РАЗДЕЛ 1. состояние проблемы и задачи исследований

Большой вклад в разработку научных основ порошковой металлургии внесли труды Андриевского Р.А., Аксенова Г.И., Бальшина М.Ю., Баглюка Г.А., Белова С.В., Богинского Л.С., Витязя П.А., Дорофеева Ю.Г., Елютина В.П., Еременко В.Н., Ждановича Г.М., Ивенсена В.А., Кипарисова С.С., Колчина О.П., Креймера Г.С., Комарницкого Г.В., Либенсона Г.А., Павловской Е.И., Рябичевой Л.А., Сорокина В.К., Стоянова А.А., Францевича И.Н., Френкеля Я.И., Чернышева Л.И., Шибряева Б.Ф., Шелега В.К. и других ученых.

Вибрационное формование – относительно новый вид уплотнения металлических порошков, первые сведения о котором появились еще в 40-х годах прошлого века. Ведущая роль в исследованиях вибрационного формования металлических порошков принадлежит советским ученым. Тогда в СССР были опубликованы работы Г. И. Покровского [ ], где описывалось влияние вибрационного воздействия на порошковые среды и проведены экспериментальные исследования вибрационного прессования порошков при производстве изделий из керамики [ ]. Однако дальнейшего практического внедрения эти работы не получили.

Дальнейшее развитие процесс виброформования получил в 50-60 годы прошлого века в связи с развитием атомной энергетики и космическими исследованиями. Было опубликовано несколько работ, в которых было показано, что применение вибрации при засыпке и утряске порошков в пресс-форме значительно снижает давление прессования и повышает равноплотность изделий [ ]. Было доказано, что использование вибрации для равномерного заполнении оболочковых форм перед изостатическим [ ] и гидростатическим [ ] прессованием позволило улучшить качество изделий и снизить температуру изостатического прессования. В некоторых работах [ ] исследовались отдельные параметры и особенности виброформования металлических порошков.

В настоящее время известно, что применение вибрации при шликерном литье позволяет значительно интенсифицировать процесс и улучшить качество получаемых изделий [ ]. Успешное применение находит вибрация при уплотнении порошков малопластичных металлов [ ], когда была достигнута более высокая прочность и плотность получаемых изделий, чем после статического прессования [ ]. Особенно перспективно применение вибрации при формовании изделий сложной конфигурации [ ], для уплотнения фильтров, ферритов и композиционных материалов [ ]. Нашли описание способы, в которых вибрационное воздействие комбинируется с прокаткой [ ], статическим [ ] и электрогидроимпульсным [ ] прессованием.

В заключении можно сделать вывод о том, что использование виброформования, как самостоятельного технологического процесса, так и в комбинации с другими способами формования, позволяет снизить усилие прессования, усложнить форму формуемых изделий, повысить их равноплотность и снизить анизотропию усадки при спекании, в результате чего будет улучшено качество готовых изделий.

Однако, не смотря на большое количество исследований, подтверждающих высокую эффективность виброформования, широкого применения в производстве этот способ не получил. Причинами, сдерживающими внедрение процесса виброформования в производство, является недостаточная изученность этого процесса, отсутствие практических рекомендаций по выбору режимов виброформования и соответствующего технологического оборудования.

В соответствии с этим среди задач теории и практики создания вибрационного формовочного оборудования, используемого для формования изделий из металлических порошков, можно выделить следующие направления:

– определение реологических характеристик прессуемых металлических порошков при их взаимодействии с вибрирующими рабочими органами оборудования;

– изучение механизма вибрационного формования и параметров колебаний вибрационного оборудования;

– усовершенствование конструкционного исполнения и обоснование рациональных параметров вибрационного оборудования.

1.1. Анализ теоретических исследований вибрационного уплотнения металлических порошков

Большой вклад в развитие вибрационной техники вообще и вибрационных машин и технологии в частности, внесли следующие известные отечественные ученые Азимов Ф.Н. Артоболевский А.А., Баглюк Г.А., Быховский И.И., Гусев Б.В, Десов А.Е., Иващенко В.В., Лихтман В.И., Миронюк А. Ф., Назаренко И.И., Олехнович К.А., Пановко Я.Г., Потураев В.Н., Рудь В.Д., Савинов О.А., Хабло Г.П., Чмых О.В., Чубук Ю.Ф., Шаталова И.Г., Шмигальский В.Н. и другие ученые. Рассматривая общие закономерности формования дисперсных сред, обычно выделяют три обычных механизма уплотнения – структурная деформация порошковой системы, пластическая деформация частиц и хрупкое разрушение металлических частиц. В зависимости от характеристик порошка, схемы виброформования и величины формующих усилий могут иметь место все три механизма уплотнения, либо какие-то из них будут преобладать. Мнения различных авторов относительно того, какой из механизмов действуют при виброформовании противоречивы [ ]. По их мнению, это объясняется различием в оценке величины усилий, действующих на порошок при виброформовании. А проведенные исследования позволяют сделать вывод, что механизм структурной деформации в процессе виброформования является основным. Очевидно, что этот вопрос требует более детального изучения. При всех способах формования увеличение плотности происходит за счет структурной деформации. В процессе виброформования под действием вибрации наблюдается снижение эффективных коэффициентов трения [ ] как внутри порошка, так и между порошков и инструментом. Таким образом, разрушение первоначальных связей и арочных образований происходит при меньших усилиях, чем при статическом прессовании, а их укладка идет более плотно [ ].

Дата добавления: 2014-10-10; просмотров: 265; Нарушение авторских прав

Мы поможем в написании ваших работ!