воь. Общие методические указания к выполнению контрольных заданий (ра. Методические указания к выполнению контрольных заданий (работ)

• Название: Методические указания к выполнению контрольных заданий (работ)
• Дата: 17.01.2022
• Размер: 0.77 Mb.
• Имя файла: Общие методические указания к выполнению контрольных заданий (ра.doc
• Тип: Методические указания; #333815

Общие методические указания к выполнению контрольных заданий (работ)

Каждое контрольное задание составлено из 10 вариантов. Студент выполняет тот вариант задания, номер которого соответствует последней цифре его шифра. Если номер шифра оканчивается нулем, выполняется десятый вариант задания.

Контрольное задание выполняют в отдельной тетради объемом 10-12 листов. Перед выполнением заданий следует полностью переписать их текст и перерисовать эскиз заданной детали. Задание следует выполнять в порядке ответов на поставленные вопросы. Ответы должны быть краткими и точными. Выполняя расчеты, вначале следует привести буквенное выражение с указанием смыслового значения входящих в него параметров, а затем сделать подстановку цифровых величин и выполнить расчет с точностью до одного знака после запятой.

Графические работы рекомендуется выполнять карандашом с использованием чертежных инструментов, соблюдая требования стандартов и ЕСКД. На страницах текста контрольных работ оставить поля для замечаний рецензента. Страницы и рисунки пронумеровать. В конце выполненного контрольного задания привести список использованной литературы.

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

Задание №1 содержит три вопроса.

Первый вопрос вариантов контрольной работы относится к разде­лу 2 тематического плана. Этот вопрос имеет обобщенный характер по одной из тем раздела. Чтобы ответить на него, следует изучить тему, используя рекомендованную литературу [1].

Второй и третий вопросы относятся к разделу 3 тематического плана. Для ответа на второй вопрос необходимо изучить материал, относящийся к проектированию и изго­товлению отливок в песчаных формах, и, изложенный в «Методических указаниях к выполнению второго вопроса контрольного задания №1».

Третий вопрос требует изуче­ния темы по специальным методам литья [1, 2].
Методические указания к выполнению второго вопроса контрольного задания № 1

Разработку вопроса следует начинать [5] с рассмотрения последовательности изготовления отливки в песчаной форме. Технологический процесс изготовления отливки состоит из различных этапов, которые выполняют­ся в соответствующих отделениях литейного цеха. В современных литейных цехах операции смесеприготовления, изготовления форм и стержней, заливки форм, выбивки отливок и другие меха­низированы.

Для изготовления песчаной формы используют литейную оснастку (формовочный комплект, в т.ч. модельный комплект) и формовочные материалы. В модельный комплект входят: модель отливки, модельные плиты, стержневые ящики, модели литниковой системы, выпоров. Модель отливки — это прототип отливки, предназначенный для получения в песчаной форме отпечатка, соответствующего наружной конфигурации отливки и знакам стержней. Если отливка изготовляется без применения стержней, то модель не имеет знаковых частей.

Стержневые ящики служат для изготовления стержней, которые обеспечивают получение в отливке внутренних полостей.

Песчаная форма для отливки втулки (рис. 1, а) представлена на рис 1, г. Ее изготовляют ручной формовкой в двух опоках (металлических рамках): нижней – 3 и верхней – 4, в которых уплотняют формовочную смесь 10. Полость формы 1 (рис. 1, г) имеет конфигу­рацию модели втулки (рис. 1, б).



Рис. 1
Для выполнения отверстия во втулке используют стержень 2, изготовленный из стержневой смеси в стержне­вом ящике 1 (рис. 1, в). По размерам стержень длиннее, чем отверстие втулки, так как стержень имеет дополнительные части — знаки, с по­мощью которых он устанавливается и фиксируется в форме.

Чтобы заполнить полость формы жидким металлом, в форме выполняют систему каналов – литниковую систему (рис. 1, г), состоящую из чаши 6, стояка 7, шлакоуловителя 8 и питателя 9. Воздух, находящийся в полости формы, вытесняется при ее заливке металлом через каналы 5 –выпоры, которые делают на самых вы­соких участках полости формы.

Для выполнения в форме рабочей полости и каналов для заливки металла и выхода воздуха применяют модель отливки, модели литниковой системы и выпоров. На рис. 1, б показана модель отливки втулки, которая для удобства формовки сделана разъемной, состоящей из двух частей –нижней и верхней. Половины модели соединяются между собой шипами. По форме модель соответствует наружной конфи­гурации отливки и знакам стержня. Для облегчения извлечения модели из формы на вертикальных поверхностях предусматривают формовочные уклоны. Острые углы сопряженных поверхностей делают скругленными радиусами-галтелями. Собранную форму заливают металлом. После затвердевания металла форму разрушают, извлекают отливку, удаляют из отливки стержень. Затем отливку обрубают — удаляют литнико­вую систему и выпоры, очищают от пригоревшей формовочной смеси, подвергают термической обработке и передают на механическую обработку.

При изготовлении литейной формы машинным способом используют металлические модельные плиты, которые делают сборными и цельно­литыми. В первом случае модель изготовляют отдельно и затем монти­руют на плите, во втором случае модель и плиту изготовляют как одно целое. Обычно на модельных плитах вместе с моделями отливок закрепляют модели элементов литниковой системы. На рис. 2, а показа­на нижняя, а на рис. 2, б – верхняя модельные плиты [5]. Кроме модели отливки 1 здесь показаны питатели 2, шлакоуловитель 3, стояк 4 и выпоры 5.


Рис. 2

Усвойте принципы конструирования модельных комплектов. Констру­ируя модель, необходимо выбрать плоскость разъема, предусмотреть припуски на механическую обработку, формовочные уклоны, галтели, стержневые знаки, а также учесть усадку сплава, из которого будет изготовляться отливка.

Основой для разработки технологического процесса изготовления отливки является чертеж детали (в контрольном задании даны эскизы деталей) [5]. На чертеже детали в соответствии с ГОСТ 3.1125-88 [12] и, используя справочные данные [6], наносят технологические указания, необходимые для изготовления модельного комплекта, формы и стержня, и получают чертеж отливки с модельно-литейными указаниями. Кроме того, разрабатывают технологические рекомендации, которые содержат необходимые сведения для всех этапов изготовления отливки.

На рис. 3 в качестве примера приведены эскизы стальной (а) и чугунной (б) деталей [5]. Обратите внимание на поверхности деталей, подвергающиеся механической обработке. Условно они обозначены знаком _. Остальные поверхности механической обработке не подлежат, на что указывает знак в правом углу эскизов.
При разработке эскиза отливки с литейно-модельными указаниями на эскиз детали условно наносят (рис. 3, в):

• 
  плоскость разъема формы (1), которую обозначают РМ и двумя стрелками с буквами В (верх) и Н (низ);
  
• 
  припуски на механическую обработку (2), которые обозначают тонкими линиями у поверхностей, где указан знак обработки
  
• 
  отверстия, не получаемые при литье, зачеркивают тонкими линиями (5);
  
• 
  контуры стержня со стержневыми знаками (3), которые обозначают тонкими линиями и штриховкой у контура;
  
• 
  формовочные уклоны (4) на вертикальных поверхностях, которые обозначают тонкими линиями.
  

Помимо этих обозначений указывают процент усадки сплава, из которого изготовляют отливку.
На рис. 3, г дан эскиз чугунной отливки с модельно-литейными указаниями. Для этой отливки используется горизонтальный стержень. Обратите внимание на различие в конструкции стержневых знаков: конусные знаки — у вертикального стержня (рис. 3, в) и цилиндри­ческие — у горизонтального (рис. 3, г).

При разработке технологических указаний исходят из условия обеспечения качества отливки и экономической целесообразности [6]. Так, выбирая плоскость разъема, следует помнить, что наиболее ответственные поверхности отливки лучше 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.

Величины припусков на механическую обработку и размеры знако­вых частей стержня определены ГОСТом.

На рис. 3, д дан эскиз деревянной модели для ручной формовки. Модель имеет стержневые знаки (они закрашены черным цветом), причем верхний знак — отъемный, формовочные уклоны и радиусы скруглений в местах перехода стенок r. Размеры модели выполняют с учетом припусков на механическую обработку и усадки сплава. Деревянный разъемный ящик для ручной набивки стержня показан на рис. 3, е.



Рис. 3
Эскизы собранных форм для чугунной и стальной отливок даны соответственно на рис. 4, а и рис. 4, б [5].


Рис. 4

Эскизы готовых отливок с отлитыми элементами литниковой системой приведены на рис. 5 [5]: на рис. 5, а — отливка из чугуна, на рис. 5, б — из стали.


Рис. 5


VIII. Варианты контрольного задания № 1

Вариант 1

1. 
   Дайте краткую характеристику материалам, применяемым в доменном производстве и укажите методы подготовки железных руд к плавке. Опишите физико-химическую сущность процесса получения чугуна в доменной печи. Перечислите продукты доменной плавки и приведите основные технико-эконо­мические показатели работы доменной печи.
   
2. 
   По эскизу детали (рис. 6) разработайте эскиз отливки с модельно-
   

Рис. 6
литейными указаниями, приведите эскизы модели, стержневого ящика и собранной литейной формы (в разрезе). Опишите последовательность изготовления формы методом ручной формовки.

3. Изложите сущность способа литья в оболочковых формах и приведите поясняющие эскизы. Укажите достоинства, недостатки и области применения этого способа литья.


Вариант 2

1. 
   Изобразите схему устройства кислородного конвертора и объясните прин­цип его работы. Опишите сущность и ход процесса производства стали в кис­лородном конверторе, укажите шихтовые материалы и выплавляемые стали. Сравните производительность кислородного конвертора и мартеновской печи.
   
2. 
   По эскизу детали (рис. 7) разработайте эскиз отливки с модельно-литейными указаниями, приведите эскизы модели, стержневого ящика и собран­ной литейной формы (в разрезе). Опишите последовательность изготовления формы методом ручной формовки.
   

Рис. 7

3. Изложите сущность способа литья по выплавляемым моделям и при­ведите поясняющие эскизы. Укажите достоинства, недостатки и области применения этого способа литья.

Вариант 3

1. 
   Дайте схему устройства мартеновской печи и изложите принцип ее ра­боты. Опишите сущность производства стали основным скрап-рудным процес­сом. Укажите технико-экономические показатели работы мартеновских печей и пути интенсификации мартеновского процесса.
   
2. 
   По эскизу детали (рис. 8) разработайте эскиз отливки с модельно-
   

Рис. 8

литейными указаниями, приведите эскизы модели, стержневого ящика и собранной литейной формы (в разрезе). Опишите последовательность изготовления формы методом ручной формовки.

3. 
   Изложите сущность способа литья в кокиль и приведите эскизы, пояс­няющие конструкции кокилей. Укажите применяемые сплавы, достоинства, недо­статки и области применения этого способа литья.
   

Вариант 4

1. 
   Приведите схему устройства дуговой электросталеплавильной печи, опи­шите процесс плавки стали на углеродистой шихте и отметьте основные преиму­щества электрических печей перед другими плавильными агрегатами. Укажите технико-экономические показатели работы дуговых печей и пути их повы­шения.
   
2. 
   По эскизу детали (рис. 9) разработайте эскиз отливки с модельно-литейными указаниями, приведите эскизы модели, стержневого ящика и собран­ной литейной формы (в разрезе). Опишите последовательность изготовления формы методом ручной формовки.
   

Рис. 9

3. Изложите основные технологические особенности литья в кокиль. При­ведите схему однопозиционного кокильного станка и объясните его работу.

Вариант 5

1. 
   Опишите способы разливки стали в изложницы. Приведите схему уста­новки непрерывной разливки стали и описание процесса. Укажите основные преимущества способа непрерывной разливки стали.
   
2. 
   По эскизу детали (рис. 10) разработайте эскиз отливки с модельно-литейными указаниями, приведите эскизы модели, стержневого ящика и собранной литейной формы (в разрезе). Опишите последова­тельность изготовления формы одним из методов машинной формовки.
   

Рис. 10

3. Изложите сущность способа литья под давлением, опишите конструкцию пресс-формы и приведите схему литья под давлением на машинах с горизон­тальной камерой прессования. Укажите достоинства, недостатки и области при­менения этого способа литья.

Вариант 6

1. 
   Дайте определение спокойной и кипящей стали и опишите процесс кри­сталлизации слитков в изложнице. Приведите схемы строения слитков спокой­ной и кипящей стали и укажите зоны, характеризующие кристаллическую и хи­мическую неоднородность слитков.
   
2. 
   По эскизу детали (рис. 11) разработайте эскиз отливки с модельно-литейными указаниями, приведите эскизы модели, стержневого ящика и собранной литейной формы (в разрезе). Опишите последова­тельность изготовления формы одним из методов машинной формовки.
   
3. 
   Опишите особенности конструирования деталей, изготавливаемых литьем
   в кокиль и литьем под давлением.
   

Рис. 11


Вариант 7

1. 
   Изложите факторы, влияющие на качество стали. Опишите способы внепечной обработки стали, повышающие ее качество (обработка металла синтетическими шлаками и вакуумная дегазация). Приведите схему и дайте описание одного из способов улучшения качества стального слитка путем вторичного переплава.
   
2. 
   По эскизу детали (рис. 12) разработайте эскиз отливки с модельно-
   

Рис. 12

литейными указаниями, приведите эскизы модели, стерж­невого ящика и собранной литейной формы (в разрезе). Опишите последова­тельность изготовления формы одним из методов машинной формовки.

3. Изложите сущность и приведите схему литья под низким давлением.
Укажите области применения этого способа литья.

Вариант 8

1. 
   Дайте краткую характеристику медных руд. Приведите упрощенную схему пирометаллургического способа производства меди и опишите сущность каж­дого этапа.
   
2. 
   По эскизу детали (рис. 13) разработайте эскиз отливки с модельно-литейными указаниями, приведите эскизы модели, стерж­невого ящика и собранной литейной формы (в разрезе). Опишите последова­тельность изготовления формы одним из методов машинной формовки.
   

Рис. 13

3. Приведите схему центробежного литья на машинах с горизонтальной осью вращения. Изложите сущность и особенности этого метода литья, ука­жите достоинства, недостатки и области применения.

Вариант 9

1. 
   Дайте характеристику алюминиевых руд. Приведите упрощенную схему электролитического способа производства алюминия. Опишите устройство и ра­боту электролизера, процессы электролитического рафинирования алюминия – сырца.
   
2. 
   По эскизу детали (рис. 14) разработайте эскиз отливки с модельно- литейными указаниями, приведите эскизы модели, стерж­невого ящика и собранной литейной формы (в разрезе). Опишите последова­тельность изготовления формы одним из методов машинной формовки.
   

Рис. 14

3. Приведите схему центробежного литья на машинах с вертикальной осью вращения. Изложите сущность и особенности этого способа литья, укажите достоинства, недостатки и области его применения.
Вариант 10

1. 
   Дайте характеристику титановых руд. Составьте упрощенную схему магниетермического способа производства титана и опишите сущность каждого этапа. Приведите химические реакции, поясняющие процесс.
   
2. 
   По эскизу детали (рис. 15) разработайте эскиз отливки с модельно-
   

Рис. 15

литейными указаниями, приведите эскизы модели, стерж­невого ящика и собранной литейной формы (в разрезе). Опишите последова­тельность изготовления формы одним из методов машинной формовки.

3. Изложите сущность способов литья вакуумным всасыванием и выжиманием. Приведите поясняющие эскизы, укажите области применения этих спо­собов литья.

Список литературы

Учебная литература

1. 
   Технология конструкционных материалов. Учебник / Под ред. А. М. Дальского. – М.: Машиностроение, 2004. – 511 с.
   
2. 
   Литейное производство. Учебник / Под ред. А.М. Михайлова. – М.: Машиностроение, 1987. – 256 с.
   
3. 
   Семенов Е.И. Ковка и объемная штамповка. Учебник. – М.: Высшая школа, 1972. – 352 с.
   
4. 
   Аверкиев Ю.А., Аверкиев А.Ю. Технология холодной штамповки. Учебник. – М.: Машиностроение, 1989. – 303 с.
   
5. 
   Технология конструкционных материалов. Методические указания и контрольные задания для студентов машиностроительных специальностей заочных высших учебных заведений, факультетов, отделений / Под ред. Л.Н. Бухаркина. – М.: Высшая школа, 1981, – 79 с.
   

Справочная литература

6. 
   Дмитрович А.М. Справочник литейщика. – Минск: Высшая школа, 1989. – 391 с.
   
7. 
   Ковка и штамповка. Справочник в 4-х т.: Т.1, Материалы и нагрев. Оборудование. Ковка / Под ред. Е.И. Семенова. – М.: Машиностроение, 1985. – 567 с.
   
8. 
   Ковка и штамповка. Справочник в 4-х т.: Т.2, Горячая объемная штамповка / Под ред. Е.И. Семенова. – М.: Машиностроение, 1985. – 592 с.
   
9. 
   Ковка и штамповка. Справочник в 4-х т.: Т.3, Холодная объемная штамповка / Под ред. Г.А. Навроцкого. – М.: Машиностроение, 1987. – 384с.
   
10. 
    Ковка и штамповка. Справочник в 4-х т.: Т.4, Листовая штамповка / Под ред. А.Д. Матвеева. – М.: Машиностроение, 1987. – 544 с.
    
11. 
    Романовский В.П. Справочник по холодной штамповке. – М.: Машиностроение, 1979. – 520 с.
    

Нормативная литература

12. 
    ГОСТ 3.1125-88. ЕСТД. Правила графического выполнения элементов литейных форм и отливок.
    
13. 
    ГОСТ 7829-70. Поковки из углеродистой и легированной стали, изготовление ковкой на молотах. Припуски и допуски.
    
14. 
    ГОСТ 7062-90. Поковки из углеродистой и легированной стали, изготовление ковкой на прессах. Припуски и допуски.
    
15. 
    ГОСТ 7505-89. Поковки стальные штампованные. Допуски, припуски и кузнечные напуски.
    
16. 
    ГОСТ 503-81. Лента холоднокатаная из низкоуглеродистых сталей. Технические условия.