автореферат диссертации по энергетическому, металлургическому и химическому машиностроению, 05.04.09, диссертация на тему:Разработка метода расчета прессформ с учетом их износа при прессовании реактопластов

МОСКОВСКИЙ ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ ИНСТИТУТ ХИМИЧЕСКОГО МАШИНОСТРОЕНИЯ

На правах рукописи

САВЧЕНКОВ Леонид Дмитриевич

РАЗРАБОТКА МЕТОДА РАСЧЕТА ПРЕССФОРМ С УЧЕТОМ ИХ ИЗНОСА ПРИ ПРЕССОВАНИИ РЕАКТОПЛАСТОВ

05.04.09 - Машины и агрегаты нефтеперерабатывающих и химических производств

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

МОСКВА - 1991 г.

Работа выполнена во Всесоюзном научно-исследовательском и конструкторско-технологическом институте по переработке пластмасс НПО "Пластик" и в Московском ордена Трудового Красного знамени институте химического машиностроения.

Научный руководитель - доктор технических наук, профессор Ким B.C., научный консультант - кандидат технических наук, доцент Самойлов В. А.

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор Шерышев М. А., кандидат технических наук Черных JI. С.

Ведущее предприятие: ПО "Карболит", г. Орехово-Зуево.

Защита состоится " ¿(?п c'c'^/u-ipl -и с 1991 г. на заседании специализированного совета по присуждению ученой степени кандидата технических наук (Ю063.44.01) в Московском ордена Трудового Красного Знамени институте химического машиностроения по адресу: 107884, Москва, ул. К. Маркса, д. 21/4, МИХМ, в / I' .

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке института.

Автореферат разослан " у/:' " ///¿у. /.у 1991г.

Ученый секретарь специализированного совета к. т. н., ст. преп.

А. А. Пахомов

ОБЩАЯ ХАРЛ :'ИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Эффективность производства изделий из термореактопластов прессованием в требуемом объеме и ассортименте в значительной степени определяется наличием качественной технологической оснастки.

Переработка реактопластов всегда связана со значительным износом формообразующих деталей ( ФОД ) прессформ, находящихся в прямом контакте с перерабатываемым материалом. В настоящее время только в МНХП ежегодно эксплуатируется около 10000 прессформ для переработка термореактопластов собственного изготовления и получаемых от заказчика изделий из пластмасс, срок службы которых, как правило, определяется стойкостью ФОД. Достигнутая стойкость форм для компрессионного прессования реактопластов составляет 60-100 тыс. отпрессовок в зависимости от категории сложности оснастки и вида перерабатываемого материала. На практике технологическая оснастка выходит в ремонт уже через 1-3 месяца непрерывной работы вследствие интенсивного износа ФОД прессформ. Ввиду того, что средняя цена одной прессформы в государственном секторе составляет 4,5-5 тыс. рублей 11990 г.), годовые затраты на содержание оснастки прессового оборудования соизмеримы со стоимостью основного оборудования.

До сих пор определение нормы стойкости и оценка износостойкости оснастки при прессовании производились на основании статистических данных, анализ которых показывает наличие определенных резервов повышения стойкости ФОД. Однако, для наиболее точного их выявления и прогноза необходим теоретический метод, разработка которого затруднена из-за отсутствия ряда данных по износу ФОД прессформ, а также гидродинамических параметров процесса прессования. Отсутствие четкой научной методики определения стойкости прессформ зачастую приводит к конфликтным ситуациям между заказчиком продукции и ее изготовителем. В диссертации решались задачи по предсказанию и повышению стойкости прессформ на основании изучения износа и гидродинамических процессов, протекающих в ФОД оснастки.

Работа выполнена во ВНИКТИП НПО "Пластик" по тематическим планам института, тема 5. 10. 87. ГОСТ 27358-87 "Прессформы для изготовления изделий из пластмасс. Общие технические условия. "; в соответствии с планом государственной стандартизации на 19871989 г. г.; по заказ-наряду Н1-08818501206 "Разработать и внедрить в подотрасли новую технологию термообработки формообразующих

деталей оснастки из нержавеющих сталей для переработки пластмасс с целью увеличения стойкости в 2 раза"; по заказ-наряду 3127869001202 "Совершенствование и внедрение в промышленности технологического процесса упрочнения и восстановления деталей с целью увеличения их стойкости"; по х/д с Олайненским заводом по переработке пластмасс "Разработать и внедрить технологию упрочнения ЮД прессформ для переработки реактопластов ( с выдачей рекомендаций по износостойкости в зависимости от марок сталей и перерабатываемого материала) и режущего инструмента из быстрорежущих марок сталей".

Цель работы. На основе качественного и количественного анализа изнашивания разработать методику расчета прессформ с учетом их износа, выработать методику повышения их стойкости, выдать рекомендации по применению сталей для форм и методам их упрочнения.

Научная новизна диссертационной работы определяется следующими ее результатами:

- уточненные представления о реологическом поведении распла-еов реактопластов при течении их в каналах формообразующих деталей форм при компрессионном прессовании;

- математическая модель изотермического течения расплава ре-актопласта в каналах формообразующих деталей прессформ при наличии предела текучести материала с учетом вклада в расход как сдвиговой составляющей, так и составляющей скольжения, с учетом наложения вынужденного потока от движения пуансона, направленного в сторону, противоположную течению, а также с учетом дополнительных потерь давления на поворотах течения и выход грата;

-уточненные представления об износе форм при переработке реактопластов;

- метод расчета усилия прессования изделий из реактопластов;

- метод расчета стойкостных параметров прессформ для переработки реактопластов.

Практическая ценность. Проведенные экспериментальные и теоретические исследования процесса течения реактопласта в каналах формообразующих деталей прессформ, их взаимодействия со стальными стенками и появляющийся при этом износ позволили создать методику расчета стойкостных и режимных параметров прессформ для переработки реактопластов. Использование разработанной методики расчета позволило в зависимости от конструктивных особенностей правильно подойти к выбору сталей для форм, их методу упрочнения

(а. с. N 1443445), повышению и предсказанию стойкости форм. Новый метод подбора сталей и их упрочнения для <ЮД прессформ внедрен на Олайненском заводе переработки пластмасс. С использованием разработанной методики создан и выпущен ГОСТ 27358-87 с изменением N 1 "Прессформы для изготовления изделий из пластмасс. Общие технические условия". Экономический эффект от внедрения составил 254.8 тыс. рублей.

Автор защищает:

- результаты теоретического и экспериментального исследования процесса течения прессматериалов в каналах формообразующих деталей прессформ;

- математическую модель изотермического течения расплава ре-актопласта в кольцевом зазоре и на днище между торцем пуансона и матрицей при наличии предела текучести материала с учетом вклада в расход как сдвиговой составляющей, так и составляющей скольжения, с учетом наложения вынужденного потока в кольцевом зазоре от движения пуансона, направленного в сторону, противоположную течению, а также с учетом дополнительных потерь давления на поворотах течения и выход грата;

- уточненные представления об износе и методику определения износостойкости ССОД прессформ при переработке реактопластов;

- метод расчета усилия прессования изделий из реактопластов;

- метод расчета стойкостных параметров прессформ для переработки реактопластов.

Апробация работы. Основные результаты диссертационной работы были доложены на Всесоюзном симпозиуме "Научные достижения и прогрессивная технология переработки пластмасс" (Сызрань, 1981г.), на научно-технических семинарах "Совершенствование конструирования, технологии изготовления и ремонта прессформ для переработки пластмасс. Организация производства и ремонта форм " (Устинов, 1985 г.),"Прогрессивные технологические процессы и оборудование для переработки пластмасс" ( г. Минск, 1989 г.), "Вопросы проектирования, изготовления и ремонта прессформ". ( г Рига, 1990г.), на 8-й, 9-й, 10-й отраслевых научно-технических конференциях молодых ученых и специалистов НПО "Пластик" ( г. Москва, 1984, 1986, 1988 г. г. )

Публикации. По теме диссертации опубликовано 10 печатных работ, получено 1 авторское свидетельство и выпущен ГОСТ.

Структура и объем работы. Основное содержание работы изложено на 206 страницах, включающих 110 страниц машинописного текста, 48 рисунков,8 таблиц, 39 страниц приложений. Диссертационная работа состоит из введения, шести глав, выводов, списка литературы, включающего 110 наименований работ отечественных и зарубежных авторов и приложений.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении показана актуальность работы и изложены основные положения, которые выносятся на защиту.

В первой главе проведен анализ научно-технической и патентной литературы по современным методам изучения износа, применяемым материалам для изготовления прессформ и методам их упрочнения, влиянию режимов движения перерабатываемых материалов на износ, расчету давления компрессионного прессования изделий из реактопластов.

В результате анализа литературных данных установлено, что выбор материалов для форм переработки пластмасс определяется тремя основными факторами: перерабатываемым полимерным материалом, его химической и адгезионной активностью, видом и количеством наполнителя; условиями эксплуатации форм, технологическими режимами Формования; условиями производства форм, методами изготовления отдельных деталей, возможностями качественной термической, химико-термической, гальванической и электрофизической обработки.

В отечественной и зарубежной специальной литературе основное внимание уделено изучению износа основного экструзионного и литьевого оборудования. Литературные источники, поднимающие проблемы повышения износостойкости формообразующих деталей прессформ, расчета норм стойкости оснастки при прессовании малочисленны. При переработке пластмасс прессованием процессы, сопровождающие изнашивание формообразующих деталей оснастки имеют свои особенности, связанные с иной рецептурой прессовых материалов, другими условиями течения в ФОД, разными технологическими параметрами.

Для моделирования изнашивания прессформ необходим точный расчет распределения давления в каналах ФОД. Имеются сведения, что при переработке реактопластов литьем под давлением основные технологические параметры определяются с использованием современных представлений и методик о реологическом поведении таких материалов. Что делает необходимым обратить внимание в этой области

на реактопласты, перерабатываемые компрессионным прессованием.

Все это определяет следующие задачи диссертационной работы: экспериментальное исследование реологических свойств выбранных наиболее часто встречающихся в производстве термореактопластов; математическое описание процесса течения расплава термореактоп-ласта в каналах ФОЛ прессформ ; разработка методики расчета общего усилия прессования на основе теоретико-экспериментального исследования поведения прессматериала в ФОД оснастки: экспериментальные исследования распределения давления в ФОД прессформ. общего усилия прессования с учетом перехода течения из горизонтального в вертикальное; изучение особенностей износа прессформ в производственных условиях и экспериментальные исследования методом ускоренных испытаний на стенде; разработка методики расчета прессформ для прессования с учетом износа, выдача рекомендаций по конструктивному оформлению и повышению износостойкости.

Во второй главе приводятся результаты исследований реологического поведения двух наиболее широко применяемых в промышленности с разной изнашивающей активностью прессовых реактопластов ЛЕ-010-60 и 03-010-02, а также влияния марки стали и метода ее упрочнения на характер течения и значения коэффициентов реологических уравнений. Опыты проводились на ротационном вискозиметре типа "цилиндр - цилиндр", укомплектованном набором рабочих органов с гладкими и рифлеными поверхностями. Такое исполнение рабочих органов дает возможность проводить исследование явления пристенного скольжения. Предел текучести То определялся с учетом толщины зоны сдвигового течения материала <Г в рабочем зазоре вискозиметра. Для этого в плоскости, перпендикулярной оси вращения ротора, из образцов материала, отвержденных в рабочем зазоре непосредственно после их деформирования в каком-либо заданном режиме, изготавливались шлифы. Измерялась толщина (Г с ориентированным подкрашенным наполнителем. Величина на границе раздела ориентированного по направлению вращения ротора и хаотически расположенного в зазоре вискозиметра наполнителя рассчитывалась по формуле:

Скорость пристенного скольжения определялась как разность окружных скоростей рабочих поверхностей гладкого и рифленого ро-

( 1 )

торов при равенстве моментов на них. Для того чтобы выявить, влияет ли выбор стали и метод ее упрочнения на характер течения и величину коэффициентов реологических уравнений были изготовлены гладкие роторы из различных сталей с различной твердостью и ХГО, чистотой поверхности соответствующей шероховатости Иа = 0,16. Использовалась сталь 40Х ГОСТ 4543-71 НИС 10. Н1?С 55, НЯС 62 (хромовое покрытие), сталь XI2М ГОСТ 5959-73 Н1?С 68 (карбонитрация), сталь 4Х5МК ГОСТ 5953-73 НИС 58.

В результате установлено, что выбор стали и метод ее упрочнения не оказывают влияния на характер течения реактопласта в каналах формообразующих деталей формы и не влияют на величину коэффициентов реологических уравнений. Установлено, что поведение реактопласта в вязко-текучем состоянии характеризуется сдвиговым течением материала в массе при наличии предела текучести с одновременным скольжением его по стальной поверхности <ЮД, оказывак>-щих на него внешнее силовое воздействие. Величина скорости скольжения материала относительно стенки формующего канала формы при характерных режимах прессования имеет один порядок со средней скоростью течения, при течении материала вклады в расход сдвиговой составляющей и составляющей скольжения в равной степени значительны.

Третья глава посвящена разработке математического описания процесса течения расплава реактопласта в каналах ФОД прессформ при компрессионном прессовании.

Общее усилие прессования Гпобщ. складывается из следующих составляющих:

Гпобщ, = Гпд + Гпп + Гпб + Гпг + то ( 2 )

где: Гпд - усилие, затрачиваемое на раздавливание и сжатие таблетки прессматериала на днище: Гпп - усилие, затрачиваемое на переход течения материала из горизонтального в вертикальное; Гпб -усилие, затрачиваемое на подъем материала по боковым стенкам; Гпг - усилие, затрачиваемое на выход грата (излишков прессматери-ала); Гпо - усилие, затрачиваемое на распорные напряжения, возникающие при отверждении изделия.

Места переходов течения из горизонтального в вертикальное или наоборот, не поддаются математическому описанию ввиду их сложности, усилия, затрачиваемые на эти переходы определялись экспериментально.

В данной главе рассмотрены две задачи: течение прессматериа-ла в зазоре между торцем пуансона и матрицей на днище, течение в кольцевом зазоре прессформы (рис. 1, 2).

Профили скоростей в зазорах имеет следующие особенности:

1. В зазоре между торцем пуансона и матрицей, при 1пН<1< гп? а в случае течения в зазоре между стенкой пуансона и матрицей при И < г < К2 образуется ядро, движущееся с максимальной скоростью, не деформируясь в массе - пробковое движение. Напряжения в материале е этой зоне меньше предела текучести {Тс То).

2. На стенках формообразующих поверхностей присутствует скорость скольжения, величина которой зависит от температуры Тс и напряжения сдвига Се. ^

3. В зоне 2л <Ъ< 2п (зазор между торцем пуансона и матрицей) и зоне В2 < г < И (зазор между движущейся стенкой пуансона и матрицей) происходит сдвиговое течение материала, скорость которого изменяется от Ус на неподвижной матрице и дне пуансона, от VI на движущейся стенке^пуансона (У2 на неподвижной стенке матрицы ) до Ушах при 1 = 2п (2п ) или г = Я1(Я2).

На течение материала в кольцевом зазоре накладывается вынужденный поток от движения пуансона, направленный в сторону, противоположную течению, происходящему под действием давления.

Вследствие того, что решаемые задачи носят прикладной характер и нужны для инженерных расчетов, кривая течения аппроксимировалась двумя прямыми:

/ (У=Г« -То при 0,55 г {(г)^к-То' при у >0,55

В этом случае можно считать, что материал ведет себя как бингамовская жидкость и напряжения сдвига определяются из уравнения: _ , .

^»Ъ+ДН1 ( з;

Задача растекания материала по днишу матрицы под действием движущегося пуансона решалась при допущениях, что: а) жидкость несжимаема; б) течение изотермическое; в) инерционные силы в жидкости пренебрежимо малы по сравнению с силами вязкого сопротивления; г) перемещение жидкости в направлении, перпендикулярном к поверхности пренебрежимо мало по сравнению с перемещением в направлении, ограничивающим поверхностям, уравнение неразрывности в цилиндрических координатах упрощается до уравнения:

/V д/. V ^/-Г^г - о с 4 }

Из упрощающих допущений следует, что §§ = 0, ~ ^ 0.

о г 02

Уравнение движения поэтому сводится к виду:

-дР _ дТп дГ ' д2

Геологическое уравнение будет иметь следующий вид: Гд2 - То

- когда 0<Тм>То ( б )

Тц -То п

-О когда -Го^ Хц^Ъо ( 7 )

Для нахождения временной зависимости Уг =Уг("Ь) имеем граничные условия Уг = Ус при 2 = Ь. Из условия симметрии Уг должна

удовлетворять = 0 или Тц = 0 при а =0. 0х

Совместным решением уравнений 4, 5, 6 получается выражение

для профиля давлений:

Сила Рпд, которую необходимо приложить к диску для поддержания скорости ^ , определяется интегрированием уравнения 8 по поверхности растекания: ИВ

-п'Т (а>

Затем рассматривается течение расплава прессматериала в кольцевом зазоре между матрицей и пуансоном. Задача решалась при тех же допущениях, что и в случае растекания расплава на днище матрицы, в цилиндрической системе координат при следующих граничных условиях 1) г = ЯП, Уг = VI = Ус - Уп, ТАг= -Та, 2) г = И, \2 = Уг1, 1« = -То, 3) г = К2, Уг =Уг2, = Т, , 4) г = Ям, Уг - У2, Тп = ТСг.

Суммарный объемный расход по всему сечению кольцевого канала определяется: ^р

а. п ■

.[ к'-к«' - ьМ-Муг^ы,■

- (**Ui)] * 2Ж~

+7rßrP [(№-&) M» ~ & Rm -

+ t}Tii(Ri-Ri2) (io)

Объемный расход при скорости пуансона Vn находится по зависимости:

с Ii)

Приравниванием правых частей уравнений 10 и 11 находятся постоянная интегрирования С, перепад давления, профиль скоростей, значение напряжений сдвига в кольцевом канале численным методом на ЭВМ.

В четвертой главе изложены результаты экспериментальной проверки расчетных уравнений, полученных в третьей главе и экспериментального определения усилий, затрачиваемых на переход течения материала из горизонтального в вертикальное и выход грата.

Для проведения эксперимента была изготовлена экспериментальная оснастка, представляющая собой прессблок с набором пуансонов высотой рабочей части от 0,005 м до 0,04 м, радиусом 0,01 м, зазор между матрицей и пуансоном устанавливался 0,001 м. Определялись усилия, затрачиваемые на подъем материалов, предварительно подогретых до температуры 373 К, при температуре формы 463 К на заданную величину при разных скоростях опускания пуансона. Сравнение экспериментальных и теоретических данных показало, что до высоты 0,005 м они не совпадают. Это и есть дополнительные потери на переходах, которые можно определить из построенных графиков. Усилие, затрачиваемое на выход грата, определялись по тем же графическим зависимостям.

Пятая глава посвящена экспериментальному исследованию механизма износа формообразующих деталей форм.

Было проведено обследование заводов переработки реактоплас-тов, в результате чего были собраны данные учитывающие: 1) условия эксплуатации, перерабатываемый материал, метод и режимы переработки, серийность выпуска изделий, степень автоматизации оборудования, 2) условия изготовления оснастки: метод изготовления (обработка резанием, выдавливанием,электроэрозионной обработкой),

метод и режимы упрочнения, вид покрытия, 3) характеристику изделий: размеры и сложность конфигурации, требования к точности размеров и чистоте поверхности.

С целью более полного представления об износе ДОД прессформ для переработки реактопластов были проведены металлографические исследования их изношенных рабочих поверхностей и исследования с помощью сканирующего электронного микроскопа.

Из проведенных исследований сделаны следующие выводы: 1) износ ЮД в месте перехода течения из горизонтального в вертикальное и в месте выхода грата составляет 10-15 мкм до выхода формы в ремонт, 2) износ носит абразивно-коррозионный характер, 3) электролитическое хромирование не обеспечивает достаточной защиты ФОД от абразивно-коррозионного действия прессматериала, 4) для повышения износостойкости ФОД необходимо обеспечить износокоррозион-ностойкий слой на глубину до 100 мкм (с учетом 5-6 ремонтов прессформ) , этот слой должен обеспечивать отсутствие адгезии полимерного материала к стали, 5) количество удаленного с поверхности ФОД материала в месте износа в массовом измерении равен 0,052 кг с плошади 1 кв. м.

Разработана методика испытаний сталей, с различными видами упрочнения на износостойкость при переработке реактопластов. С целью создания условий изнашивания, отражающих износ, проходящий в прессформе при переходе течения расплава реактопласта из горизонтального в вертикальное (и наоборот) создана экспериментальная установка (рис. 3). Объектами испытаний являлись контрольные образцы из испытываемых сталей с упрочнением. По результатам экспериментов получены зависимости интенсивности изнашивания от мощности, рассеиваемой прессматериалом на единицу площади стальной поверхности (рис. 4). Они рассчитывались следующим образом:

На основании проведенных исследований разработан техпроцесс упрочнения форм, защищенный а. с. N 1443445, позволяющий повысить стойкость прессформ в 2-4 раза.

В шестой главе приводятся метод расчета усилия прессования изделий из реактопластов, метод расчета стойкостных параметров прессформ, рекомендации по повышению их стойкости, выбору сталей

( ю )

С 11 )

///,*//$/////А

тех.

Ш>

«х

V

■7777%7777777'

Рис. I Течение реактопласта в зазо- Рис. 2 Течение реактоплас-ре между пуансоном и матрицей та в кольцевом за-

на днище , ш ш зоре

//к> V/;; /;; А/; ///;///

Рис. 3 Схема экспериментальной установки для определения износа I - матрица, 2 - пуансон, 3 - плита, 4 - колонна, 5 - нагреватель, 6 - образец, 7 - образец, 8 - верхняя плита пресса, 9 - нижняя плита пресса, 10 - фундамент.

N . Вт

N. вт

Рис.4 Зависимость интенсивности износа от мощности, рассеиваемой прессматериалом на единицу площади стальной поверхности в месте поворота течения, а) - материал 12-010-60, б) - материал 03-010-02. I - сталь ЗОХГСА (карбонитрация), 2 - сталь 4Х5МФС (карбонитрация), 3 - сталь 40X13 (карбонитрация), 4 - сталь Х12М (карбонитрация)

- 13 -

и методам их упрочнений для ФОД.

Сначала определяется усилие прессования на конкретной пресс-форме по алгоритму, составленному на базе математической модели течения с использованием реологических характеристик материала. Далее представлен алгоритм расчета нормы стойкости прессформы. С использованием данных первого алгоритма расчета определяется мощность N. рассеиваемая материалом на единицу поверхности в месте износа. По данным из пятой главы определяется интенсивность износа ) стали иi_.ii заданной мощности №. Износ ФОД при одной запрессовке определяется по времени взаимодействия прессматериала со стальной стенкой "к:

^ , ^ = ( 13)

Зная допустимый износ в форме ,1д из исследований, проведенных в пятой главе определяется норма стойкости прессформы до выхода в ремонт:

Нст.р= -7Г-

•}1 ( 14 )

Таким образом норма стойкости до списания прессформы с учетом 5 ремонтов равна:

Ыст. = 5 ■ Ыст.р ( 15 }

На базе проведенных исследований был создан ГОСТ, где приводится метод расчета норм стойкости прессформ с учетом применяемого прессматериала, марки стали ФОД, геометрических размеров «ХОД прессформ и их конструктивных особенностей, которые регулируются при помощи специальных коэффициентов.

Основные выводы по диссертации

1. На основе изучения производственных данных, анализа научно-технической и патентной литературы показан существенный резерв повышения стойкости прессформ, который может быть реализован путем разработки метода расчета прессформ с учетом износа и на базе его правильного выбора материала ФОД прессформ и метода их упрочнения.

2. Установлено, что характер течения и коэффициенты реологических уравнений не зависят от выбранной марки стали и метода ее упрочнения, в общем случае процесс течения расплавов прессовых реактопластов характеризуется сдвиговым течением в массе с одновременным скольжением относительно стенки ФОД прессформы. Вели-

чина скорости скольжения расплава реактопласта при характерных режимах прессования одного порядка со средней скоростью течения; причем вклад сдвиговой составляющей также значителен: он определяется вязкостью расплава реактопласта.

3. Разработанное математическое описание процесса течения расплава реактопласта в каналах 50Д прессформ отличается от известных тем. что рассмотрено течение расплава с учетом пристенного скольжения ( при наличии конкретной степенной зависимости скорости скольжения от напряжения сдвига на стенке ) с одновременным сдвиговым течением в массе, при этом параметры течения в зазоре между днищем пуансона и матрицей связаны временной зависимостью со скоростью опускания пуансона, а на поток, вызванный градиентом давления в кольцевом зазоре накладывается вынужденный поток от движения пуансона, направленный в противоположную сторону.

4. Разработан метод расчета усилия прессования с учетом усилий. затрачиваемых на течение материала на днище, в кольцевом зазоре, определяемых на основе разработанного математического описания. и усилий, затрачиваемых на переход течения из горизонтального в вертикальное и выход грата, определяемых экспериментально.

5. Разработана методика испытаний сталей на износостойкость при переработке компрессионным прессованием.

6. Проведенные исследования по износу ФЭД прессформ при прессовании реактопластов подтверждают, что износ носит абразивно-коррозионный характер. Определены места износа ЩЦ прессформ и их величина как в линейном, так и в весовом выражении до выхода прессформ в ремонт.

7. На основании экспериментальных исследований получена зависимость интенсивности износа различных сталей с различными методами упрочнения от мощности, рассеиваемой перерабатываемыми прессматериалами на единицу изнашиваемой стальной поверхности.

8. Разработан метод расчета прессформ на стойкость, позволяющий прогнозировать стойкость прессформ, изготовляемых из различных материалов с различными методами упрочнения при переработке разных прессматериалов. На базе этого метода было внесено изменение N 1 в ГОСТ 27358-87.

9. Даны рекомендации по повышению стойкости прессформ, выбору материалов для их изготовления и методам упрочнения.

10. Технико-экономические расчеты подтвердили целесообразность внедрения в производство разработанных методов расчета

прессформ на стойкость и методов повышения их стойкости. Годовой экономический эффект от их внедрения составил 254,8 тыс. рублей.

Основное содержание диссертационной работе отражено в следующих публикациях:

1. Савченков Л. Д. , Захаров В. С. ,Гольцман В. И. , Николаева К К Эксплуатация, ремонт и хранение оснастки для переработки пластмасс. //Тезисы докл. Всесоюзного симпозиума "Научные достижения и прогрессивная технология переработки пластмасс". - Сызрань,1981, с. 21.

2. Гольцман К И. , Николаева Е М. , Савченков Л. Д. , Рыгалина Е А. Повышение стойкости форм для переработки пластмасс за счет рационального подбора материала формообразующих деталей. //Тезисы докл. Всесоюзного симпозиума "Научные достижения и прогрессивная технология переработки пластмасс". Сызрань, 1981, с. 19.

3. Захаров В. С. , Гольцман К И. , Николаева Е М. , Савченков Л. Д. , Рыгалина Е А. Руководящий технический материал по выбору сталей и режимов термической обработки для формообразующих деталей форм переработки пластмасс. //- М.: НПО "Пластик". N гос. регистрации Л-107868. 1981, 43 с.

4. Захаров Е С., Гольцман В. И. , Николаева Е Е , Рыгалина Е А. , Савченков Л. Д. , Писарев В. Е . Ступаченко Ю. Т. , Котова А. А. , Цапова 3. Е Нормы стойкости технологической оснастки для производства изделий из пластмасс. //- М.: НПО "Пластик", 1982.

5. Савченков Л. Д., Захаров В. С. , Бурдова О. А. , Майорова Т. А. Стали для изготовления элементов прессформ (передовой зарубежный опыт ).//Тез. докл. семинара "Совершенствование конструирования. технологии изготовления и ремонта прессформ для переработки пластмасс. Организация производства и ремонта форм". - Устинов, 1985. с. 47-49.

6. Захаров К С. , Савченков Л. Д. , Майорова Т. А. и др. Опыт НПО "Пластик в повышении стойкости некоторых типов прессформ. // Тезисы докл. семинара "Совершенствование конструирования, технологии изготовления и ремонта прессформ для переработки пластмасс. Организация производства и ремонта форм". - Устинов, 1985, с. 49-51.

7. Строганова И. И. . Савченков Л. Д. , Орлов Е Б. О практике внедрения методов диффузионного насыщения для упрочнения режущего инструмента, оснастки и деталей оборудования для переработки пластмасс.//Тезисы докл. семинара "Вопросы проектирования, изго-

- 16 -

товления и ремонта прессформ". - Рига, 1990, с. 2-3.

8. А. с. N 1443415. 1990 (СССР).

9. Савченков Л. Д. , Строганова И. И. , Орлов К Б. , Ким В. С. Износ прессформ при переработке реактопластов и методы повышения их стойкости. // В сб. Обмен производственно-техническим опытом. - М.: НИИЭИР, 1990, с. 49-50.

10. Савченков Л. Д. , Строганова И. И. , Ким В. С. , Орлов В. Б. Исследование износа форм при переработке реактопластов и методы повышения их стойкости. // Тезисы докл. семинара "Вопросы проектирования. изготовления и ремонта прессформ". - Рига. 1990. с. 3-4.

11. ГОСТ 27358-87 с изменением N 1. Прессформы для изготовления изделий из пластмасс. Общие технические условия. // - М.: Стандарты, 1990.

12. Савченков Л. Д. , Ким В. С. , Милов С. В. О распределении давления по высоте форм при прессовании цилиндрических изделий из реактопластов. // В сб. научных трудов НПО "Пластик" "Новая техника и технология переработки пластмасс в изделия", - М.: 1990, с. 70-76.

УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ Т - температура, Тц, Т0 , Тс - напряжение сдвига, предельное напряжение сдвига (предел текучести). напряжение сдвига на стенке канала. у2{/> - коэффициент вязкости при сдвиге, ^ - скорость сдвига, Р - давление. Л , 2, Р - координаты, , - скорости потока в каналах на днище и в кольцевом канале соответственно. У„ - скорость пуансона, ТГц, " ск°Р°сти потока на границах пробки в кольцевом канале. Ус - скорость скольжения в зазоре на днище, VI, 1/% - скорости скольжения в кольцевом канале на пуансоне и матрице соответственно, Ип , Ии - радиусы пуансона и матрицы соответственно, , - границы пробкового течения в кольцевом канале. границы пробкового течения в зазоре на днище, О- - объемный расход, й - интенсивность износа, Зл- допустимый износ, - износ при одной запрессовке, N - мощность, рассеиваемая прессматер_иалом на единицу площади изнашиваемой поверхности. Р - сила, И - средняя величина износа за один этап, (Г - толщина сдвигового слоя в зазоре вискозиметра, Л - ширина зазора, М - момент на роторе вискозиметра, /?/»- радиус ротора, Ь - время, Н - высота щели, - длина щели (высота $ОД), 5 - рабочая площадь образа, ^- мгновенная скорость пуансона.