Инженерный журнал: наука и инновации
# 10·2017 1
УДК 629.78:621.7:519.63 DOI 10.18698/2308-6033-2017-10-1690
Численное моделирование процесса взрывного
компактирования медных цилиндрических заготовок
© А.Л. Галиновский
1
, В.И. Колпаков
1
,
В.В. Семашко
2
, Л.В. Судник
2
, С.В. Чайкин
1
1
МГТУ им. Н.Э. Баумана, Москва, 105005, Россия
2
Государственное научное учреждение
«Институт порошковой металлургии», Минск, 22005, Беларусь
Представлены результаты разработки и апробации расчетной методики, осно-
ванной на численном решении задачи механики сплошной среды в трехмерной по-
становке, с целью обоснования рациональных параметров взрывного компактиро-
вания заготовок для деталей антифрикционного назначения из порошковых ме-
таллокомпозитов на основе фторопласта. Приведены постановка задачи, физико-
математическая модель поведения используемых металлических и порошковых
композиционных материалов и результаты численного описания процесса взрыв-
ного компактирования цилиндрических заготовок
из смеси порошков меди и фто-
ропласта с разным процентным содержанием прессуемых компонентов. Показано,
что разработанная методика может
быть принята за основу при обосновании
конструктивных параметров схем взрывного прессования заготовок из других ме-
таллофторопластовых композиций, включающих, например, порошки железа, нике-
ля, алюминия и бронзы.
Ключевые слова:
взрывчатое вещество, компактирование, порошок, металло-
композит, физико-математическая модель, численное моделирование
Введение.
Цель исследования — разработка и апробация расчет-
ной методики, которая может быть использована для обоснования ра-
циональных конструктивно-технологических параметров взрывного
компактирования заготовок при производстве деталей антифрикцион-
ного назначения из порошковых композиционных материалов с недо-
стигнутыми ранее свойствами. Подобные композиционные материалы
широко применяются в космической, атомной, химической, пищевой и
других отраслях промышленности. Они используются, например, для
изготовления деталей механизмов ориентации солнечных батарей, ма-
нипуляторов типа «рука» на Международной космической станции
(МКС), в системах раскрытия спутников и др. Их эффективность в
условиях глубокого вакуума, воздействия высоких температур, ионизи-
рованного излучения обусловлена возможностью полного отказа от
смазки.
Применение подобных материалов актуально и в атомной про-
мышленности, где длительная работа в условиях высоких температур
(300…500 °С) приводит к возгонке смазки и ее коксованию. Кроме