Уясните, что для получения отдельных заготовок, имеющих форму и размеры, приближенные к готовым деталям, применяют ковку и штамповку. Ознакомьтесь с инструментом и оборудованием для ковки (молотами и прессами). Обратите внимание на инструмент для штамповки - открытые и закрытые штампы. Ознакомьтесь с особенностями оборудования для штамповки – молотов и гидравлических прессов. Изучите процессы холодной объемной и листовой штамповки.
3.1. Общая характеристика обработки металлов давлением (ОМД) и ее физические основы. Нагрев заготовок перед ОМД, и сопутствующие ему явления.
3.2. Производство машиностроительных профилей. Понятие профиля и сортамента. Производство прокатанных и прессованных профилей, волочение профилей. Применяемые инструмент и оборудование Области применения и перспективы развития производства профилей.
3.3. Получение поковок машиностроительных деталей. Виды поковок. Свободная ковка, сущность процесса, исходные заготовки, основные операции, применяемые инструмент и оборудование. Горячая объемная штамповка и ее разновидности.
3.4.. Сущность листовой штамповки. Разделительные и формоизменяющие операции, их схемы и особенности деформирования металла.
3.5. Технико-экономические показатели и критерии выбора рациональных способов обработки металлов давлением.
Раздел IV. Сварочное производство
Рассмотрите физическую сущность процесса сварки; уясните, что при сварке образуется неразъемное соединение за счет установления межатомных связей между свариваемыми заготовками. Для установления связей необходимо: очистить свариваемые поверхности от загрязнений и оксидов, энергетически активировать поверхностные атомы для облегчения их взаимодействия друг с другом; сблизить свариваемые поверхности на расстояния, сравнимые с межатомными. Указанные условия реализуются путем энергетического воздействия на материал в зоне сварки. В зависимости от характера вводимой энергии все способы сварки делят на три класса: термический, механический и термомеханический.
Изучите виды сварки, относящиеся:
а) к термическому классу: дуговую, электрошлаковую, индукционную, газовую, плазменную, электронно-лучевую и лазерную;
б) к термомеханическому классу: контактную, диффузионную, газопрессовую, печную;
в) к механическому классу: холодную, ультразвуковую, трением и взрывом.
Уясните особенности указанных способов сварки, их преимущества, недостатки и области применения.
Рассмотрите основные методы нанесения специальных покрытий (жаростойких, износостойких, коррозионностойких и т. п.): наплавку и напыление. При наплавке материал заготовки оплавляется и перемешивается с материалом покрытия, что ограничивает номенклатуру сочетаний. При напылении материал подложки не оплавляется, а материал покрытия в виде мелких частиц с большой скоростью ударяется о подложку и прочно закрепляется на ней.
4.1. Общая характеристика сварочного производства. Физические основы получения сварного соединения. Классификация способов сварки.
4.2. Термический класс сварки. Дуговая сварка, сущность процесса, свойства дуги. Источники сварочного тока, их внешние характеристики. Ручная дуговая сварка покрытым электродом. Схема процесса, применяемые электроды. Область применения. Автоматическая сварка под флюсом, сущность процесса. Сварочные материалы и оборудование. Область применения. Сварка в атмосфере защитных газов. Сущность процесса и его разновидности. Газовая сварка, сущность процесса. Применяемые горючие газы, оборудование, присадочные материалы. Область применения. Плазменная сварка. Сущность и схема процесса. Электрошлаковая сварка, сущность и схема процесса, область применения. Электроннолучевая и лазерная сварка. Технологические возможности и области их применения. Термическая резка металлов.
4.3. Термомеханический класс сварки. Электрическая контактная сварка: стыковая, точечная и шовная. Применяемое оборудование. Сварка аккумулированной энергией. Область применения. Диффузионная сварка, сущность способа и особенности применения.
4.4. Механический класс сварки. Холодная сварка, сварка трением, ультразвуковая сварка, сварка взрывом. Схемы процессов и их сущность. Области применения.
4.5. Нанесение специальных покрытий. Наплавка и напыление. Сущность процессов, материалы, оборудование и области применения.
Раздел V. Обработка металлов резанием
При обработке металлов резанием с поверхности заготовки срезается слой металла в виде стружки для получения необходимой геометрической формы, точности размеров, взаиморасположения и шероховатости поверхностей детали.
Изучите кинематику процесса резания, то есть движения, необходимые для срезания слоя металла с заготовки в процессе обработки. Ознакомьтесь с составляющими режима резания: скоростями главного движения резания и движения подачи, глубиной резания.
На примере токарного резца рассмотрите элементы и геометрию режущего инструмента.
Ознакомьтесь с физической сущностью процесса резания и образования стружки.
Режущие инструменты работают в условиях значительных нагрузок, высоких температур и трения. Поэтому инструментальные материалы должны обладать высокими значениями твердости, красностойкости, износостойкости, механической прочности и вязкости. Для изготовления режущего инструмента применяют инструментальные стали, керамические материалы, сверхтвердые материалы на основе нитрида бора, абразивные и алмазные материалы.
Ознакомьтесь с основными сведениями о металлорежущих станках. Рассмотрите методы обработки заготовок на станках: токарных, фрезерных и строгальных.
5.1. Физико-механические основы обработки конструкционных материалов резанием. Классификация движений на металлорежущих станках. Режим резания. Геометрия режущего инструмента. Контактные явления при резании: тепловыделение, износ и упрочнение поверхности
5.2. Требования к инструментальным материалам. Современные инструментальные материалы: стали, сверхтвердые и керамические материалы, абразивные и алмазные материалы. Общие сведения о металлорежущих станках, их классификация.
5.3. Обработка заготовок на токарных станках, режущий инструмент.
5.4. Обработка заготовок на фрезерных станках, типы фрезерных станков, виды фрез.
5.6. Обработка заготовок на строгальных станках. Типы станков, режущий инструмент.
Раздел VI. Формообразование изделий
из композиционных и неметаллических материалов
Развитие всех отраслей промышленности потребовало создания новых конструкционных материалов. Авиационная и ракетно-космическая техника, ядерная энергетика и другие отрасли современной промышлености остро нуждаются в материалах, обладающих высокими физико-механическими, эксплуатационными и специальными свойствами. Использование композиций, состоящих из двух и более компонентов из различных материалов, позволяет создавать конструкционные материалы с уникальными свойствами.
Уясните, что понятие композиционного материала должно удовлетворять следующим критериям:
· состав и форма компонентов композиции определены заранее;
· компоненты различаются по свойствам, разделены явно выраженной границей и сохраняют свои индивидуальные особенности;
· материал обладает свойствами, отличными от свойств компонентов, взятых в отдельности.
Компонент, непрерывный по всему объему, является матрицей, а прерывистый, разделенный в объеме композиции, считается армирующим или упрочняющим.
Изучая основные виды композиционных материалов, обратите внимание на то, что часто процессы получения композиций и изготовления изделий технологически совмещаются.
Рассмотрите технологические свойства пластмасс, способы получения изделий из полимерных материалов и области их применения.
Изучите способы получения изделий из резины.
6.1. Характеристика и классификация композиционных материалов. Требования, предъявляемые к армирующим и матричным материалам.
6.2. Изготовление изделий из композиционных материалов.
6.3. Изготовление деталей из полимерных материалов.
3. содержание практического раздела дисциплины
3.1. Тематика лабораторных работ
1. Определение твердости металлов и сплавов (2 час).
2. Кристаллизация. Ее влияние на строение и свойства металлов (2 час).
3. Пластическая деформация, наклеп и рекристаллизация (2 час).
4. Микроструктура углеродистых сталей (2 час).
5. Закалка углеродистых сталей (2 час).
6. Технология изготовления разовой литейной формы в двух опоках (2 час).
7. Специальные виды литья (2 час).
8. Оборудование и технологический процесс свободной ковки (2 час).
9. Электрические способы сварки (2 час).
10. Обработка металлов резанием (2 час).
4. КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА
4.1. Общие методические указания
Студенты, обучающиеся в вузе заочно, выполняют контрольное задание, которое состоит из 30 вариантов. Выполняется тот вариант, номер которого соответствует двум последним цифрам шифра студента. Если номер шифра оканчивается на «31», то выполняется первый вариант задания, на «32» – второй и т.д.
Контрольное задание выполняется в отдельной тетради объемом
12-18 листов. Задания следует выполнять в порядке ответов на поставленные вопросы варианта; из 10 вопросов задания: 5 первых (с 1-ого по 5-ый) вопросов относится к материаловедению, а 5 последующих (с 6-ого по 10-ый) – к технологии конструкционных материалов. Ответы должны быть краткими, точными и не повторять дословно тексты учебников или учебных пособий.
Графические работы выполняются карандашом, при необходимости, с использованием чертежных инструментов.
На страницах текста заданий необходимо оставить поля для замечаний рецензента. Страницы и рисунки пронумеровать. В конце выполненного контрольного задания привести список использованной литературы, указать дату выполнения работы, поставить свою подпись.