Электронная библиотека Веда
Цели библиотеки
Скачать бесплатно
Доставка литературы
Доставка диссертаций
Размещение литературы
Контактные данные
Я ищу:
Библиотечный каталог российских и украинских диссертаций

Вы находитесь:
Диссертационные работы России
Технические науки
Обработка металлов давлением

Диссертационная работа:

Медведев, Евгений Борисович. Разработка технологии холодного прямого выдавливания биметаллических прутков с заданной теплопроводностью : диссертация ... кандидата технических наук : 05.16.05 / Медведев Евгений Борисович; [Место защиты: Магнитог. гос. техн. ун-т им. Г.И. Носова].- Магнитогорск, 2010.- 152 с.: ил. РГБ ОД, 61 11-5/1383

смотреть введение
Введение к работе:

Актуальность работы. Рост производства биметаллов и постоянное повышение требований к их качеству ставят перед разработчиками этих материалов задачу получения биметаллической (БМ) продукции с регламентируемыми геометрическими параметрами, обеспечивающими необходимый уровень и высокую стабильность физико-механических, теплофизических и других свойств биметаллов.

Биметаллы выпускаются в различном ассортименте (листы, лента, трубы, проволока и прутки) и используются во многих отраслях промышленности. Широкое применение они нашли в автомобилестроении виде БМ прутков, используемых в качестве БМ электродов для свечей зажигания ДВС.

БМ электрод представляет собой короткий БМ пруток, состоящий из высокотеплопроводного медного сердечника и жаростойкой никелевой оболочки, закрывающей боковую и торцевую поверхность сердечника. Такой электрод улучшает основной служебный показатель свечи зажигания - её тепловую характеристику, определяющую нормальную работу свечи.

Кроме указанного достоинства БМ электрод, как композиционное изделие, может иметь различную теплопроводность в зависимости от изменения размеров оболочки электрода. Это свойство БМ электрода может быть использовано для получения требуемых тепловых характеристик свечей зажигания. При этом размеры теплового конуса изолятора могут оставаться неизменными, что повышает уровень технологичности конструкции свечи за счёт унификации её деталей (изоляторов). Для практической реализации этой задачи необходимо знание закономерностей изменения теплопроводности БМ электрода в зависимости от изменения формы и размеров его оболочки.

Для изготовления БМ прутков наибольшее распространение получил способ совместной пластической деформации разных металлов (СПДРМ), осуществляемый горячим прессованием либо гидропрессованием заготовок с продольной слоистостью. Основные научно-технические аспекты этих процессов изучены достаточно хорошо. Однако ряд теоретических и практических вопросов прямого выдавливания биметаллов остаётся до сих пор не решённым. В частности, практически не изучен вопрос пластического формоизменения БМ прутков, полученных холодным прямым выдавливанием из БМ заготовок с поперечной и продольно-поперечной слоистостью.

Таким образом, изучение вопроса пластического формоизменения оболочки круглых БМ прутков в процессе их холодного прямого выдавливания из заготовок с поперечной и продольно-поперечной слоистостью, а также исследование связанного с ним вопроса изменения теплопроводности таких прутков в зависимости от изменения формы и размеров их оболочки являются актуальными научно-техническими задачами.

Цель работы - получение холодной объёмной штамповкой центральных биметаллических электродов свечей зажигания ДВС с заданной теплопроводностью, обеспечивающих улучшение технических характеристик свечей зажигания и повышение уровня технологичности конструкции свечей.

Для достижения указанной цели были поставлены и решены следующие задачи:

  1. Теоретическое и экспериментальное исследования влияния геометрических параметров оболочки БМ прутка, формирующихся в процессе холодного прямого вьщавливания, на его теплопроводность.

  2. Теоретическое исследование пластического формоизменения оболочки БМ прутков, полученных из заготовок с поперечной и продольно-поперечной слоистостью, в зависимости от различных технологических факторов деформирования и стадий процесса холодного прямого вьщавливания.

  3. Экспериментальное исследование пластического формоизменения оболочки БМ прутков при холодном прямом выдавливании.

  4. Разработка технологического процесса холодной объёмной штамповки медно-никелевых электродов свечей зажигания ДВС с заданной теплопроводностью.

Методы и материалы исследований. В работе были использованы промышленные материалы, из которых изготавливались БМ электроды, а также модельные материалы, которые применялись для физического моделирования процесса холодного прямого вьщавливания БМ прутков. Физико-механические свойства материалов определялись из справочной литературы. Для решения задачи о пластическом формоизменении оболочки БМ прутков при прямом вьщавливания и задачи об определении коэффициента теплопроводности БМ прутков применялись теоретические и экспериментальные методы исследований.

Научная новизна. Признаками научной новизны обладают следующие результаты диссертации:

  1. Аналитическая модель исследования характера пластического формоизменения торцевой и боковой оболочки круглых БМ прутков, полученных холодным прямым выдавливанием из БМ заготовок с поперечной и продольно-поперечной слоистостью, в зависимости от стадий процесса вьщавливания и технологических факторов деформирования.

  2. Условия деформирования, при которых происходит формирование равномерной по длине толщины боковой оболочки БМ прутков, полученных из заготовок с поперечной и продольно-поперечной слоистостью.

  3. Теоретическая модель, учитывающая влияние формы и размеров оболочки БМ электрода, формирующейся в процессе холодного прямого вьщавливания, на его теплопроводность. На основе модели получен вывод о том, что при определённых размерах оболочки БМ электрода его теплопроводность становится величиной постоянной во всём интервале(400...900С) рабочих температур свечи зажигания.

Практическая ценность работы заключается в следующем: 1. Разработан технологический процесс холодной объёмной штамповки центральных медно-никелевых электродов свечей зажигания ДВС с заданной теплопроводностью с учётом его реализации на автоматических роторных линиях (роторная технология);

2. На основе разработанного технологического процесса в ОКТБ «Ротор» (г. Тула) спроектировано, изготовлено и запущено в эксплуатацию специальное оборудование - комплекс автоматических роторных линий с производительностью 200 шт/мин, обеспечивающий массовый выпуск электродов в объёме 8... 10 млн. шт/год.

Достоверность результатов. Справедливость полученных в работе теоретических результатов подтверждена экспериментальными данными. Разработанный на основе полученных теоретических и экспериментальных данных технологический процесс изготовления БМ электродов внедрён в производство и защищен патентами РФ на изобретение, что подтверждается актом о внедрении технологического процесса в производство и актом об использовании изобретения.

Апробация работы. Результаты работы докладывались и обсуждались на 13-ой Международной конференции по физике прочности и пластичности металлов и сплавов (Самара, 1992), на 5-ой конференции «Сверхпластичность неорганических материалов (Уфа, ИПСМ, 1992), на 14-ом Международном конгрессе двигателестроителей (Украина, Крым, 2009), на Всероссийской межвузовской научно-технической конференции «Методы повышения технологических возможностей металлообрабатывающего оборудования с ЧПУ» (Уфа, УГАТУ, 2010). В полном объёме диссертация обсуждалась на научно-методическом семинаре Института физики перспективных материалов (Уфа, ИФПМ, 2010).

Публикации. Основные результаты диссертационной работы опубликованы в 6 научных трудах, получены 2 патента РФ на изобретение.

Структура и объём диссертации. Диссертация состоит из введения, 6-й глав, выводов, списка литературы и приложения на 20 листах. Текст диссертации изложен на 132 страницах машинописного текста, включает 47 рисунков и 10 таблиц. Список литературы содержит 99 наименований.


© Научная электронная библиотека «Веда», 2003-2013.
info@lib.ua-ru.net