Филиал ГОУВПО «Санкт-Петербургского государственного
инженерно-экономического университета»
КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА
по дисциплине
Современные технологические системы
2011
Содержание:
1. Органическое стекло. Опишите его свойства и область применения…………………………………………………………………..3
2. Какие процессы происходят при холодной пластической деформации. Как изменяются структура и свойства стали……………….6
3. Какие методы формовки (по степени механизации) применяют для получения отливок в массовом и серийном производствах? Приведите схему технологического процесса получения отливок в песчаных формах. Перечислите оборудование, используемое при автоматической формовке…………………………………………………..8
4. Список использованной литературы……………………………11
1. Органическое стекло. Опишите его свойства и область применения.
Органическое стекло (оргстекло́), или полиметилметакрилат (ПММА) представляет собой синтетический полимер, термопластичный и прозрачный, также известный под названием акриловое стекло, акрил, плекс.
Свойства органического стекла
Материал часто используется как альтернатива силикатному стеклу.
- Устойчиво к внешним воздействиям (влага, холод и т. д.);
- Ударопрочность акрилового листа в 5 раз выше, чем у обычного силикатного стекла.
- Плотность оргстекла -1,19 г/куб.см. По сравнению с другими материалами: почти в 2,5 раза легче обычного стекла.
- Хорошие диэлектрические свойства. Низкая электропроводность акрила, позволяет использовать его при производстве самой широкой номенклатуры продукции.
- Более мягкое, чем обычное стекло и чувствительно к царапинам (этот недостаток исправляется нанесением стойких к царапинам покрытий);
- Лёгкая механическая обрабатываемость обычным металлорежущим инструментом;
- Хорошая прозрачность и пропускает ультрафиолетовое и рентгеновское излучения, отражая при этом инфракрасные лучи; светопропускание оргстекла несколько меньшее (92—93 % против 99 % у лучших сортов силикатного стекла);
- Низкая устойчивость к действию спиртов, ацетона и бензола;
- Оргстекло это оптический материал;
- Безосколочный материал (безопасен и применяется во всех видах транспорта (особенно в самолётостроении);
- Легко формуемый при нагревании;
- Водостойкий материал;
- Нейтрален к лучам света, метеоусловиям, действию авиационного бензина и маслам.
- Оргстекло бывает дух типов — литьевое и экструзионное.
Применение
Изначально органическое стекло производилось исключительно для нужд авиации. Впоследствии его стали использовать практически во всех тех же областях, что и обычное стекло, — это остекление зданий и транспорта, светотехника, приборостроение. Сегодня свойства акрилового стекла делают его универсальным материалом, возможности которого выходят далеко за рамки общепринятых областей применения:
· осветительная техника (плафоны, перегородки, лицевые экраны, рассеиватели, фонари)
· наружная реклама (лицевые стекла для коробов, световых букв, формованные объемные изделия)
· торговое оборудование (подставки, витрины, ценники)
· сантехника (оборудование ванных комнат)
· строительство и архитектура (остекление проемов, перегородки, купола, атриумы, навесы, танц-пол, объемные формованные изделия, аквариумы)
· транспорт (остекление самолетов, катеров, обтекатели)
· приборостроение (циферблаты, смотровые окна, корпуса, диэлектрические детали, емкости).
· химическая промышленность и медицина (санитарное и лабораторное оборудование - подставки, корпусы фильтров, рентгеновское оборудование. Отсутствие оптических искажений предоставляет возможность применять акрил при изготовлении контактных линз, очков)
· моделирование (испытательные и наглядные модели для учебных и исследовательских целей).
· автомобильная промышленность (изготовление дождевой защиты окон автомобилей и др ).
Из необычных областей применения оргстекла следует отметить:
· Изготовление клея-растворителя для самого себя путём получения мономера (метилметакрилата) перегонкой;
2. Какие процессы происходят при холодной пластической деформации. Как изменяются структура и свойства стали.
Пластическая деформация - сложный физико-химический процесс, в результате которого наряду с изменением формы и строения исходного металла изменяются его механические и физико-химические свойства.
Рассмотрим холодную пластическую деформацию монокристалла. Под действием внешних сил в монокристалле возникают напряжения. Пока эти напряжения не превысили вполне определенной для данного металла величины (называемой пределом упругости), происходит упругая деформация. При упругой деформации атомы отклоняются с мест устойчивого равновесия на расстояния, не превышающие межатомные. После снятия нагрузки под действием межатомных сил атомы возвращаются в прежние места устойчивого равновесия, форма тела восстанавливается, при этом изменений в строении и свойствах металла не происходит. Упругая деформация сопровождается незначительным обратимым изменением объема тела, которое, например, для меди при напряжениях сжатия 100 кг/млti2 (980 Мн/м2) составляет 1,3%.
C увеличением внешней нагрузки увеличиваются и отклонения атомов. При определенных для данного металла напряжениях (пределе текучести) атомы смещаются в новые места устойчивого равновесия на расстояния, значительно превышающие межатомные. После снятия нагрузки форма монокристалла не восстанавливается, он получает пластическую деформацию.
Необратимые смещения атомов в монокристалле происходят в основном в виде скольжения и в меньшей степени, в виде двойникования.
Скольжение представляет собой смещение атомов в тонких слоях монокристалла. Смещения происходят по особым кристаллографическим плоскостям, причем расстояние между плоскостями скольжения составляет 100 200А. При определенных условиях следы скольжения можно наблюдать в виде полос на поверхности деформируемого металла.
Двойникование, которое в основном происходит при ударных нагрузках, состоит в стройном смещении группы атомов относительно особой плоскости - плоскости двойникования.
Смещенная часть монокристалла будет являться зеркальным отображением (двойником) недеформированной его части.
Пластическая деформация монокристалла сопровождается искажениeм кристаллической структуры, образованием осколков и возникновeниeм остаточных напряжений в кристалле.
Эти явления, затрудняя процесс дальнейшей деформации, вызывают изменения механических и физико-химических свойств исходного металла: прочность, твердость, электросопротивление и химическая активность увеличиваются, при oдноврeменном уменьшении пластичности, ударной вязкости, магнитной проницаемости и т. д.
Совокупность изменений механических и физико-химических свойств в результате холодной пластической деформации называют упрочнением (или наклепом).
Необходимо иметь в виду, что при пластической деформации никакого изменения плотности металла практически не происходит, его объем остается постоянным.
С увеличением степени холодной деформации, увеличиваются прочность металла (прочность, текучесть, твердость), уменьшается пластичность (уменьшаются относительное удлинение и сужение, ударная вязкость), а также увеличивается электросопротивление и уменьшается коррозионная стойкость и т.д. Совокупность явлений, связанных с изменением механических и физико-химических свойств металла при холодном пластическом деформировании, называется наклепом (упрочнением).
3. Какие методы формовки (по степени механизации) применяют для получения отливок в массовом и серийном производствах? Приведите схему технологического процесса получения отливок в песчаных формах. Перечислите оборудование, используемое при автоматической формовке.
В зависимости от степени механизации методы формовки различают на: механизированную формовку, когда рабочий вручную управляет работой механизмов, выполняющих основные, вспомогательные и транспортные операции;
и автоматическую формовку, когда работой механизмов управляет машина.
Автоматическую формовку применяют главным образом в серийном и массовом производстве и значительно реже в мелкосерийном и единичном производстве. Её осуществляют, как правило, в двух опоках, исключение составляет формовка в стопку и безопочная формовка.
Форма обычно состоит из двух полуформ - верхней и нижней. При изготовлении форм на машинах необходимо иметь модели, модельные плиты, спаренные стальные опоки, штыри. В массовом и крупносерийном производстве применяют металлические модели, в серийном производстве - деревянные модели, укрепленные на координатных плитах. Во всех случаях формовку на машинах осуществляют по моделям, смонтированным на металлических плитах, что повышает точность отливок, а механизация основных операций (уплотнения формы и извлечения модели) полностью освобождает формовщиков от трудоемких ручных операций.
Автоматическая формовка по сравнению с ручной имеет ряд преимуществ: высокая производительность, точность отливок и, как следствие, меньшие припуски на механическую обработку, равномерность уплотнения формы, возможность выполнения работы формовщиками более низкой квалификации.
Точность размеров отливок при машинной формовке обеспечивается применением более точных (с меньшими уклонами) моделей, заменой операции расталкивания моделей вибрацией при их извлечении из формы, хорошим центрированием опок.
Для автоматической формовки используют три типа модельных плит: