Методические указания к выполнению

Министерство образования и науки Российской Федерации

Государственное образовательное учреждение

Высшего профессионального образования

«Тульский государственный университет»

 

Технологический институт

 

Кафедра «Сварка, литье и технологии конструкционных материалов

 

Утверждаю Декан ФВиЗО __________ Г.В. Шадский “____”_________________ 2014 г.

Задания к курсовой работе

Дисциплины

«Технологии конструкционных материалов»

Для студентов специальности

 

Направление подготовки: 150700 - Машиностроение

Квалификация (степень) выпускника: бакалавр

 

Форма обучения: заочная

 

Тула 2014 г.

МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ К ВЫПОЛНЕНИЮ И ОФОРМЛЕНИЮ КОНТРОЛЬНЫХ ЗАДАНИЙ

Студенты, обучающиеся в вузе заочно, выполняют контрольные задания. Количество их устанавливается учебным планом вуза. В методических указаниях приведены четыре контрольных задания: первое - по разделам "Основы металлур­гического производства" и "Технология литейного производства"; второе - по разделу "Технология обработки металлов давлением"; третье - по разделу 'Тех­нология сварочного производства"; четвертое - по разделу 'Технология обработ­ки конструкционных материалов резанием".

Контрольное задание выполняют в отдельной папке объемом 10-12 листов формата А4, на принтере. Задание следует выполнять порядке ответов на поставленные вопросы варианта. Ответы должны быть краткими, точными и не повторять текст учебника или учебных пособий. Выполняя расчеты, вначале приведите буквенное выражение с указанием смыслового значения входящих в него параметров, а затем подставьте цифровые величины и выполните расчет с точностью до одного знаке после за­пятой.

На страницах текста заданий оставьте поля для замечаний рецензента. Страни­цы и рисунки пронумеруйте. В конце выполненного контрольного задания приве­дите список использованной литературы, укажите дату выполнения работы и подпись.

После рецензирования работы изучите замечания рецензента и приведите на них письменные ответы в конце тетради. Исправления в тексте рецензии не до­пускаются. Если работа не зачтена, то после ответа на замечания ока посылается на повторное рецензирование.

 

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ К ВЫПОЛНЕНИЮ КОНТРОЛЬНОГО

ЗАДАНИЯ I

Первый вопрос вариантов контрольной работы относится ко второму разделу. Вопрос имеет обобщенный характер по одной из тем раздела. Чтобы ответить на не­го, следует изучить тему и методические указания к ней.

Второй и третий вопросы относятся к третьему разделу. Для ответа на второй вопрос изучите материал по изготовлению отливок в песчаных формах. Третий вопрос требует изучения теоретических основ производства отливок, технологич­ности конструкций литых деталей, а также специальных методов литья. Вниматель­но ознакомьтесь с методическими указаниями к третьему разделу.

Основой для разработки технологического процесса изготовления отливки являются чертежи детали (в контрольном задании даны эскизы деталей). На копии чертежа детали в соответствии с ГОСТ 2.423 - 73 наносят технологические указа­ния, необходимые для изготовления модельного комплекта, формы и стержня, я получают чертеж элементов литейной формы. Кроме того, разрабатывается до­кументация (технологическая карта), которая содержит необходимые сведения по этапам изготовления отливки.

На рис 1, а в качестве примера приведем эскиз детали. Обратите внимание на поверхности детали, подвергающиеся механической обработке. Условно они обо­значены знаком . Остальные поверхности механической обработке не подлежат, на что указывает знак в правом верхнем углу эскиза.

При разработке эскиза "Элементы литейной формы" детали формы обознача­ют условно (рис 1, б).

1. Разъем модели и формы. Показывают отрезком или ломаной штрих пунктирной линией, заканчивающейся знаком "х - х", над которым указы­вают буквенное обозначение разъема 1 - "МФ".

Направление разъема показывают сплошной основной линией, ограниченной стрелками и перпендикулярной линии разъема.

Положение отливки в форме при заливке обозначают буквами В (верх) и Н (низ). Буквы проставляют у стрелок, показывающих направление разъема формы.

2. Припуски на механическую обработку, Изображают сплошной линией 2 (тонкой) у поверхностей, где указан знак обработки (допуска­ется выполнять линию припуска красным карандашом).

Рис. 1

3. Отверстия, впадины и т. п. Не выполняемые при изготовлении отливки детали зачеркивают сплошной тонкой линией 3, которую допускается вы­полнять, красным карандашом.

4. Стержни, их знаки. Изображают сплошной тонкой линией, которую
допускается выполнять синим цветом. Стержни в разрезе штрихуют только у кон­турных линий 4. Размеры знаков стержней и зазоры между знаками стержней и мо­дели принимают по ГОСТ 3606-80.

Стержни обозначают буквами "Ст" и порядковыми номерами, например, Ст1,Ст2 (рис. 1,б).

5. Литниковую систему и прибыли изображают сплошной тон­кой линией, которую допускается выполнять красным цветом. На рис. 1,б литни­ковая система не показана.

При разработке чертежа (эскиза) " Элементы литейной формы" исходят из условия обеспечения качества отливки и экономичности ее изготовления. Выбирая плоскость разъема, следует помнить, что наиболее ответственные поверхности отливки целесообразно располагать в нижней части формы или вертикально, так как в верхней части отливки скапливаются дефекты - газовые раковины и шлако­вые включения. Плоскость разъема выбирают с учетом удобства формовки и из­влечения модели из формы. Кроме того, желательно, чтобы отливка или по край­ней мере ее базовые поверхности для механической обработки были расположены в одной полуформе.

Припуски на механическую обработку и размеры знаковых частей стержня определены Государственным стандартом. Чертеж (эскиз) "Элементы литниковой формы" служит основой для разработки модельного комплекта: модели и стерж­невых ящиков. На рис. 2 дам эскиз деревянной модели для ручной формовки. Модель имеет разъем 1, стержневые знаки 2, 3 (они окрашены черным цветом), конфигурация которых соответствует конфигурации знаков, указанных на рис. 1.б (Ст1 и Ст2). На модели предусматривают формовочные уклоны 4 на стенках, перпендикулярных плоскости разъема (определены Государственным стандар­том), и радиусы округлении в местах сопряжения стенок 5. Размеры моделей вы­полняют с учетом припусков на механическую обработку, технологических припусков и усадки сплава, из которого изготавливают отливку.

На рис. 3 показаны деревянные стержневые ящики, предназначенные для ручного изготовленья стержней: Ст1 (а) и Ст2 (б).

Рис.2

При машинном изготовлении формы применяют металлические модельные плиты, на которых монтируют модели и элементы литниковой системы. На рис. 4 показаны нижняя (а) и верхняя (б) модельные плиты для изготовления формы чугунной отливки. Кроме модели 1 на рис. 4 показаны питатели 2. шлакоуловитель 3, стояк 4 и выпоры 5.

Эскиз собранной питейной формы (вертикальный разрез) для разрабатываемой технологии изготовления отливки (см. рис. 1) приведен на рис. 5, а, а_ гото­вой отливки с литниковой системой - на рис. 5, б. Литейная форма в сборе состоит из следующих элементов: полости формы /. стержня 2, формовочной смеси 3, опо­ки нижней 4, опоки верхней 5, питателя 6, шлакоуловителя 7, стояка 8. литнико­вой чаши 9, выпора 10, газоотводящих каналов 11. Обратите внимание на графичес­кое изображение каждого элемента литниковой формы: полость формы и каналы литниковой системы не штрихуются, стержень заштрихован у контура.

Формы для стальных отливок отличаются не только высокой огнеупорностью и податливостью, но и наличием прибылей, которые служат для компенсации боль­шой усадки стали и предупреждения усадочных раковин в отливках.

На рис. 6 показаны: литейная форма для стальной отливки (а) и отливка с литниковой системой (б). Обратите внимание на прибыли, а также на различие конструкций литниковой системы для чугунной (см. рис. 5) и стальной отливки (рис. 6). В форме для стального литья отсутствует шлакоуловитель, так как кон­струкция заливочного ковша обеспечивает задержание шлака.

 

Рис.6

 

Варианты контрольного задания 1

Вариант 1

1.Приведите краткую характеристику современного металлургического про­изводства. Опишите его структуру, основные виды продукции и перспективы развития.

2.По эскизу детали (рис. 7) разработайте эскизы: элементов литейной формы, модели стержневого ящика. собранной литейной формы (в разрезе). Опишите по­следовательность изготовлении литейной формы. Материал детали - сталь 35 Л.

 

Вариант 2

1.Приведите схему профиля доменной печи и опишите принцип ее работы Изложите основные физико-химические процессы, происходящие в доменной печи, и укажите назначение основного продукта доменной плавки.

2.По эскизу детали (рис. 8) разработайте эскизы элементов литейной формы, модельных плит, стержневого ящика и собранной литниковой формы (в разрезе).

Вариант 3

1.Изложите сущность процесса передела чугуна в сталь. Приведите основные химические реакции, характеризующие процесс передела. Перечислите современ­ные плавильные печи и агрегаты, в которых получают сталь.

2.По эскизу детали (рис. 9) разработайте эскизы: элементов литейной формы, модели стержневого ящика, собранной литейной формы (в разрезе). Опишите последовательность изготовления литейной формы методом ручной формовки. Материал детали - чугун СЧ20.

Вариант 4

1.Приведите схему кислородного конвертера и изложите принцип его работы. Опишите особенности процесса плавки стали, укажите основные достоинства и недостатки выплавки стали в конвертерах.

2.По эскизу детали (рис. 10) разработайте эскизы элементов литейной фор­мы, модельных плит, стержневого ящика и собранной литейной формы (в разре­зе). Опишите последовательность изготовления формы одним из методов машин­ной формовки. Материал детали - чугун СЧ20.

Вариант 5

1.Опишите способы внепечной обработки стали для повышения ее качества. Отметьте факторы, способствующие улучшению качества стали и каждом способе.

2.По эскизу детали (рис. 11) разработайте эскизы элементов литейной фор­мы, модели стержневого ящика, собранной литейной формы (в разрезе). Опишите последовательность изготовления формы метолом ручной формовки. Материал детали СЧ20.

 

Вариант 6

1.Опишите способы вторичного переплава слитков, повышающие их качество. Отметьте факторы, способствующие повышению качества слитков в каждом спо­собе.

2.По эскизу детали (рис. 12) разработайте эскизы элементов литейной фор­мы, модели стержневого ящика, собранной литейной формы (в разрезе). Опишите последовательность изготовления формы методом ручной формовки. Материал детали - чугун СЧ20.

 

 

 

Вариант 7

1.Приведите характеристику свойств титана и укажите области его примене­ния. Опишите последовательность технологического процесса производства титана из ильменитовых руд магниетермическим способом.

2.По эскизу детали (рис. 13) разработайте эскизы элементов литейной фор­мы, модели стержневого ящика, собранной литейной формы (в разрезе). Опишите последовательность изготовления формы методом ручной формовки. Материал детали чугун СЧ20.

 

 

Рис. 15

 

Вариант 8

1 Приведите характеристику свойств меди и укажите области ее применения. Опишите последовательность технологического процесса производства меди пирометаллургическим способом.

2 По эскизу детали (рис. 14) разработайте эскизы элементов литейной фор­мы, модели стержневого ящика, собранной литейной формы (в разрезе). Опишите последовательность изготовления формы методом ручной формовки. Материал детали - сталь 45Л

 

Вариант 9

1. Приведите характеристику свойств алюминия и укажите области его применения. Опишите последовательность технологического процесса производства глинозема и электролитического получения алюминия.

2.По эскизу детали (рис. 15) раз­работайте эскизы элементов литейной формы, молельных плит, стержневого ящика и собранной литейной формы (в разрезе). Опишите последователь­ность изготовления формы одним из методов машинной формовки. Материал детали - чугун СЧ20.

 

Рис.16

 

Вариант 10

1. Приведите характеристику свойств магния и укажите области его примене­ния. Опишите последовательность технологического процесса производства магния из карналлита.

2.По эскизу детали (рис. 16) разработайте эскизы элементов литейной фор­мы, модельных плит, стержневого ящика и собранной литейной формы (в разре­зе). Опишите последовательность изготовления формы одним из методов машин­ной формовки. Материал детали - сталь 35 Л.

Вариант 11.

1. Опишите тепловое, силовое и физико-химическое взаимодействие отливки и литейной формы. Строение слитков спокойной и кипящей стали. Непрерывная разливка стали. Сравнительная оценка способов разливки и ка­чества получаемых слитков.

2. По эскизу детали (рис.17) разработайте эскизы элементов литейной фор­мы, модельных плит, стержневого ящика и собранной литейной формы (в разре­зе). Опишите последовательность изготовления формы одним из методов машин­ной формовки. Материал детали - сталь 35 Л.

 

Вариант 12

1. Производство меди, алюминия, магния, титана и их сплавов. Физико-химические процессы получения металлов. Способы плавки и рафинирования цветных металлов и сплавов.

2. По эскизу детали (рис.21) разработайте эскизы элементов литейной фор­мы, модельных плит, стержневого ящика и собранной литейной формы (в разре­зе). Опишите последовательность изготовления формы одним из методов машин­ной формовки. Материал детали – чугун СЧ20.

Вариант 13

1. Краткая характеристика строения и свойств составляющих сплавов. Зависимость свойств углеродистых сталей от содержания углерода и постоянных полезных и вредных примесей.

2. По эскизу детали (рис.27) разработайте эскизы элементов литейной фор­мы, модельных плит, стержневого ящика и собранной литейной формы (в разре­зе). Опишите последовательность изготовления формы одним из методов машин­ной формовки. Материал детали – чугун СЧ 30.

Вариант 14

1. Принципы получения металлов из руд восстановлени­ем, электролизом и металлотермией.

2. По эскизу детали (рис.28) разработайте эскизы элементов литейной фор­мы, модельных плит, стержневого ящика и собранной литейной формы (в разре­зе). Опишите последовательность изготовления формы одним из методов машин­ной формовки. Материал детали – сталь 35 Л.

Вариант 15

1. Порошковая металлургия. Виды и свойства металлических и металлокерамических порошковых материалов.

2. По эскизу детали (рис.29) разработайте эскизы элементов литейной фор­мы, модельных плит, стержневого ящика и собранной литейной формы (в разре­зе). Опишите последовательность изготовления формы одним из методов машин­ной формовки. Материал детали – сталь 35 Л.

 

Вариант 16

1. Способы повышения качества стали: обработка стали синтетическими шлака­ми в ковше, вакуумирование жидкой стали, электрошлаковый и вакуумно-дуговой переплавы.

2. По эскизу детали (рис.30) разработайте эскизы элементов литейной фор­мы, модельных плит, стержневого ящика и собранной литейной формы (в разре­зе). Опишите последовательность изготовления формы одним из методов машин­ной формовки. Материал детали – чугун СЧ 20.

Вариант 17

1. Процесс прямого (внедоменного) получения железа из руды. Преимущества и недостатки данного способа по сравнению с доменным процессом.

2. По эскизу детали (рис.45) разработайте эскизы элементов литейной фор­мы, модельных плит, стержневого ящика и собранной литейной формы (в разре­зе). Опишите последовательность изготовления формы одним из методов машин­ной формовки. Материал детали – чугун СЧ 20.

Вариант 18

1. Классификация сталей по назначению, химическому составу и качеству.

2. По эскизу детали (рис.25) разработайте эскизы элементов литейной формы, модельных плит, стержневого ящика и собранной литейной формы (в разрезе). Опишите последовательность изготовления формы одним из методов машинной формовки. Материал детали – чугун СЧ 20.

Вариант 19

1. Понятие о композиционных материалах и способах их получения.

2. По эскизу детали (рис.19) разработайте эскизы элементов литейной формы, модельных плит, стержневого ящика и собранной литейной формы (в разрезе). Опишите последовательность изготовления формы одним из методов машинной формовки. Материал детали – чугун СЧ 20.

Вариант 20

1. Классификация спо­собов изготовления отливок, объем их применения и степень полезного использо­вания металла.

2. По эскизу детали (рис.20) разработайте эскизы элементов литейной фор­мы, модельных плит, стержневого ящика и собранной литейной формы (в разре­зе). Опишите последовательность изготовления формы одним из методов машин­ной формовки. Материал детали – чугун СЧ 20.

 

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ К ВЫПОЛНЕНИЮ

КОНТРОЛЬНОГО ЗАДАНИЯ 2

Задание на контрольную работу состоит из двух разделов. В первом пред­усмотрены вопросы по темам: "Физические основы обработки металлов давлени­ем", "Нагрев металлов перед обработкой давлением", "Прокатка", "Волочение", "Прессование", во втором - предлагается разработать технологический процесс изготовления изделии методом ковки, горячей объемной или листовой штампов­ки. Выполнять задания следует после изучения методических указаний и проработ­ки соответствующего материала по рекомендуемой литературе. Порядок выполне­ния работы указан в задании.

При рассмотрении видов обработки давлением обратите внимание на исполь­зуемые заготовки, температурные условия их деформирования, инструмент, которым производится формоизменение, применяемое оборудование и характер его воздействия на заготовку. Изучая способы нагрева заготовок при обработке давлением, необходимо знать: цель нагрева; явления, сопровождающие нагрев, и предъявляемые к нему требования; выбор температурного интервал» горячей обработки давлением; основные типы нагревательных устройств и особенности нагрева в них заготовок.

В начале технологической части в соответствия с вариантом задания приведи­те чертеж детали. Следует учесть, что на рисунках изображены детали, полученные после механической обработки поковок, чертежи которых раз­рабатываются студентами в процессе выполнения задания.

Чертежи поковок составляются по чертежу детали с использованием учебной и справочной литературы на основе ГОСТ 7829-70 при ковке на молотах или ГОСТ 7505-74 при получении штампованных поковок. При этом определяются припуски на обработку, допуски на размены и при необходимости упрощения фор­мы поковки напуски. Для детали втулка (рис. 17) на рис. 18-21 показаны примеры оформления чертежей поковок, полученных ковкой (рис. 18), горячей объемной штамповкой на молоте (рис. 19), кривошипном прессе (рис. 20) и горизонтально-ковочной машине (рис. 21).

При составлении чертежа поковки габаритный контур готовой детали показы­вают тонкими линиями. Контур поковки вычерчивают сплошными линиями по но­минальным размерам. Цифры без скобок над размерной линией обозначают номи­нальные размеры поковки и допустимые предельные отклонения.

Припуск назначают только на поверхности детали, окончательные размеры которых получают после механической обработки. На таких поверхностях на чер­теже детали проставлен знак шероховатости поверхности с числовым обозначе­нием параметра шероховатости (на черте­же - 2,5 (см. рис, 17). Знак показывает, что данная поверхность механической обра­ботке не подвергается и припуск на нее не назначают. Знак шероховатости в правом верхнем углу чертежи относится к поверх­ностям, на которых обозначение шеро­ховатости отсутствует.

 

Рис.17

В вариантах контрольного задания заготовками для получения поковок слу­жит прокат.

 

 

Размеры заготовки определяют из условия равенства объемов металла до и после пластической деформации. Объем заготовки складывается из объемов поковки и отходов. Последние включа­ют потери на окалину и отходы, определяемые видом технологического процесса. При ковке поковок типа валов такими отходами будут обсечки, обрубаемые от концов поковок; при получении поковок типа колец - отход при прошивке (выдра).

Зная объем заготовки, определяют ее размеры. Для получения требуемого размера зерна необходимо обеспечить минимальный уков (отношение площадей поперечного сечения заготовки и поковки). Для заготовок из проката уков должен быть не меньше 1,25. Полученные размеры поперечного сечения заготовки округля­ют до стандартного значения, затем находят се длину.

Изображая операции ковки, на эскизах показывают заготовку но взаимодей­ствии с инструментом и движения, совершаемые ими во время обработки.

При разработке процесса горячей объемной штамповки учитывают способ штамповки и вид оборудования. Возможности формоизменения заготовки, перехо­ды штамповки и их число определяются положением заготовки в штампе. Так, поперек оси (плашмя) штампуют вытянутые поковки типа валов; штамповкой вдоль оси заготовки (в торец) получают поковки, поперечные размеры которых превышают высоту. Вдоль оси производят штамповку выдавливанием.

Определив положение заготовки в штампе, выбирают плоскость разъема штампа. При этом исходят из следующего: поковка должна легко извлекаться из штампа, для удобства обнаружения сдвига одной части штампа относительно дру­гой плоскость разъема должна пересекать вертикальные поверхности поковки; ребра, выступы, бобышки, труднозаполнимые участки при штамповке располагают в верхней части штампа.

После определения разъема штампа на основании справочной литературы на­значают припуски на механическую обработку и напуски. Припуск на обработку резанием зависит от класса точности поковки, ее массы, группы стали, степени сложности поковки, шероховатости и размеров поверхности, на которую назнача­ется припуск, а также способа нагрева. Выполняя контрольные задания, можно

принять, что поковка имеет нормальную точность (второй класс точности), вторую степень сложности, группу стали для рассматриваемых вариантов М1. Шерохова­тость поверхности указана на чертеже детали. При плазменном нагреве для рассмат­риваемых вариантов припуск увеличивают на 0,8 мм. Как и при ковке, напуск упрощает форму поковки, если изготовление ее в соответствии с контуром детали невозможно или затруднено.

К напускам относят штамповочные уклоны, внутрен­ние радиусы закруглений и перемычки отверстий. Уклоны служат для облегчения выема поковки из ручьев штампа и при штамповке на молотах и кривошипных прессах их назначают на все поверхности, параллельные движению инструмента (рис. 19, 20). При изготовлении поковок на горизонтально-ковочных машинах, когда имеются две плоскости разъема, штамповочные уклоны назначают на поверх­ности, расположенные перпендикулярно движению главного ползуна; на поверхно­сти выступов, впадин, расположенных параллельно движению ползуна; на по­верхности глухих и сквозных отверстий, выполняемые пуансонами. Примеры на­значения уклонов и напусков при штамповке на горизонтально-ковочной маши­не показаны на рис. 22.

Объем заготовки определяют как при ковке. В общем случае технологические отходы включают угар, заусенец, перемычки отверстий, клещевину. При штампов­ке плашмя длина заготовки равна длине поковки. При штамповке в торец, во из­бежание искривления заготовки, отношение ее длины к диаметру должно быть меньше 1,5... 2,8. Для удобства отрезки заготовки его принимают равным 2,8. При назначении переходов штамповки расчетов производить не следует. При штамповке поковок плашмя обычно применяют: протяжку, если участок поковки имеет меньшее поперечное сечение, чем заготовка; подкатку, дающую увеличение поперечного сечения на одном или двух концах поковки; пережим, для уменьшения поперечного сечении на небольшом участке заготовки. При штамповке в торец применяют осадку и окончательную штамповку. Для осадки в углу штампа предусматривается специальная площадка. Поковки типа стаканов получают штам­повкой выдавливанием.

В работе указывают переходы штамповки, приводят эскизы заготовок по ис­ходам и схему штампа для рассматриваемого случая.

Разработку процесса холодной листовой штамповки следует начинать с назна­чения необходимых для изготовления деталей операций и установления вида исходной заготовки. При выборе заготовки учитывают размеры изделия и возмож­ность автоматизации процесса штамповки. Для деталей, используемых в заданиях на контрольные работы, рекомендуется применять ленту (ГОСТ 503-81). Раскрой исходной заготовки выполняют из условия минимального расхода материала. При вырубке назначают перемычки от края заготовки и между вырубаемыми изделиями. Перемычку определяют в зависимости от размеров изделия, сложности фирмы и толщины материала. Затем находят минимальную расчетную ширину заготовки В_расч = D * 2а, (рис. 23), которую округляют до ближайшего большего стандартного значения по справочной литературе.

 

 

Коэффициент использования материала при штамповке из ленты рассчитывают по формуле

где F - площадь изделия, А - шаг подачи ленты, В - стандартная ширина ленты.

При вытяжке осесимметричных изделий вначале определяют диаметр вырубаемой заготовки. Он находится из равенства площадей боковой поверхности за­готовки я изделия (рис 24). Затем определяют коэффициент вытяжки; получен­ное значение сравнивают с предельно допустимым; делают вывод о возможности вытяжки за один переход.

При отбортовке вначале определяют диаметр отверстия под отбортовку, коэффициент отбортовки; сравнивают с допустимым и устанавливают возмож­ность проведения операции без разрушения заготовки.

При гибке длину заготовки находят как сумму длин прямых и изогнутых участков. Развертка изогнутых участков по средней линии из-за имеющего место удлиненна заготовки дает завышение размеров. Поэтому развертку выполняют по радиусу так называемого нейтрального слоя, длина которого после гибки рав­на исходному значению. Нейтральный слой смешен от срединного к внутренней поверхности заготовки. Для определения его радиуса следует воспользоваться справочной литературой. Для гибки также устанавливают минимально допустимый радиус гибки и делают вывод о возможности деформирования заготовки без нару­шения целостности.

Схемы штампов и прессов имеются в учебной и справочной литературе (1, 2, 3). Выбранная конструкция штампа должна по возможности обеспечивать выпол­нение всех необходимых для изготовления детали операций. Па схеме оборудова­ния указывают место крепления инструмента.

Варианты контрольного задания 2

Вариант 1

1.Изобразите схемы продольной, поперечной и поперечно-винтовой прокатки. Изложите сущность прокатки и условие захвата заготовки валками.

2.Разработайте процесс изготовления поковки детали (рис. 25) методом ковки на паровоздушном ковочном молоте. При выполнении работы следует: описать сущность процесса ковки и указать области ее применения; изобразить схему молота и описать его работу; установить температурный интервал ковки, вид нагревательного устройства и привести схему печи; составить чертеж поковки и определить се массу; привести эскизы переходов ковки и применяемого инструмента; с учетом технологических отходов, определить объем, массу и длину исход­ной заготовки, указать способ ее получения; описать механизацию процесса кожи. Материал детали - сталь 40Х.

Вариант 2

1.Опишите сущность плазменного нагрева заготовки и сущность способов электронагрева. Приводите схемы нагревательных устройств. Сравните технико-экономические показатели способов нагрева и укажите области ил применения,

2.Разработайте процесс изготовления поковки детали (рис. 26) методом ковки на паровоздушном коночном молоте. При выполнении работы следует: описать сущность процесса ковки и указать области ее применения; изобразить схему молота и описать его работу; установить температурный интервал ковки, вид нагревательного устройства и привести схему печи; составить чертеж поковки, определив ее массу; принести эскизы переходов ковки и применя­емого инструмента; с учетом техноло­гических отходов определить объем, массу и длину исходной заготовки, указать способ ее получения; описать механизацию процесса ковка Материал детали - сталь 45.

 

Вариант 3

1. Перечислите виды продукции прокатного производства, Нарисуйте примеры профилей, используемых при прокатке. Приведите схемы инструментов, используемых при прокатке. Опишите оборудование, применяемое в прокатном произ­водстве.

 

2. Разработайте процесс изготовления поковки детали (рис. 27) методом горячей объемной штамповки на паровоздушном молоте. При выполнении работы следует: описать сущность горячей объемной штамповки и указать области ее применения; привести схему молота и описать его работу; установить темпера­турный интервал штамповки и способ нагрева заготовки; составить чертеж по­ковки и определить ее массу; с учетом технологических отходов определить объем, массу и длину исходной заготовки; выбрать переходы штамповки и при­вести эскиз инструмента; перечислить все операции технологического процес­са получения поковки, выполняемые в кузнечном цехе; описать механизацию технологического процесса штамповки. Материал детали - сталь 45.

Вариант 4

1.Опишите сущность процессов упругой и пластической деформации с точки зрения кристаллического строения металлов. Приведите определение пластичности и изложите влияние на нес химического состава, структуры, температуры нагрева, скорости и степени деформации.

2.Разработайте процесс изготовления поковки детали (рис. 28) методом горячей объемной штамповки на кривошипном горячештамповочном прессе. При выполнении работы следует описать сущность процесса горячей объемной штам­повки и указать области ее применения; привести схему пресса и описать его работу; установить температурный интервал штамповки и способ нагрева заготовки; составить чертеж поковки и определить ее массу; с учетом технологических отходов определить объем, массу и длину исходной заготовки; выбрать переходы штамповки и привести эскиз инструмента; перечислить все операции технологи­ческого процесса получения поковки, выполняемые в кузнечном цехе; описать механизацию технологического процесса штамповки. Материал детали - сталь

 

Вариант 5

1.Опишите технологию производства основных видов проката. При этом укажите используемые заготовки, приведите схемы получения профилей, приведи­те характеристику используемого оборудования.

2.Разработайте процесс изготовления поковки детали (рис. 29) методом горячей объемной штамповки на кривошипном горячештамповочном прессе. При выполнении работы: описать сущность процесса горячей объемной штамповки и указать области ее применения; привести схему пресса и описать его работу; установить температурный интервал штамповки и способ нагрева заготовки; составить чертеж поковки и определить ее массу; с учетом Технологических отхо­дов определить объем, массу и длину исходной заготовки; выбрать переходы штамповки и принести эскиз инструмента; перечислить все операции технологи­ческого процесса изготовления поковки, выполняемые в кузнечном цехе; описать механизацию технологического процесса штамповки. Материал детали - сталь 40Х

 

Вариант 6

1.Опишите явления, происходящие в металле при холодном деформировании. и укажите сущность процесса упрочнения.

2.Разработайте процесс изготовления поковки детали (рис. 30) методом горячей объемной штамповки на горизонтально-ковочной машине, При выполнении работы следует: описать сущность процесса горячей объемной штамповки и указать области ее применения; привести схему оборудовании и описать его рабо­ту; установить температурный интервал штамповки и способ нагрева заготовки: составить чертеж поковки и определить ее массу; с учетом технологических отхо­дов определить объем, массу и длину исходной заготовки; выбрать переходы штамповки и привести эскиз инструмента; перечислить все операции технологического процесса получения поковки, выполняемые в кузнечном цехе; описать механизацию технологического процесса штамповки. Материал детали - сталь 30ЧГС.

 

Вариант 7

1.Изложите сущность процесса волочения и укажите области его применения Изобразите схему процесса. Опишите типы волочильных станков. Укажите условия, необходимые для успешного ведения процесса.

2.Разработайте технологический процесс изготовления детали (рис. 31) методом холодной листовой штамповки. При выполнении работы следует: установить технологические операции, необходимые для получения детали; определить размеры заготовки; установить вид исходного материала, принести его химический состав и механические свойства; привести схему раскроя и определить коэффициент использования материала; определить технологические зазоры между пуансоном и матрицей при вырубке и пробивке; выбрать штамп и указать последо­вательность выполняемых на нем операций; привести схему штампа и описать его работу; установить способ подачи заготовки в штамп; определить усилия на операциях; привести схему оборудования и описать его работу. Материал детали -сталь 20.

 

Вариант 8

1, Изложите сущность процесса прессования и укажите области его применения. Укажите оборудование, применяемое при прессовании. Изобразите схемы прямого прессования и прессования труб с указанием элементов комплекта инструмента.

3.Разработайте процесс изготовления детали (рис. 32) методом холодной листовой штамповки. При выполнении работ следует: установить технологические операции, необходимые для получения детали; определить размеры заготовки, определить вид исходного материала, привести его химический состав и механические свойства. Изобразите схему раскроя и определите коэффициент использования материала; выполните необходимые технологические расчеты; определите технологические зазоры между пуансоном и матрицей при вырубке и пробивке; определите коэффициент отбортовки и сделайте вывод о возможности отбортовки; выберите штамп и укажите последовательность выполняемых на нем операций; изобразите схему штампа и опишите его работу; установите способ подачи заготовки в штамп; определите усилия на операциях; приведите схему оборудования и опишите его работу. Материал детали – сталь 10

 

Вариант 9

1.Опишите явления. происходящие и металле при горячем деформировании и сущность процесса рекристаллизации. Укажите изменения в структуре и свойствах металла в результате этого процесса.

2.Разработайте процесс изготовления детали (рис. 33) методом холодной листовой штамповки. При выполнении работы следует: установить технологические операции, необходимые для получения детали; определить размеры заготовки; установить вид исходного материала, привести его химический состав и механические свойства; изобразить схему раскроя и определить коэффициент использования материала; выполнить необходимые технологические расчеты; определить технологические зазоры между пуансоном и матрицей при вырубке и пробивке, определить коэффициенты вытяжки и отбортовки;

выбрать штамп и указать последовательность выполняемых на нем операций; изобразить схему штампа и описать его работу; установить способ подачи заготов­ки в штамп; определить усилия на операциях; привести схему оборудования и описать его работу. Материал детали - сталь 10.

 

Вариант 10

1. Опишите явления, происходящие в металле при нагреве. Изложите понятие температурного интервала обработки металлов/давлением и принцип его опреде­ления по диаграмме состояния сплава железо-углерод. Ориентировочно определи­те по диаграмме температурный интервал обработки стали с содержанием угле­рода 0.5 %.

 

 

2. Разработайте процесс изготовления детали (рис. 34) методом холодной листо­вой штамповки. При выполнении работы следует; установить технологический опе­рации, необходимые для получения доили; определить размеры заготовки; установить вид исходного материала, привести его химический состав и механические свойства; изобразить схему раскроя и определить коэффициент использования матери­ала; выполнить необходимые технологи­ческие расчеты; определить технологи­ческие зазоры при выполнении раздели­тельных операций; определить минимально допустимый радиус гибки; выбрать штамп и указать последовательность выпол­няемых на нем операций: изобразить схему штампа и описать его работу; уста­новить способ подачи заготовки в штамп; определить усилия на операциях; привести схему оборудования и описать его работу. Материал детали - сталь 10.

 

Вариант 11

1. Клас­сификация видов обработки металлов давлением, области их применения.

2. Разработайте процесс изготовления поковки детали (рис. 11) методом горячей объемной штамповки на кривошипном горячештамповочном прессе. При выполнении работы следует описать сущность процесса горячей объемной штам­повки и указать области ее применения; привести схему пресса и описать его работу; установить температурный интервал штамповки и способ нагрева заготовки; составить чертеж поковки и определить ее массу; с учетом технологических отходов определить объем, массу и длину исходной заготовки; выбрать переходы штамповки и привести эскиз инструмента; перечислить все операции технологи­ческого процесса получения поковки, выполняемые в кузнечном цехе; описать механизацию технологического процесса штамповки. Материал детали - сталь 25.

 

Вариант 12

1. Разработайте процесс изготовления поковки детали (рис. 12) методом горячей штамповки на кривошипном горячештамповочном прессе. При выполнении работы следует описать сущность процесса горячей объемной штам­повки и указать области ее применения; привести схему пресса и описать его работу; установить температурный интервал штамповки и способ нагрева заготовки; составить чертеж поковки и определить ее массу; с учетом технологических отходов определить объем, массу и длину исходной заготовки; выбрать переходы штамповки и привести эскиз инструмента; перечислить все операции технологи­ческого процесса получения поковки, выполняемые в кузнечном цехе; описать механизацию технологического процесса штамповки. Материал детали - сталь 30.

2. Что такое степень пластической деформации и сопротивление деформированию. Ковкость и штампуемость. Упрочнение.

 

Вариант 13

1. Разработайте процесс изготовления поковки детали (рис. 13) методом горячей объемной штамповки на кривошипном горячештамповочном прессе. При выполнении работы следует описать сущность процесса горячей объемной штам­повки и указать области ее применения; привести схему пресса и описать его работу; установить температурный интервал штамповки и способ нагрева заготовки; составить чертеж поковки и определить ее массу; с учетом технологических отходов определить объем, массу и длину исходной заготовки; выбрать переходы штамповки и привести эскиз инструмента; перечислить все операции технологи­ческого процесса получения поковки, выполняемые в кузнечном цехе; описать механизацию технологического процесса штамповки. Материал детали - сталь 25.

2. Нагрев заготовок перед обработкой давлением и сопутствующие ему явле­ния. Требования, предъявляемые к процессу нагрева заготовок. Способы нагрева и типы нагревательных устройств.

 

Вариант 14

1. Разработайте процесс изготовления поковки детали (рис. 14) методом горячей объемной штамповки на кривошипном горячештамповочном прессе. При выполнении работы следует описать сущность процесса горячей объемной штам­повки и указать области ее применения; привести схему пресса и описать его работу; установить температурный интервал штамповки и способ нагрева заготовки; составить чертеж поковки и определить ее массу; с учетом технологических отходов определить объем, массу и длину исходной заготовки; выбрать переходы штамповки и привести эскиз инструмента; перечислить все операции технологи­ческого процесса получения поковки, выполняемые в кузнечном цехе; описать механизацию технологического процесса штамповки. Материал детали - сталь 45.

2. Схема деформирования метал­ла, силы, действующие на металл; условии осуществления процесса; напряженное состояние и характер течения металла при продольной прокатке, количественные показатели деформации. Инструмент и оборудование прокатного производства, их разновидности и характеристики.

 

Вариант 15

1. Разработайте процесс изготовления поковки детали (рис. 15) методом горячей объемной штамповки на кривошипном горячештамповочном прессе. При выполнении работы следует описать сущность процесса горячей объемной штам­повки и указать области ее применения; привести схему пресса и описать его работу; установить температурный интервал штамповки и способ нагрева заготовки; составить чертеж поковки и определить ее массу; с учетом технологических отходов определить объем, массу и длину исходной заготовки; выбрать переходы штамповки и привести эскиз инструмента; перечислить все операции технологи­ческого процесса получения поковки, выполняемые в кузнечном цехе; описать механизацию технологического процесса штамповки. Материал детали - сталь 25.

2. Прессование. Сущность процесса прессования. Схемы прессования сплошных и полых профилей.

 

Вариант 16

1. Разработайте процесс изготовления поковки детали (рис. 16) методом горячей объемной штамповки на кривошипном горячештамповочном прессе. При выполнении работы следует описать сущность процесса горячей объемной штам­повки и указать области ее применения; привести схему пресса и описать его работу; установить температурный интервал штамповки и способ нагрева заготовки; составить чертеж поковки и определить ее массу; с учетом технологических отходов определить объем, массу и длину исходной заготовки; выбрать переходы штамповки и привести эскиз инструмента; перечислить все операции технологи­ческого процесса получения поковки, выполняемые в кузнечном цехе; описать механизацию технологического процесса штамповки. Материал детали - сталь 40Х.

2. Волочение. Сущность процесса волочения. Схемы волочения сплошных и полых профилей. Волочение на оправке.

 

Вариант 17

1.Разработайте технологический процесс изготовления детали (рис. 46) методом холодной листовой штамповки. При выполнении работы следует: установить технологические операции, необходимые для получения детали; определить размеры заготовки; установить вид исходного материала, принести его химический состав и механические свойства; привести схему раскроя и определить коэффициент использования материала; определить технологические зазоры между пуансоном и матрицей при вырубке и пробивке; выбрать штамп и указать последо­вательность выполняемых на нем операций; привести схему штампа и описать его работу; установить способ подачи заготовки в штамп; определить усилия на операциях; привести схему оборудования и описать его работу. Материал детали –сталь 20.

2. Ковка. Сущность процесса ковки, исходные заготовки. Операции ковки и применяемый инструмент.

Вариант 18

1. Горячая объемная штамповка. Сущность процесса горячей объемной штамповки, применяемые заготовки. Разновидности горячей объемной штамповки.

2. Разработайте технологический процесс изготовления детали (рис. 47) методом холодной листовой штамповки. При выполнении работы следует: установить технологические операции, необходимые для получения детали; определить размеры заготовки; установить вид исходного материала, принести его химический состав и механические свойства; привести схему раскроя и определить коэффициент использования материала; определить технологические зазоры между пуансоном и матрицей при вырубке и пробивке; выбрать штамп и указать последо­вательность выполняемых на нем операций; привести схему штампа и описать его работу; установить способ подачи заготовки в штамп; определить усилия на операциях; привести схему оборудования и описать его работу. Материал детали –сталь 20.

 

Вариант 19

1. Изготовление деталей холодной объемной штамповкой. Сущность и схемы
холодного выдавливания, высадки и объемной формовки. Типы деталей, получаемых различными способами холодной объемной штамповки.

2. Разработайте технологический процесс изготовления детали (рис. 48) методом холодной листовой штамповки. При выполнении работы следует: установить технологические операции, необходимые для получения детали; определить размеры заготовки; установить вид исходного материала, принести его химический состав и механические свойства; привести схему раскроя и определить коэффициент использования материала; определить технологические зазоры между пуансоном и матрицей при вырубке и пробивке; выбрать штамп и указать последо­вательность выполняемых на нем операций; привести схему штампа и описать его работу; установить способ подачи заготовки в штамп; определить усилия на операциях; привести схему оборудования и описать его работу. Материал детали – сталь 20.

 

Вариант 20

1. Листовая штамповка. Сущность листовой штамповки. Разделительные опе­рации, их схемы, напряженное состояние, обеспечение требований к качеству изго­товления.

2. Разработайте технологический процесс изготовления детали (рис. 49) методом холодной листовой штамповки. При выполнении работы следует: установить технологические операции, необходимые для получения детали; определить размеры заготовки; установить вид исходного материала, принести его химический состав и механические свойства; привести схему раскроя и определить коэффициент использования материала; определить технологические зазоры между пуансоном и матрицей при вырубке и пробивке; выбрать штамп и указать последо­вательность выполняемых на нем операций; привести схему штампа и описать его работу; установить способ подачи заготовки в штамп; определить усилия на операциях; привести схему оборудования и описать его работу. Материал детали – сталь 20.