Studying the effect of estimated parameters on the distribution of temperature zones in the elements of a mold under conditions of activated processing

Abstract

Проведеними розрахунковими дослідженнями в моделі обойма-діелектрична матриця-верхній електрод-пуансон-спікаємий кільцевий виріб-нижній електрод-пуансон-підставка було визначено кінетику температурних змін. Завдяки цьому стало можливим визначення температури контрольних об'ємів виробу і оснастки в довільний проміжок часу. Експериментами підтверджено, що розрахункові значення температури в верхніх та нижніх шарах спікаємого виробу доволі подібні між собою і мало відрізняються від реальних. Зокрема встановлено, що в спікаємому виробі зосереджується 24 % теплової енергії, яке виділяється у всьому блоці (прес-інструмент-виріб). При кондукційному способі нагріву дуже важливо у самий короткий проміжок часу досягнути максимальної температури у зоні спікаємого виробу. Показано, що при експлуатації матеріал прес-форми в умовах електроспікання піддається термоциклічному і термомеханічному впливу. Компоненти оснастки мають різну стійкість до зносу: ресурс ізольованої вставки складає 20 циклів спікання, електродів-пуансонів 50 циклів. Це дозволяє стверджувати, що необхідно підібрати матеріал складових прес-форми, який би відповідав наступним вимогам:-мінімальний нагрів елементів оснастки, забезпечуючих її конструкційну надійність та експлуатаційну технологічність (обойма, матриця, підставка);-максимальний нагрів ланцюжка: верхній електрод-пуансон-ігла-спікаємий виріб-нижній кільцевий електрод-пуансон, сприяючий акумулюванню тепла в зоні дотику ділянок компонентів прес-форми з майбутнім виробом. Вищевказані заходи призводять до підвищення структурної міцності спечених виробів, а також оптимізації контролю майбутніх технологічних операцій та оперативної фіксації важливих експериментальних даних. Таким чином, є підстави стверджувати про можливість спрямованого регулювання температурних полів шляхом попереднього розрахунку та вибору матеріалів оснастки по теплофізичним характеристикам. Використання даної математичної моделі є ефективним способом рішення вищевказаного питання Ключові слова: метод контрольних об'ємів, прес-інструмент, тепловий поток, електроспікання, джоулів нагрів