автореферат диссертации по машиностроению и машиноведению, 05.02.01, диссертация на тему:Повышение эффективности размерной электроэрозионной обработки пресс-инструмента на основе применения электродов-инструментов, изготовленных из композиционного материала Cu-SiC

кандидата технических наук
Косолапова, Софья Андреевна
город
Красноярск
год
1996
специальность ВАК РФ
05.02.01
Автореферат по машиностроению и машиноведению на тему «Повышение эффективности размерной электроэрозионной обработки пресс-инструмента на основе применения электродов-инструментов, изготовленных из композиционного материала Cu-SiC»

Автореферат диссертации по теме "Повышение эффективности размерной электроэрозионной обработки пресс-инструмента на основе применения электродов-инструментов, изготовленных из композиционного материала Cu-SiC"

Государственный комитет Российской Федерации по высшему образованию Красноярская государственная академия цветных металлов

и золота

ПОВЬ ЗМЕРНОЙ

ЭЛЕКТРОЭРОЗИОННОЙ ОБРАБОТКИ ПРЕСС-ИНСТРУМЕНТА НА ОСНОВЕ ПРИМЕНЕНИЯ ЭЛЕКТРОДОВ-ИНСТРУМЕНТОВ, ИЗГОТОВЛЕННЫХ ИЗ КОМПОЗИЦИОННОГО МАТЕРИАЛА Си-8!С

Специальность 05.02.01 — Материаловедение (в машиностроении)

На правах рукописи

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

г. Красноярск—.1996 г.

Работа выполнена в Красноярской государственной академии цветных металлов н золота.

Научный руководитель:

кандидат технических наук, ' доцент КУЗЬМЕНКО В. А.

Официальные оппоненты:

член-корр. СО АН ВШ, доктор технических наук, профессор ЛЕТУНОВСКИЙ В. В.

кандидат технических наук, доцент СИДОРЕНКО В. Д.

Ведущее предприятие: АО «Красноярский металлургический завод».

Защита-диссертации состоится МЖШМ...... 1996 г.

в ..¿..{/...7^7......... часов на заседании специализированного совета

К 064.03.03 Красноярской государственной академии цветных металлов и золота по адресу:

660025, г. Красноярск, пр. им. Газ. «Красноярский рабочий», 95.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Красноярской государственной академии цветных металлов и золота.

28 а£гус/г?а

Автореферат разослан ¿.о ио с.ус,///с/ 1996 г

Ученый секретарь специализированного совета, доцент, кандидат технических наук

ОРЕЛКИИА

- 3 -

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность_£аОоты. Градационные способы производства профилей из цветных металлов основаны на процессе прессования, показатели эффективности которого непосредственно связаны с точностью размеров и качеством поверхности пресс-инструмента. Современная технология его изготовления, в основном, базируется на применении размерной электроерозионной обработки (ЭЭО), которая обеспечивает необходимую экономичность, а в ряде случаев, является единственно возможной.

Эффективность процесса ЭЭО оценивают объемной производительностью прожига, удельными затратами энергии и качеством обрабатываемой поверхности. Последние, во многом, зависят от материала электрода-инструмента. Поэтому улучшение свойств существующих и поиск новых материалов, используемых для изготовления электродов-инструментов, обладающих более высокими показателями эксплуатационных свойств,-является актуальной задачей повышения эффективности размерной ЭЭО при изготовлении пресс-инструмента.

Работа выполнялась в рамках региональной научно-исследовательской программы "Сибирь" и межвузовской научно-технической программы "Металл" по проблеме "Разработка основ модернизации прессового оборудования и инструмента за счет использования материалов с особыми физическими свойствами".

Цель__работы. Разработка и изучение технологических и эксплуатационных свойств композиционного материала Си-БЮ для элект-родоа-инструментов, обеспечивающего повышение эффективности размерной электроэрозионной обработки каналов пресс-инструмента.

Для достижения поставленной цели необходимо было решить следующие задачи:

-выполнить исследования эффективности использования различных композиционных материалов в качестве электродов-инструментов для ЭЭО;

-исследовать и оптимизировать состав композиционного материала Си-БМ для изготовления электродов-инструментов;

-обосновать способы и режимы смешивания порошков меди и карбида кремния для получения композиционного материала Си-Б1С;

-оценить влияние параметров технологии изготовления материала электрода-инструмента на его эксплуатационные свойства;.

-разработать экономико-математическую модель^ эффективности ЭЭО пресс-инструмента и обосновать параметры технологии при использовании электродов-инструментов, изготовленных из композиционного материала Си-51С.

Метощ_исследований. В процессе решения.поставленных в диссертации задач использованы следующие методы научных исследований: микроскопический и рентгеноспектральный анализ материала; промышленные эксперименты при оцецке производительности прожига и относительного износа электродов в зависимости от параметров электрического режима ЭЭО; лабораторные исследования пористости и электропроводности материала, неоднородности порошковых, смесей; математические методы планирования промышленных и лабораторных экспериментов;-методы теории вероятности, математической статистики и корреляционного анализа при обработке экспериментальных данных; технико-экономический анализ при обосновании электрических параметров режима ЭЭО.

Достоверность представленных результатов подтверждена стабильностью полученных экспериментальных, данных при многократном

повторении экспериментов, а также результатами промышленных испытаний, тщательной и корректной обработкой их результатов с использованием современного программного обеспечения на персональных компьютерах.

Ш_5§5?ту_выносятся:

-результаты сопоставительных экспериментальных исследований эффективности материалов электродов-инструментов;

-результаты исследования способов получения порошковой смеси Си-БЮ;

-данные о влиянии содержания карбида кремния в материале Си-БЮ на его эксплуатационные свойства и эффективность ЭЭО;

-зависимости эксплуатационных свойств материала электрода-инструмента и показателей эффективности процесса 330 от параметров технологии изготовления электродов-инструментов;

-технология изготовления пресс-матриц размерной электроэрозионной обработкой электродами-инструментами, изготовленными

из материала Си-Б1С.

Научная_новизна:

1.Предложен критерий для сопоставительной оценки эффективности различных материалов, применяемых для изготовления электродов-инструментов при размерной ЭЭО пресс-инструмента.

2.Получены статистические данные о свойствах новой порошковой композиции Си-БЮ, на основе которых оптимизирован состав материала для электродов-инструментов (материал защищен положительным решением на изобретение).

3.Установлено, что, в пределах исследуемых интервалов, эксплуатационные свойства материала укладываются в линейную зависимость, это позволило создать номограмму для управления техноло-

- б -

гическим процессом изготовления электродов-инструментов.

4.На основе разработанной экономико-математической модели изучены зависимости показателей эффективности размерной ЭЭО пресс-инструмента от электрических параметров процесса обработки и геометрических размеров обрабатываемых каналов и предложен экономический критерий для обоснования оптимальных параметров обработки.

Практаческая^начшость работы состоит в следующем: -разработан композиционный материал Си-Б1С для электродов-инструментов, применяемых для размерной ЭЭО пресс-инструмента (пол.решение 4918609 от 03.01.92), обеспечивающий повышение точности обработки поверхностей за счет снижения эрозионного износа электродов-инструментов;.

-обоснованы параметры технологии изготовления электрода-инструмента из композиционного материала Си-Б1С;

-разработана и предложена к внедрению технология размерной ЭЭО пресс-матриц электродами-инструментами, изготовленными из композиционного материала Си-ЭЮ. Разработанная технология внедрена на Красноярском металлургическом заводе с экономическим эффектом 30 тысяч рублей в год в ценах 1991 года.

Апробация^аботы. Основные положения диссертационной» работы докладывались и обсуждались на: Всесоюзной научной конференции "Производство, применение и свойства медных сплавов общего и специального назначения" (г.Москва,1990); научно-технической конференции "Пути повышения качества и надежности деталей из порошковых материалов" (г.Барнаул,1991); межреспубликанской конференции "Технология производства деталей из композиционных материалов" (г.Киев,1991); Российской научно-технической конференции "Новые

материалы и технологии" (г.Москва,1994); научно-технической конференции "Современные проблемы горно-металлургического производства" (г.Красноярск,!994); международной научно-технической российско-германской конференции "Пластическая и термическая обработка современных металлических материалов" (г.Санкт-Петербург, 1995 ) .

Публикации. По результаты выполненных исследований опубликовано 9 работ и получено I положительное решение на изобретение.

Структура и объем работы. Диссертация изложена на 152 страницах машинописного текста, состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы из 114 наименований и двух приложений, содержит 37 рисунков и 19 таблиц.

С0ДЕР1АНИЕ РАБОТЫ

?_П§В22й_гл§ве выполнен анализ современных технологий изготовления пресс-инструмента, материалов, используемых в качестве электродов-инструментов при размерной ЭЭО, и технологии их изготовления. Определены цэль и задачи проводимых исследований.

Одной из основных проблем при изготовлении пресс-инструмента размерной ЭЭО является значительный эрозионный износ электродов-инструментов, который не позволяет получить требуемую точность и качество обрабатываемых поверхностей. Наиболее эффективным решением этой проблемы представляется применение в качестве электродов-инструментов композиционных материалов на основе меди. ' Несмотря на теоретические разработки и практический опыт применения ЭЭО, следует отметить, что нет единой методики определения качественных характеристик электродных материалов, отсутствуют не-

обходимые экспериментальные данные, позволяющие прогнозировать влияние технологии изготовления материала электродов-инструментов на его эксплуатационные свойства и показатели эффективности ЭЗО, имещиеся данные не позволяют аналитическим путем определять оптимальные параметры режима ЭЭО при использовании нетрадиционного электродного материала. Эти обстоятельства и определили цель и задачи настоящего исследования.

В главе___второй приводится описание оборудования и методик

v

исследования, использованных в настоящей работе.

В качестве материалов для изготовления электродов-инструментов (Э-И) рассмотрены медь, композиционные материалы Cu-AlgOg, Cu-TIC, Cu-Cr3Cg, а также Cu-SIC с различным содержанием карбида кремния в нем.

Для получения образцов из порошкового материала Cu-SIC разработана экспериментальная установка, позволяющая получать материал, соблюдая следующие технологические параметры:

-спекание при температуре 800 °С при выдержке до I часа; -прессование при давлении 80...160 МПа, температуре до 300...500 °С и выдержке под постоянным давлением до 10 минут.

При атом в качестве исходных материалов для получения порош-

г

коеой смеси использовали порошки технически чистой меди ПМС-1 (ГОСТ 4960-75) и карбида кремния (зеленого) марки 64СМ5Н (ГОСТ 26327-84). Порошковую смесь получали методом сухого смешивания. В процессе смешивания порошков оценивали неоднородность, коэффициент неоднородности смеси определяли методом гравиметрического анализа.

Контроль за процессом уплотнения производили по величине ос-

таточной пористости, которую определяли методом гидростатического взвешивания.

Физико-механические свойства материала определяли следующим образом:

-электрическое сопротивление - мостовым методом;

-прочностные характеристики - испытанием на растяжение.

Эрозионную стойкость материала оценивали по объемному относительному износу электрода-инструмента при следующих режимах ЭЭО:

-частота импульсов тока Г=1...88 кГц;

-средний рабочий ток 1=5...60 А;

-форма импульсов тока прямоугольная или гребенчатая.

Микроструктурные и фрактогрэпические исследования выполняли на оптическом микроскопе Неофот-2 и электронном микроскопе JSM-U3.

С целью сокращения времени выполнения промышленных и лабораторных исследований, а также повышения их эффективности, условия проведения экспериментов определяли, используя метода оптимального планирования. Математико-статистическую обработку экспериментальных данных проводили на персональном компьютере по специальным программам Wold, и Regr-Rac.

В_третьей_гл8Ев представлены результаты исследования эффективности материалов, применяемых в качестве Э-И, и обоснование технологии получения Э-И из композиционного материала Cu-SiC.

Сравнительные исследования эффективности различных композиционных материалов на основе меди (Cu-Alg03, Cu-TiG, Cu-Cr^Co), применяемых при ЭЭО металлов, позволили установить, что с увеличением частоты импульсов тока производительность прожига при пря-

моугольной их форме монотонно убывает, а при гребенчатой - подобная зависимость имеет форму параболы для всех исследуемых материалов. А относительный износ Э-И при росте частоты импульсов тока более резко падает при прямоугольной форме импульсов и в меньшей степени - при гребенчатой. Кроме этого, установлено, что меньший относительный износ Э-И характерен для всех исследуемых материалов при гребенчатой форме импульсов, при которой производительность прожига значительно ниже.

Поскольку эффективность ЭЭО тем выше, чем больше производительность при меньшем износе Э-И, то для интегральной оценки данного процесса предложен показатель относительной производительности, величину которого вычисляли по формуле:

V? = 0 / 7, мм3/(мин %), (I)

где 0 - производительность ЭЭО, мм /мин;

7 - относительный износ Э-И, %.

При оценке сравниваемых материалов по 'данному показателю было установлено, что из изученных материалов Э-И наиболее эффективен при ЭЗО материал Си-А120^. Причем, было установлено, что вид уравнения для описания зависимости показателя относительной производительности ЭЭО от частоты импульсов не зависит от материала, применяемого для изготовления Э-И. Это в последующем послужило основанием . для проведения исследований по оценке влияния на эффективность процесса ЭЭО других факторов при любой удобной для исследователя частоте импульсов

Исходя из того, что при упрочнении металлов карбидами возрастают механические свойства соответствующих композиционных материалов, с целью оценки эффективности их применения для Э-И был

предложен и исследован материал Си-БЮ. Результаты его предварительных испытаний в качестве электродного материала при ЭЭО металлов в сопоставлении с наиболее эффективным (Си-А1г0э),из ранее исследованных, представлены в табл.1.

При этом было установлено (см.табл.1), что упрочнение материала Э-И добавками карбида кремния повышает в целом эффективность ЭЭО пресс-инструмента, которая зависит от содержания карбида кремния.

Таблица I.

Результаты сравнительных испытаний эффективности ЭЭО пресс-матриц Э-И из композиционных материалов*^

Количе- Рабочий Рабочее Износ Производи- Боковой Относитель-

РТВЛ

ток, А напряке- Э-И, тельность, зазор, ная произво-

ние, В % ш3/тн мм тельность

Электрод: Си - 5% SIC (Высота,Н = 16,3 мм; диаметр ф = 10,7 мм) 6 5-8 45 2,0 26,20 0,35 13,10

Электрод: Си - 3% S1C (Высота,H = 16,3 мм; диаметр ф = 10,7 мм)

5 5- -8 45 1,6 28,41 0,25 17,76

Электрод: Си - 2% SiC (Высота,Н = 16,3 мм; диаметр ф = 10,7 мм)

5 5- -8 45 1,2 38,21 0,15 31,84

Электрод: Си - OS SiC (Высота,Н = 16,3 мм; диаметр.ф = 10,7 мм)

5 5- -8 45 - 22,20 0^20 12х33

Электрод: Cu-0,7?; AloO, С- о (Высота,Н = 16,3 мм; диаметр ф = 10,7 мм)

5 5- -10 55 2,44 30,04 0,25 12^31

* примечание: Прожигали инструментальную сталь на глубину 40 мм при гребенчатой форме импульсов тока и частоте равной I КГц.

В результате математико-статистической обработки экспериментальных данных получена зависимость взвешенной относительной производительности ЭЭО Э-И из предложенного материала от содержания в нем карбида кремния (рис.1). Анализ данной зависимости показывает, что оптимальный состав материала Си - SIC соответствует 2% весового содержания в нем карбида кремния.

В ходе исследований технологических свойств предложенного материала Э-И были рассмотрены два способа получения порошковых смесей Си и SIC - режим сухого смешивания и механического легирования. Анализ способов показал, что режим сухого смешивания по сравнению с механическим легированием менее трудоемок, не требует сложного оборудования, при этом достигается с меньшими энергозатратами требуемая однородность смеси, оцениваемая коэффициентом неоднородности. Влияние времени сухого смешивания на однородность порошковой смеси при различном содержании в ней карбида кремния показано на рис.2, из которого следует, что при увеличении содержания карбида кремния в порошке время, необходимое для его смешивания^можно уменьшать. Так же было установлено, что максимальная эффективность процесса 330 достигается при использовании электродов-инструментов, изготовленных из порошковой смеси Cu-SIC с размерами частиц 20...50 мкм.

Для установления зависимости эксплуатационных свойств материала Cu-SIC от технологических параметров его получения был составлен план проведения экспериментов, в которых изменялись давление и температура прессования, время выдержки материала под давлением и продолжительность его спекания .

1ве.

м.

1- 1

/ X

\ V о \

/- ■ .88 1 .& 2 .50 \ з./ь ^ лх

Рис.1. Влияние содержания карбида кремния (С) на величину взвешенной относительной производительности ЭЭО (д) пресс-инструмента: I - теоретическая кривая; 2,3-эмпирические точки;2 - для 3-И, изготовленным прессованием в закрытой пресс-форме; 3 - для 3-И, изготовленным прессованием с экструзией (ц = 4).

Л' в/ с,/о

30 20 10

1 \ \ 2

О 5 10 15 20 25 £мин

Рис.2. График зависимости коэффициента неоднородности смеси Си-Б5С от времени смешивания порошков и содкержания в ней 31С("): 1-5; 2-2.

В результате математической обработки полученных данных установлены уравнения, увязывающие величину остаточной пористости со значениями перечисленных параметров. На их основе построены номограммы, позволяющие управлять технологическим • процессом изготовления Э-И.

В результате сопоставительных исследований эффективности ЭЭО Э-И из материала Си-БЮ с различными показателями пористости доказано, что ее предельное значение не должно превышать 3 %. Микроструктурные исследования показали достаточно равномерное распределение карбида кремния и пор в матричном материале. При этом физико-механические свойства материала Сц-БЮ достаточно высокие, а его электропроводность составляет 95 % от меди.

В четвертой главе рассмотрено обоснование параметров технологии размерной ЭЭО пресс-инструмента при применении в качестве Э-И материала Си-Б1С.

В результате выполненных исследований установлено, что основными показателями, характеризующими процесс ЭЭО являются производительность (0), боковой межэлектродный зазор (бб), шероховатость обрабатываемой поверхности (Иа), относительный износ Э-К (7), которые непосредственно связаны с силой тока (I), частотой его импульсов (Г) и скважностью тока

Показано, что величину силы тока следует принимать в соответствии с площадью обрабатываемого канала и для Э-И, изготовленного из материала Си-Б1С, оптимальное значение силы тока на единицу обрабатываемой площади (плотность тока) составляет 1,5...3,5 А/см2. Доказано, что в этом случае наблюдается пропорциональное соответствие между наращиванием силы тока и произ-

водительностью ЭЭО, при котором удельные затраты энергии минимальны.

Учитывая, что композиционный материал Си-Б1С имеет электропроводность близкую к электропроводности чистой меди, а также принимая во внимание сложный характер влияния параметра скввжнос-ти на режим ЭЭО, приняли ее значение по аналогии для ЭЭО стали Э-И, изготовленным из меди, которая варьирует от I до 2.

Для увязки показателей ЭЭО Э-И из исследуемого материала были проведены соотвэтствущие эксперименты по оптимальному плану. В результате их математической обработки на ЭВМ были получены следунцие уравнения регрессии:

Ц = 24,81 + 6,998 I - 0,0055 I2 ; (2)

С0= 0,1 + 0,004 I - 0,001 Г ; (3)

Н = 10,54 + 0,26 1 - 0,091 Г . (4)

Э

Для применения полученных зависимостей используется следующий порядок:

-задают площадь обрабатываемой поверхности и по принятому значению плотности тока вычисляют его силу;

-для требуемого значения шероховатости обрабатываемой поверхности" и вычисленной величины силы тока определяют частоту импульсов тока, а затем рассчитывают межэлектродный зазор и производительность процесса ЭЭО, соответствующие значениям силы тока и выбранной частоте их импульсов.

Точность ЭЭО в основном предопределена относительным износом Э-И, который зависит от параметров режима ЭЭО, в частности от импульсов тока. По данным, проведенных исследований, получена

зависимость износа 3-й от частоты импульсов тока следующего вида: т = 1 /(4,1065 + 0,954а 1),%. (5)

Исследованиями установлено, что в изученном интервале параметров электрического режима ЭЭО Э-И, изготовленные из материала Си-31С, обладают более высокой эрозионной стойкостью по сравнению с Э-И, изготовленными из меди. При обосновании параметров электрического режима, с использованием полученных зависимостей, исходили из того, что требуемую шероховатость поверхности можно получить лишь при работе на малопроизводительных режимах ЭЭО после обязательной доработки поверхности (припиловке), т.е. процесс достижения требуемого качества поверхности канала пресс-инструмента (П-И) является, как правило, многостадийным. Поэтому при обосновании режима 330 пресс-инструмента на стадии прожига канала необходимо учитывать замыкающие затраты на все стадии получения боковой поверхности требуемого качества. При этом возможны варианты, из которое, по нашему мнению; наиболее перспективны следующие:

Первый вариант. Вначале (на черновом, высокопроизводительном режиме) ЭЭО прожигают канал П-И, а затем (на чистовом, малопроизводительном режиме) ЭЭО получают боковую поверхность требуемого качества.

Второй вариант. В отличие от первого окончательную обработку поверхности осуществляют хонингованием (прокачиванием абразивной пасты под давлением через отверстие пресс-матрицы).

Для кавдого варианта технологии при обосновании ее параметров для заданной обрабатываемой площади пресс-инструмента Б и вы-

соты его рабочего пояска Н находили значение среднего тока I и частота его импульсов при которых величина выбранного экономического критерия достигает оптимума (например, затраты на изготовление пресс-матрицы'минимальны, а рентабельность при ее эксплуатации максимальна).

Традиционно, электрические параметр режима ЭЭО подбирают по минимуму затрат на прожиг отверстия. На основе полученных зависимостей было доказан?), что в этом случае сила, тока должна быть максимальной, а частота его импульсов - минимальной. Но на таких параметрах режима ЭЭО шероховатость боковой поверхности П-И будет максимальной, а следовательно пропорционально возрастут затраты на ее доработку. Поэтому было предложено при выборе оптимальных параметров чернового режима ЭЭО исходить из обеспечения такого качества боковой поверхности П-И, при котором уровень рентабельности изготовление канала П-И максимален. С учетом этих соображений разработана методика обоснования параметров электрического режима процесса ЭЭО.

Для реализации данной методики разработана программа "ЕЕООРТ"'для персонального компьютера. Используя программу были выполнены численные исследования влияния параметров режима и геометрических размеров канала П-И на экономические показатели. Анализ полученных зависимостей показал, что при увеличении силы тока и уменьшении частоты их импульсов затраты на черновую обработку (на прожиг) уменьшаются, а на чистовую возрастают. Замыкающие эксплуатационные и капитальные затраты на изготовление канала П-И, как функции силы тока имеют параболический вид, экстремумы которых не совпадают. Последнее подтвердило ранее выска-

ааяноа предположение о цалесообразности поиска оптимальных значений параметров электрического режима, используя в качестве экономического критерия уровень рентабельности изготовления П-И.

В результате расчетов установлены зависимости значений пара-' метров электрического режима ЭЭО от размеров обрабатываемых каналов. С их использованием предложено разработывать технологические карты изготовления пресс-матриц по вышеописанным вариантам технологии с помощью ЭЭО Э-И из предложенного материала.

ЗАКЛНаШЕ

I.Эффективность ЭЭО металлов можно оценить по предложенному показателю относительной производительности процесса, вычисляемому через отношение величины производительности прожига к относительному износу Э-И. Для композиционных материалов Э-И при ЭЭО предпочтительно импульсам тока придавать гребенчатую форму.

2.Доказано, что при подготовке порошковой смеси при изготовления Э-И из композиционных материалов с небольшим содержанием (до 5 5S) упрочняющей фазы более эффективен режим сухого смешивания по сравнению с режимом механического легирования.

3.Разработан новый композиционный материал на основа-меди. При экспериментальных исследованиях получена зависимость интегрального показателя эффективности ЭЭО от содержания SIC ь композиционном материале, которая позволила обосновать оптимальное содержание SIC в материале Cu-SiC - 2 %.

4.Б результате промышленных исследований установлено, что 3-И, изготовленные из предложенного материала, имеют относительную производительность в 2,6 раза выше по сравнению с Си-А1?0о

и медью, при относительном износе соответственно в 2 и 1,5 раза ниже, а производительности - в 1,3 и 1,7 раза выше.

5.Установлено, что с увеличением пористости материала Си-S1C эффективность ЭЭО снижается. Предельная величина пористости не должна превышать 2-3 %.

6.На основе лабораторных исследований разработана технология изготовления композиционного материала, включающая следующие процессы:

-брикетирование при давлении 80 МПа в течение I минуты;

-спекание при температуре 800 °С в течение 45-60 минут;

-прессование с экструзией (ц=4) при давлении 160 МПа и температуре 500 °С ;

-отжиг при температуре 500 °С в течение 60 минут.

7.Определено, что для повышения эффективности процесса ЭЭО электроды-инструменты следует изготсрливвть из порошковых смесей Си и SIC, имеющих размер частиц 20...50 мкм.

8. Зависимости основных показателей эффективности процесса ЭЭО от параметров электрического режима достоверно описываются линейными функциями. Установлено, что оптимальное значение силы тока на единицу площади (плотность тока) соответствует следух>-щему интервалу значений 1,5...3,5 А/см'.

9.Увеличение износостойкости Э-К, изготовленного из материала Cu-SiC обусловлено рациональным сочетанием теплофизических констант матричного и упрочняющего материала.

10.Разработаны варианты технологии изготовления каналов пресс-матриц, основанные на размерной ЭЭО и ее сочетании с хонингоЕанием прокачиванием абразивной пасты через канал под да-

влением. Параметры электрического рекима ЭЭО предложено обосновывать, используя в качестве экономического критерия уровень рентабельности производства пресс-инструмента.

II.Технология изготовления пресс-ирструмента ЭЭО с использованием Э-И, изготовленных из композиционного материала Cu-SiC, разработанная в настоящей работе внедрена на Красноярском металлургическом заводе с экономическим эффектом 30,0 тысяч рублей в год в ценах 1991 года.

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах:

1.Кузьмвнко В.А.,Косолапова O.A.,Панина А.О. Порошковые композиции на основе меди для електроэрозионной обработки пресс-инструмента //Тезисы докладов Всесоюзной научно-технической конференции "Производство, применение и свойства медных сплавов общего и специального назначения". Москва, 1990.

Й.Кузьменко В.А., Косолапова O.A., Собачко P.M., Лысых В.И., Загироь К.Н. Композиционные материалы для ЭЭО деталей машин и инструментов // Тезисы докладов Научно-технической конференции "Пути повышения качества и надежности деталей из порошковых материалов". Рубцовск, 1991.

3.Собьчко F.K. .Максимчук К.В..Косолапова С.А. Сравнительный анализ композиций различного состава для использования ь начесть* электродов-инструментов. /[ Тезисы докладов межреспубликанской конференции "Технология производства деталей из композиционных материалов". Киев, УФ НКАТ, 1991.

4. П.р. N 49')86П9 от 03.01.92. Материал электрода-инструмекта на основе меди для электроэрозионной обработки

//Кузьменко В.А., Собачко Р.И., Косолапова С.А. и др.

5.Собачко Р.И.,Косолапова O.A..Кузьменко В.А.,Лысых В.И., Загаров H.H. Новейшие материалы электродов-инструментов для 330. // Тезисы докладов научно-технической конференции "Современные проблемы горно-металлургического производства". Красноярск, 1994.

6.Собачко Р.И.,Косолапова С.А..Кузьменко В.А.,Лысых В.И., Загиров H.H. Разработка и оптимизация технологических режимов получения электродов-инструментов из порошковых композиций на основе меди. // Там же.

7.Собачко Р.И..Косолапова O.A..Кузьменко В.А.,Лысых В.И., Загиров H.H. Использование композиционных материалов для ЭЭО деталей машин и инструмента. // Тезисы докладов Российской научно-технической конференции "Новые материалы и технологии". Москва, 1994.

8.Косолапова С.А.,Собачко P.M..Кузьменко В.А.,Лысых В.У1., Загиров H.H. Выбор композиций порошковых систем для изготовления электродов-инструментов. // Там «е.

9.Лысых В.И., Загиров H.H., Собачко Р.К., Косолапова С.А., Кузьменко В.А. Разработка' технологии изготовления электродов- инструментов из композиционного материала. // Там же.

ТО.Собачко Р. К., Косолапова 0. А. .Кузьменко В.А.,Лысых В. V>., Загиров H.H. Сравнительный анализ технологических схем изготовления электродов-инструментов из дисперсноупрочненного композиционного материала на основе меди для ЭЭО пресс-матриц.// Тезисы докладов международной научно-технической российско-германской конференции "Пластическая и термическая обработка современных металлических материалов". "-Петербург, 1995.