Obrabotka Metallov 2011 No. 3

ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ № 3 (52) 2011 9 ТЕХНОЛОГИЯ пределения температур по сечениям кристаллизато- ра, поскольку гипотеза об адекватности уравнений регрессии экспериментальным данным подтверди- лась ( F расч ≤ F табл ), все коэффициенты уравнений регрессии статистически значимы ( t расч ≤ t табл ), относительная ошибка аппроксимации не превы- шает 1,86 %, множественный коэффициент корре- ляции не менее 0,929 при доверительной вероятно- сти, равной 0,95. 3. Обсуждение результатов Уравнения регрессии (5)–(11), отвечающие условиям (1)–(3), позволяют определить такое со- четание основных технологических параметров процесса, при которых можно обеспечить устой- чивость технологического процесса получения металлоизделий на УГЛДМ. На основе получен- ных результатов распределения температур по сечениям кристаллизатора можно сформулиро- вать группу технологических критериев, которые связаны с надежностью УГЛДМ и качеством по- лучаемых металлоизделий. Их удобно записать через ограничения, накладываемые на параметры напряженно-деформированного состояния в систе- ме «инструмент (составные части кристаллизато- ра) – формирующееся металлоизделие». Поскольку максимальные напряжения и дефор- мации в рассматриваемой системе развиваются в калибрующей области кристаллизатора (область III), а также учитывая то, что касательные напряже- ния значительно меньше нормальных напряжений для каждого из рассматриваемых сечений форми- рующегося в этой области металлоизделия, условие для калибрующей области можно записать в следу- ющем виде: max III III Т Т Т Т ii T В = = < < σ σ σ , i = 1, 2, 3, (12) где σ max ii – максимальные нормальные напряжения в направлении соответствующей координаты, возника- ющие в металлоизделии при его обжатии в калибрую- щей области кристаллизатора, МПа; III Т Т В = σ – предел прочности материала металлоизделия на сжатие (рас- тяжение) при соответствующей температуре калибру- ющей области кристаллизатора, МПа; III Т Т T = σ – пре- дел текучести материала металлоизделия на сжатие (растяжение) при соответствующей температуре ка- либрующей области кристаллизатора, МПа. Условие для степеней деформаций: max кр III Т Т III = < ε ε , (13) где max III ε – максимальная степень деформации, воз- никающая в металлоизделии при его обжатии в ка- либрующей области кристаллизатора, %; кр III Т Т = ε – критическая степень деформации материала металлоизделия на сжатие (растяжение, сдвиг) при соответствующей температуре калибрующей обла- сти кристаллизатора, %. Условия (12)–(13) описывают предельное состоя- ние материала металлоизделия в калибрующей обла- сти и определяют критерий ограничения номенклату- ры материалов для получения металлоизделия. Одним из основных показателей качества по- лучаемых металлоизделий является их размерно- геометрическая точность. Технологический крите- рий, с помощью которого можно оценить размерно- геометрическую точность (критерий качества), удоб- но записать через величину перемещения инструмен- та в калибрующей области кристаллизатора УГЛДМ: max * 2 2 2 2 ( ) u u Td TD + < ; (14) max 3 3 3 ( ) u Td TD < , (15) где max 2 u , max 3 u – максимальное значение переме- щения в направлении соответствующей коорди- наты, возникающее в инструменте при обжатии металлоизделия в калибрующей области кристал- лизатора, мкм; Td 2 ( TD 2 ) – максимальное значение величины допуска по ширине металлоизделия для соответствующего квалитета точности, мкм; Td 3 ( TD 3 ) – максимальное значение величины до- пуска по высоте металлоизделия для соответству- ющего квалитета точности, мкм; * 2 u – максималь- ное значение перемещения в направлении соответствующей координаты, возникающее в си- стеме «подшипник – эксцентрик – приводной вал» при обжатии металлоизделия в калибрую- щей области кристаллизатора, мкм. Выводы Проведен анализ распределения температур по областям кристаллизатора УГЛДМ при получении по- лосы сечением 40×12 мм из технического алюминия марки АД0. На основе этого анализа предложены тех- нологические критерии в виде ограничений, наклады- ваемых на параметры напряженно-деформированного состояния в системе «инструмент (составные части кристаллизатора) – формирующееся металлоизделие» и размерно-геометрическую точность получаемых металлоизделий.