Инженерный журнал: наука и инновацииЭЛЕКТРОННОЕ НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ИЗДАНИЕ
свидетельство о регистрации СМИ Эл № ФС77-53688 от 17 апреля 2013 г. ISSN 2308-6033. DOI 10.18698/2308-6033
  • Русский
  • Английский
Статья

Экспериментальное определение параметров регрессионной зависимости Кольрауша для пористых прессовок из воскообразных порошковых композиций

Опубликовано: 02.03.2018

Авторы: Жилин С.Г., Комаров О.Н., Потянихин Д.А., Соснин А.А.

Опубликовано в выпуске: #2(74)/2018

DOI: 10.18698/2308-6033-2018-2-1732

Раздел: Металлургия и материаловедение | Рубрика: Порошковая металлургия и композиционные материалы

Важной производственной задачей является получение литых заготовок с повышенными размерно-геометрическими характеристиками. Метод литья по выплавляемым моделям позволяет обеспечить получение отливок сложной конфигурации, а также дает возможность объединять отдельные детали в цельнолитые узлы. Вследствие многостадийности процесса и высокой стоимости материалов недопустим брак, суммарная величина которого в отдельных случаях может достигать трети, что обусловлено деформационными процессами, вызванными технологическими особенностями производства и свойствами используемых материалов. Один из вариантов снижения напряженно-деформированного состояния структуры выплавляемой модели — уплотнение порошков модельной массы. Однако суммарное влияние релаксации компонентов прессованной выплавляемой модели после разгрузки приводит к увеличению размеров прессовки. При этом искажение размеров получаемого изделия будет значительно ниже, чем при его изготовлении заливкой жидкого воскообразного материала. Для того чтобы определить оптимальный режим получения прессованной воскообразной модели с малым искажением размеров, требуется провести серию экспериментов по определению реологических характеристик материалов.  Релаксация напряжения в условиях постоянной деформации сжатия описывается уравнением Кольрауша. В ходе эксперимента получены зависимости напряжений, которые возникают при уплотнении воскообразного тела, формуемого из порошков различных фракций, от пористости прессовок. Также установлено различие напряжений при оценке прочности прессовок с напряжениями, появляющимися при их изготовлении, и определены параметры уравнения Кольрауша для прессовки из модельного материала. Полученные результаты позволяют прогнозировать конечные размеры участков прессовок, и в дальнейшем их можно будет использовать при составлении математической модели процесса получения пористых прессованных выплавляемых моделей из применяемых в производстве модельных материалов


Литература
[1] Озеров В.А., ред. Литье по выплавляемым моделям. 4-е изд., перераб. и доп. Москва, Машиностроение, 1994, 448 с.
[2] ГОСТ 25347–82. Основные нормы взаимозаменяемости. Единая система допусков и посадок. Поля допусков и рекомендуемые посадки. Москва, 1983.
[3] Сапченко И.Г., Жилин С.Г., Комаров О.Н. Управление структурой и свойствами пористых комбинированных удаляемых моделей. Владивосток, Дальнаука, 2007, с. 138.
[4] Оспенникова О.Г. Теплофизические и реологические характеристики синтетических смол для модельных композиций. Литейное производство, 2016, № 10, с. 26–28.
[5] Taşcioǧlu S., Akar N. Conversion of an Investment Casting Sprue Wax to a Pattern Wax by Chemical Agents. Materials and Manufacturing Processes, 2003, vol. 18, iss. 5, pp. 753–768.
[6] Leushin I.O., Ul'yanov V.A., Leushina L.I. Predicting Gas-defect Formation on Changing the Investment-casting Technology. Steel in Translation, 2013, vol. 43, no. 11, pp. 681–683.
[7] Углев Н.П., Пойлов В.З., Мерзляков К.С., Звездин В.Л., Шилов А.В., Ордин Д.А. Об удалении модельных масс из керамических оболочек при литье по выплавляемым моделям. Литейное производство, 2015, № 3, с. 17–20.
[8] Sapchenko I.G., Zhilin S.G., Potianikhin D.A., Komarov O.N. Mesomechanics of Technological Properties of Powdered Polymer Compacts in Lost Wax Cast-ing. AIP Conference Proceedings, 2014, vol. 1623, pp. 543–546.
[9] Жилин С.Г., Сапченко И.Г., Комаров О.Н. Упругий отклик прессовок при деформировании гетерогенных порошковых материалов. Вестник ЧГПУ им. И.Я. Яковлева. Сер. Механика предельного состояния, 2015, № 4 (26), с. 163–168.
[10] Винокуров Г.Г., Попов О.Н. Статистическое моделирование корреляции локальной плотности макроструктуры при одностороннем прессовании порошковых материалов. Известия Самарского научного центра РАН, 2011, т. 13, № 1–3, с. 553–557.
[11] Жилин С.Г. Комаров О.Н., Потянихин Д.А., Соснин А.А. Определение параметров логарифмического уравнения прессования для описания процесса одноосного уплотнения порошкового тела из полимерного материала. Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Сер. Машиностроение, материаловедение, 2016, т. 18, № 4, с. 48–59.
[12] Буренин А.А., Ковтанюк Л.В., Панченко Г.Л. Движение упруговязкопластической среды в круглой трубе при ее нагреве за счет пристеночного трения. Прикладная математика и механика, 2016, № 2, с. 265–275.
[13] Малкин А.Я., Чалых А.Е. Диффузия и вязкость полимеров. Москва, Химия, 1979, 304 c.
[14] Гальперин А.М., Шафаренко Е.М. Реологические расчеты горнотехнических сооружений. Москва, 1977.
[15] Павлов В.И., Аскадский А.А., Слонимский Г.Л. Механика полимеров, 1965, № 6, 15 с.