається в зоні виходу видавлюється матеріалу, де стрижень має діаметр d2. Стрижень за рахунок сил тре?? ия відчуває розтяг. Для посилення розрахунку слід вважати, що напруга розтягування дорівнює тиску екструдування. Відповідно до критерію найбільших лінійних деформацій, напруга в стержні: Для виготовлення стержня вибираємо сталь ХВСГФ. Проводимо перевірочний розрахунок за формулою:
Таким чином, сталь ХВСГФ придатна для виготовлення стрижня.
Призначаємо покриття і поверхневу обробку на робочих елементах екструдера.
На робочих поверхнях матриці і стрижня призначають покриття з нітриду титану, тому для нього коефіцієнт поверхневого натягу f становить 0,003 при цьому воно володіє протизадирними властивостями. Призначаємо допуску та посадки. Для отвори матриці d1 і стрижня d2 необхідно передбачити знос.
На діаметрі d3 стрижня і Dвн, що забезпечує вільне ковзання плунжера щодо внутрішньої стінки циліндра, необхідно врахувати інтенсивне зношування останніх порошком і пружне розширення. Використовуючи [17] призначаємо посадки і допуски.
6. Практична частина
З розрахунків максимальних напружень (рис. 1) конструкційної частини проекту КМ випливає, що небезпечними є напруги розтягнення. Таким чином, для практичної перевірки проектних рішень необхідно виготовити за технологічною схемою рис.3 зразки для випробувань порошкових КМ на розтяг за ГОСТ 25601-80.
Контрольні операції з перевірки технологічних стадій виготовлення призматичного зразка призначається по п.6.4. проекту КМ raquo ;. Формование гарячим екструдуванням замінюємо на гаряче двостороннє пресування з метою зниження витрат на експерименти. Для контролю ступеня разупрочнения арматури при гарячому пресуванні проводимо вивчення ширини дифракційних максимумів віддзеркалень, отриманих з поверхні металевих волокон стали.
7. Нове технічне рішення
З метою збільшення крайового кута змочування і ряду інших властивостей була проведена заміна матеріалу волокна з Т1с на А1203. Змінилися властивості представлені в таблиці 3:
Таблиця 3. Порівняння властивостей отриманого КМ залежно від типу волокна.
Властивості матеріалаТ1СА120, Питома міцність матеріалу волокна? уд.г, МПа313,65608,59Реальная частка волокон VFr0,140,22Рекомендуемая довжина волокна LKR.1, мкм4283,932819,09Дліна волокна по міцності LKR.2, мкм619,71969,81Прочность кордонів через половину товщини стінки TgrP22,463,85MTla крайової кутзмочування qs2, рад0,600,74Удельние енергетичні витрати, кДж/кг1380950
При зміні марки волокна відбулося зростання ряду властивостей, що призвело до поліпшення експлуатаційних властивостей. Також зменшилася собівартість своєї продукції.
Висновок
За даними ТЗ необхідно було розробити КМ для виготовлення пористої грубі (П=7%) із зовнішнім діаметром 50 мм і внутрішнім діаметром 30 мм, навантаженого внутрішнім тиском 400 МПа і обертовим моментом 0,4 кН · м.
У результаті розрахунків був розроблений КМ з матрицею з фторопласту і хаотично орієнтованими керамічними волокнами. Вибраний для вас метод формоутворення і теплової обробки вироби з композиту, розраховані параметри обраного технологічного процесу формотворна оснащення.
Розрахунки конструкційної і технологічної частин, а також вибір марок сталей для ТОС були проведені на ПЕОМ.
Список використаної літератури
1. Матеріали в машинобудуванні. Вибір і застосування: Довідник в 5-ти томах. Т. 1. Кольорові метали та сплави/Колл. Авт. Под ред. Лужникова Л.П., М .: Машинобудування, 1967. - 304 с.
2. Матеріали в машинобудуванні. Вибір і застосування: Довідник в 5-ти томах. Т. 2. Спеціальні сталі і сплави/Колл. Авт. Под ред. Лужникова Л.П., М .: Машинобудування, 1968. - 364 с.
. Карпинос Д.М. Композиційні матеріали: Дові...
