Технология обработки металлов без снятия стружки в целом: процессы, инструмент, оборудование и приспособления

Детали сложной пространственной конфигурации из полимерных материалов часто изготавливают методами литья или объемной штамповки, что сопровождается образованием на поверхностях деталей остатков литниковых систем и облоя. Устранение или предотвращение появления этих дефектов на операциях формообразования приводит к значительному удорожанию технологического оснащения. Поэтому удаление облоя с полимерных деталей после литья или штамповки является трудоемкой технологической операцией, механизация которой является актуальной. Центробежно-планетарная объемная обработка является одним из наиболее производительных способов механизации зачистки. Цель исследования: разработка технологии эффективного удаления облоя с полимерных деталей небольшой массы и размеров. Исследована зависимость выхода годных и бракованных деталей от основных технологических факторов центробежно-планетарной объемной обработки. Предложена методика расчета, позволяющая реализовать способ зачистной обработки полимерных деталей с однократной дозированной подачей хладагента. Оптимизированы режимы для группы промышленных мелкоразмерных деталей.

Приведены результаты теоретических и экспериментальных исследований вибрационной обработки деталей из хрупких материалов. Технологические параметры такой обработки в настоящее время определяются на основании предварительных экспериментальных исследований, что значительно повышает ее стоимость и время проведения. Обрабатываемые материалы разделены на две группы. К первой относятся те, которые являются хрупкими при обычных условиях (реактопласты, твердые сплавы и др. ), ко второй - которые перед обработкой следует охлаждать до хрупкого состояния (термопласты и резины).

Рассмотрены вопросы совершенствования проектирования технологических процессов в машиностроении за счет проверки обеспечения технологией точности изготовления деталей методами автоматизированного размерного анализа.

Представлены результаты анализа литейного производства с точки зрения особенностей изделий авиационной техники, предложена последовательность разработки технологического процесса изготовления отливки с применением технологии быстрого прототипирования, а также проведено сравнение разработанных схем процесса конструкторско-технологической подготовки производства с применением новых информационных технологий и без.

Показано, что при определенного вида намеренно создаваемом неоднородном охлаждении можно не только количественно, но и качественно изменять эпюру остаточных радиальных напряжений. Предложено использовать неоднородное температурное поле как управляющий фактор, регулирующий величину и кинетику остаточных напряжений.

Получена высокотемпературная матрица для жаростойких поризованных материалов на основе алюмоборфосфатного связующего и порошка алюминия ПОС-15, отличающаяся более регулируемым структурообразованием по сравнению с подобными материалами с использованием алюминиевой пудры ПАП-1. Изучены основные показатели взаимодействия исходных компонентов и физико-химические процессы, протекающие в материале при его твердении и нагревании.

Рассмотрено контактное взаимодействие стальных шаров с обрабатываемыми поверхностями деталей при объемной отделочно-упрочняющей обработке в контейнерах с планетарным вращением. Разработана пространственная модель шероховатой поверхности, позволяющая оценить параметры шероховатости и глубину упрочнения поверхностного слоя. Предложен алгоритм определения технологических режимов и условий центробежной обработки, обеспечивающих достижение требуемых параметров шероховатости поверхности и глубины упрочнения металла для различных материалов обрабатываемых деталей.

Газовые плавильные агрегаты на водородном топливе позволяют вести плавку шихтовых материалов, имеющих высокую температуру плавления. Добавка в продукты горения углеродосодержащих веществ снижает энергоемкость процесса плавки, достигается повышение температуры, уменьшается расход топлива, повышается производительность плавильного агрегата.

Получены зависимости, устанавливающие взаимосвязь режимов обработки поршневых колец с фрактальными параметрами и другими показателями качества поверхности, позволяющие обеспечивать заданные эксплуатационные свойства поверхности колец.

Существующие технологические процессы изготовления тонкостенных подшипников скольжения характеризуются низкой эффективностью. Решение проблемы видится в применении прогрессивных, металлосберегающих способов обработки. На примере изготовления самосмазывающихся тонкостенных подшипников скольжения предлагается методика моделирования технологических операций формирования их рабочих поверхностей в системах автоматизированного инженерного анализа SolidWorks и ANSYS, а также новый технологический процесс.

Рассматривается механизм удаления облоя с полимерных деталей при низкотемпературной объемной обработке в контейнерах с планетарным вращением. Разработана методика назначения технологических режимов и прогнозирования результатов обработки на основе динамических характеристик взаимодействия рабочих тел с полимерными деталями.

Рассмотрены вопросы моделирования посредством программы LS-DYNA деформационного процесса сварки взрывом пластин и соединения волокон и матрицы. Определены параметры сварки взрывом. Исследована микроструктура биметаллических и армированных образцов. Выполнено сравнение результатов моделирования и экспериментов.

Рассматривается способ создания сегнетокерамических покрытий газодинамическим напылением на токопроводящих поверхностях. Предлагается модернизация существующей установки газодинамического напыления при использовании в качестве шихтового материала сегнетокерамики. Производится оценка физико-механических и электрофизических свойств создаваемых покрытий.

Проведены экспериментальные исследования остаточных напряжений в сплошных цилиндрических деталях и цилиндрических деталях с отверстием в условиях концентрации напряжений после гидродробеструйной обработки. Показано, что критерий среднеинтегральных остаточных напряжений может быть использован для прогнозирования предела выносливости упрочненных деталей различного диаметра.

Рассматривается методика постановки и решения многокритериальной задачи оптимизации режимов равномерного охлаждения заготовки, получаемой методом непрерывного литья, в зоне вторичного охлаждения.

Рассматриваются высокоэффективные способы повышения износостойкости композиционных материалов, полученных микродуговым оксидированием. Приведены сведения о составах электролитов для микродугового оксидирования титана. Даны подробные сведения о влиянии химического состава электролита, состава оксидного покрытия, его микротвердости и дополнительной обработки на износостойкость композиционных материалов.

Соответствует содержанию федеральной дисциплины для подготовки магистров по направлению «Металлургия, машиностроение и материалообработка». Содержит сведения для чтения лекций и проведения лабораторных работ по изучению технологий получения ультрамелкозернистых металлических материалов (в том числе наноструктурных), основанных на применении методов пластического деформирования, термической и термомеханической обработки, порошковой металлургии и др., а также на использовании специального оборудования, в том числе для физического моделирования вышеупомянутых технологических процессов.

Соответствует содержанию учебной программы по курсу «Волочение и прессование» вариативной части комплексной программы подготовки магистров по направлениям 150400 «Металлургия» и 150100 «Материаловедение и технология металлов». Даны основные теоретические и технологические понятия, методы расчетов, достижения и перспективы развития волочильного производства на крупных предприятиях и минизаводах. В духе традиций высшей политехнической школы основное внимание уделено разъяснению физической сущности технологических процессов. Приведены новые практические материалы по использованию волочения на современных минизаводах при производстве мелкосерийных партий проволоки из материалов со специальными свойствами. Может быть использовано студентами других специальностей, а также инженерами-технологами, работающими в области обработки металлов давлением.

Пособие соответствует государственному образовательному стандарту дисциплины «Обработка металлов давлением» подготовки дипломированного специалиста по направлению «Металлургия». В нем изложены основные положения теории обработки металлов давлением, теории продольной прокатки, а также современная технология производства заготовки, сортового и листового проката, проанализированы типовые технологические схемы производства, приведены методы расчета технологических режимов. Подготовлено на основе лекций, читаемых студентам на кафедре пластической обработки металлов Санкт-Петербургского государственного политехнического университета.

В книге приведены результаты исследований возможности получения субмикронных и наноструктурированных металлических материалов с использованием жидкофазных технологий, а также с использованием методов термомеханической обработки. Приведены результаты исследований физических свойств некоторых нанопорошковых материалов, особенностей их компактирования и спекания. Рассмотрены проблемы и технологические решения при реализации процесса равноканального углового (РКУ) прессования, условия получения субмелкозернистых и наноструктурных материалов на основе алюминия.

В книге рассмотрены технологические особенности получения нанопорошков с использованием различных нанотехнологий, в частности, газофазный синтез наноразмерных частиц для получения однокомпонентных нанопорошков, легированных металлических нанопорошков, карбидных и оксидных наночастиц, применение метода термического разложения солей для получения нанопорошков на основе дисперсно-упрочненных сплавов Cu-Al2O3 и на основе вольфрама, а также получение наноразмерных порошков путем диспергирования. Рассмотрены проблемы и технологические решения при реализации процесса РКУ-прессования. С использованием методов математического моделирования исследовано влияние основных технологических параметров процесса (геометрии канала и условий контактного трения) на распределение деформаций в заготовке и однородность структуры металла. Рассмотрены технологи­ческие условия получения субмелкозернистых и наноструктурных материалов на основе алюминия.

Сравнительное исследование особенностей фазового состава и структурных свойств оксидных продуктов механохимической и термической обработки гидроксида циркония, модифицированного анионами МоО[4]{2-}.

Рассмотрены три вида сварочных швов.

Лабораторный практикум разработан в соответствии с федеральным государственным образовательным стандартом высшего профессионального обучения по направлению 250400 «Технология лесозаготовительных и деревоперерабатывающих производств» профиля «Технология деревообработки» очной, заочной форм обучения и является частью учебно-методического комплекса дисциплины «Технология и оборудование древесных плит и пластиков».

Предназначен для решения задач подбора основных промышленных, а также новых перспективных материалов, с одной стороны, и, с другой, - выбора эффективных методов обработки материалов для повышения надежности и долговечности изготовляемых из них изделий в зависимости от наиболее типичных условий их эксплуатации. Предлагаются способы решения этих задач для различных видов конструкционных материалов. Практикум оснащен необходимым справочным материалом, может быть использован студентами для лабораторных работ, научно-исследовательской работы, а также инженерно-техническими работниками предприятий транспортного и лесного комплекса.

Лабораторный практикум по дисциплине "Технологические процессы изготовления технологических изделий" предполагает закрепление теоретических знаний, полученных студентами на лекционных занятиях.

В пособии изложены физические основы лазерных технологических операций, связанных с обработкой материалов (сварка, резка, термоупрочнение, и др.), в том числе биотканей (коагуляция, резание, силовая и низкоэнергетичная терапия). Анализируются физические процессы, протекающие в материалах, принципы моделирования нагрева вещества лазерным излучением, режимы лазерной обработки материалов на технологических установках, приводятся примеры применения лазеров в медицине и соответствующая лазерная медицинская техника.

В пособии изложен обзор основных видов тонкопленочных покрытий, наносимых с использованием низкотемпературной плазмы в вакууме. Рассмотрена роль тонкопленочных покрытий в технологических процессах и важность задачи разработки новых покрытий с улучшенными характеристиками. Сформулировано значение и описаны способы предварительной очистки поверхности перед нанесением на нее тонких пленок. Рассмотрены физические, механические и химические свойства покрытий, различающихся по химическому составу и областям применения, а также основные методы измерения и контроля параметров покрытий.

Дается обзор современных методов получения покрытий с использованием низкотемпературной плазмы. Систематизируются основные, использующиеся в настоящее время методы нанесения покрытий, рассматриваются методы ассистированного плазмой химического газофазного и физического газофазного осаждения. Отдельно представлены основные типы вакуумных технологических установок для нанесения покрытий плазменными методами. Пособие разработано в рамках реализации Инновационной образовательной программы ТПУ по направлению «Технология водородной энергетики, энергоснабжение и возобновляемые источники энергии».

В монографии обобщены результаты, полученные при воздействии концентрированных потоков энергии на конструкционные и инструментальные стали, композиционные материалы и твердые сплавы. Приведены данные об использовании концентрированных потоков энергии в промышленности. Особое внимание уделено систематическому исследованию структурно-фазового состава композиционных покрытий на основе быстрорежущей стали, полученных в условиях вакуумной электронно-лучевой наплавки.

Авторы предлагают рациональную комплексную технологию химико-термической обработки поверхности деталей - экзотермическое упрочнение.

Разработан метод и контейнер для нанесения порошка из цветных сплавов на поверхности подшипников.

Восстановление физико-механических свойств пружин толкателей ТНВД.

Технология плазменного напыления промышленных установок.

Экзотермический метод упрочения и металлоплакирования деталей.

Рассказывается о производстве зубных протезов из металлокерамики.

Созданы пресс-формы для массового производства микроскопических пластиковых деталей.

Работа посвящена завершающему этапу в производстве машин. Содержится изложение основных понятий и определений технологии сборки и монтажа.

Рассмотрены вопросы, связанные с проектированием предельных ка- либров для контроля гладких, резьбовых и шлицевых соединений, глу- бин и высот уступов, а также формы и расположения поверхностей. Приведены этапы проектирования калибров, конкретные примеры расче- та, сопровождаемые схемами, рисунками, чертежами. Широко представ- лены справочные и нормативные материалы, необходимые для проекти- рования.

В учебном пособии в краткой форме даны основные понятия электротехнического материаловедения, приведены определения тепловых, электрических и механических параметров материалов.

В пособии систематизирован и изложен материал для выполнения и оформления чертежей деталей, эскизов и электронных моделей деталей с учетом произошедших изменений в стандартах ЕСКД.

В монографии рассмотрены современные представления о теоретических и технологических основах расчета и моделирования температурно-скоростных и энергосиловых условий непрерывного прессования методом Конформ и режимов совмещенного процесса литья-прессования алюминиевых и медных сплавов. Приведены результаты теоретических и экспериментальных исследований технологических параметров исследуемых процессов, а также информация о разработке технологии прессования методом Конформ, методике его проектирования и расчета с использованием ЭВМ. Представлены новые конструкции устройств для непрерывного прессования цветных металлов из прутковой заготовки, металлических гранул и порошков.

В пособии рассмотрены исходные материалы для приготовления формовочных и стержневых смесей, а также покрытий различного назначения. Даны рекомендации по выбору наполнителей, связующих и специальных добавок с учетом совместимости компонентов и рода металла. Описано оборудование для приготовления смесей и покрытий, изложены методы контроля их свойств. Представлены новые процессы формообразования, обеспечивающие высокое качество литых изделий. Приведены необходимые сведения по организации труда и технике безопасности на участках подготовки исходных материалов, приготовления смесей и покрытий.

В монографии дан анализ имеющихся в научно-технической литературе результатов исследований механических свойств алюминиевых сплавов и рассмотрены подходы различных авторов к вопросам по определению сопротивления деформации металла в зависимости от температурно-скоростных и деформационных условий обработки. Описано оборудование и методики исследования механических свойств металла с помощью кручения и растяжения. Приведены результаты исследований сопротивления деформации прессованных полуфабрикатов из алюминиевых сплавов различных систем методом кручения и прямого прессования. Дана оценка механических свойств и описание структуры литых и деформированных полуфабрикатов из алюминиевых сплавов с переходными и редкоземельными металлами.

В данном методическом указании определены содержание и структура отчета по курсовому проекту, связанному с разработкой технологии производства горячекатаной и холоднокатаной листовой стали.В соответствии с заданием на проектирование необходимо выполнить анализ требований стандартов к указанному виду продукции, выполнить литературный обзор с целью установления технологических ограничений и выполнить расчет режимов прокатки, настройки прокатного стана и т.д.

Методические указания предназначены для студентов, обучающихся по направлению подготовки 15.03.01 «Машиностроение», профиль подготовки «Машины и технология обработки металлов давлением»

Изложены сведения о теории напряженного и деформированного состояний, физических основах пластической деформации, физических уравнениях связи напряженного и деформированного состояний, анализе процессов обработки металлов давлением (ОМД) инженерным и энергетическим методами. Представлено описание компьютерной программы и билеты с тестовыми заданиями

Указания соответствуют дисциплине 110738 «Теория обработки металлов давлением», входящей в учебный план высшего профессионального образования для подготовки бакалавров направления 150400 «Металлургия» профиля «Обработка металлов давлением».

В методических указаниях изложены необходимые для расчета теоретические выкладки, варианты задания, а также пример расчета напряженно-деформированного состояния толстостенной трубы в упругой области деформации.

Рассмотрены основные методы и задачи автоматизированного проектирования технологии раскроя металла на полосы, ленты, а также заготовки различной конфигурации и размеров.