Институт машиноведения / Научные подразделения / Лаборатория системного моделирования / Разработки и патенты / Осуществлено математическое моделирование процесса динамического прессования порошкового материала. Аналитически решена задача гидромеханического ударного выдавливания композитной заготовки из некомпактного металлического сырья через коническую матрицу и предложена конструкция устройства для реализации указанного процесса.

Осуществлено математическое моделирование процесса динамического прессования порошкового материала. Аналитически решена задача гидромеханического ударного выдавливания композитной заготовки из некомпактного металлического сырья через коническую матрицу и предложена конструкция устройства для реализации указанного процесса.

Рассмотрен процесс ударного прессования порошка в цилиндрическом контейнере. Построена математическая модель, позволяющая в зависимости от начальной пористости и размеров заготовки, массы и скорости движения инструмента, наличия сил трения определять величину и характер распределения ее остаточной пористости. Достоверность модели подтверждается сравнением с данными экспериментов. Показано, что при высоких скоростях движения инструмента остаточная пористость по высоте заготовки распределена неравномерно даже при отсутствии трения в силу волнового характера процесса.

Получено аналитическое решение задачи ударного выдавливания несжимаемого материала через коническую матрицу, позволяющее определить начальную скорость ударника, необходимую для осуществления процесса выдавливания при заданном соотношении масс заготовки и инструмента с учетом сил трения. Построена математическая модель процесса ударного выдавливания некомпактной заготовки через коническую матрицу при условии, что плотности исходной заготовки и пресс-остатка различаются. Решение получено в виде суперпозиции решений задачи о прессовании порошка в закрытой пресс-форме и задачи об ударном выдавливании несжимаемого материала. Показано, что независимо от соотношения масс заготовки и инструмента оптимальное значение угла конусности матрицы, обеспечивающее минимальную начальную скорость инструмента, в зависимости от трения меняется от до . Таким образом, оптимальное значение угла для процесса ударного выдавливания составляет , как и при квазистатическом прессовании.

Результаты математического моделирования процесса ударного выдавливания заготовки из порошкового или композитного металлического сырья включены в перечень наиболее важных результатов фундаментальных и прикладных исследований, полученных в 2003 году в научных учреждениях РАН (Отчето деятельности Российской Академии Наук, основные результаты в области естественных, технических, гуманитарных и общественных наукза 2003 год, с.52, http://www.ras.ru/scientificactivity/scienceresults/annualreport.aspx ).

Публикации:

1. Поляков А.П., Залазинская Е.А. Ударное прессование заготовки из некомпактного металлического сырья. // Изв. ВУЗов. Цветная металлургия, 2003. - №1. - с.30-35.

2. Поляков А.П. Ударное выдавливание прутковой заготовки через коническую матрицу. // Изв. ВУЗов. Цветная металлургия, 2004. - №4. - с.50-54.

3. Поляков А.П. Ударное выдавливание заготовки с учетом малой сжимаемости материала. // Изв. ВУЗов. Черная металлургия, 2006. - №3. - с.32-37.

4. Поляков А.П. Энергосиловые параметры процесса ударного выдавливания некомпактной проволочной заготовки. // Изв. ВУЗов. Цветная металлургия, 2007. - №2. - с.52-58.

5. Поляков А.П. Влияние параметров динамического нагружения на характер распространения ударных волн в порошке. // Изв. ВУЗов. Цветная металлургия, 2009. - №1. - с.30-34.