Методика проектирования технологических процессов изготовления изделий из пористых материалов с заданными свойствами

Методика проектирования технологических процессов изготовления изделий…

Инженерный журнал: наука и инновации

# 2·2017 3

раций изготовления изделий, а также установление связей и взаимоза-

висимостей свойств деталей на предыдущих и последующих операциях.

Технологическая наследственность свойственна любому техноло-

гическому процессу, однако она особенно важна при изготовлении из-

делий из ПМ [11, 12]. Исследования показали, что пористые заготовки

обладают сложной совокупностью структурных, гидравлических, теп-

лофизических и механических свойств, которые существенно изменя-

ются в процессе последующих операций листовой штамповки и свар-

ки. Наследственная составляющая погрешности, возникающая на

этапе получения листовых ПМ, оказывается значительной, на нее при-

ходится и б

льшая часть допуска на параметр изделия. Утверждение

о том, что требуемое качество изделий из ПМ может быть получено

только на одном из этапов изготовления проницаемых изделий с за-

данными свойствами, является неправильным — оно практически ни-

когда не подтверждается.

К исходным носителям наследственной информации относятся

свойства, форма и размеры структурообразующих элементов, пара-

метры, описывающие их взаимное расположение и качество консоли-

дации. Следует отметить, что все операции, связанные с пластическим

деформированием и соединением структурообразующих элементов,

приводят к изменению их первоначального расположения, формы,

размеров, химического состава поверхностных слоев в результате

комплексного воздействия температуры, величины и скорости дефор-

мации, а также газовой среды. Анализ всей совокупности параметров

технологического процесса изготовления ПМ позволил установить,

что наиболее значимое влияние на изменение его исходной структуры

оказывает величина относительного обжатия структурообразующих

элементов. Причем с увеличением значения этого параметра возрас-

тают прочность и теплопроводность, уменьшаются пористость, про-

ницаемость и размер пор.

Таким образом, вследствие сложных взаимосвязей между много-

численными свойствами изделий из ПМ и параметрами их изготов-

ления технологический процесс представляет собой непростой объ-

ект управления, для адекватного описания которого следует разумно

выбирать уровень детализации. При проектировании единого про-

цесса изготовления проницаемых изделий можно выделить этап со-

здания листовой заготовки в качестве самостоятельной функцио-

нальной подсистемы управления со своей внутренней организацией.

Оптимальный вариант технологии изготовления изделия с задан-

ными свойствами выбирают на основе анализа, проведенного с по-

мощью математического моделирования. Достигнуть поставленную

цель можно путем структурно-имитационного моделирования, в ре-

зультате которого устанавливают взаимосвязи между исходным

строением структурообразующих элементов и уровнем гидравличе-