О.Т. Черней
ТЕХНОЛОГИЯ КОНСТРУКЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ
Министерство образования и науки РФ
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования
« Волжский государственный инженерно-педагогический университет»
Профессионально-педагогический институт
Кафедра «Строительство и сварочные технологии»
О.Т. Черней
ТЕХНОЛОГИЯ КОНСТРУКЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ
Учебно-методическое пособие
Нижний Новгород
2010ББК 74.58:30.3
Ч 49
О.Т. Черней Технология конструкционных материалов. Учебно-методическое пособие/ Черней О.Т.– Н.Новгород: ВГИПУ, 2010. – 40с.
Пособие предназначено для выполнения контрольной работы по дисциплине «Технологии конструкционных материалов» В учебно-методическом пособии изложены требования и рекомендации по выполнению и оформлению контрольной работы, приведены контрольные задания.
Пособие составлено в соответствии с учебной программой для студентов заочной формы обучения специальности 190603.65 Сервис транспортных и технологических машин и оборудования (автомобильный транспорт)
© Черней О.Т., 2010
© ВГИПУ, 2010
СОДЕРЖАНИЕ
Введение | ………………………………………………………… | 4 |
1 | Общие положения………………………………….... | 5 |
1.1 | Состав и объем контрольной работы……………… | 5 |
1.2 | Методические рекомендации к выполнению контрольной работы………………………………… | 5 |
2 | Выбор метода и способа получения заготовки… | 6 |
2.1 | Общие принципы выбора заготовки...................... | 10 |
2.2 | Основные факторы, влияющие на выбор способа получения заготовки……………………. | 11 |
2.3 | Литейное производство. Общие сведения о литейном производстве…………………………... | 13 |
2.4 | Технология обработки давлением. Общие сведения …………………………………………… | 14 |
2.5 | Сварочное производство………………………....... | 16 |
2.6 | Общая характеристика размерной обработки…………………………………………... | 17 |
3 | Контрольные работы………………………………. | 18 |
3.1 | Методические рекомендации к выполнению контрольных работ…………………………………. | 18 |
3.2 | Варианты контрольных заданий …………………… | 19 |
Литература…………………………….…………….. | 31 |
Особое место в подготовке выпускников машиностроительных специальностей занимает их технологическая подготовка, основы которой закладываются при изучении дисциплины «Технологии конструкционных материалов».
Цель курса – дать будущим специалистам понятие о технологическом процессе, а также знания по выбору технологических методов производства и обработки заготовок машиностроительных изделий, обеспечивающих высокое качество продукции, экономию материалов, высокую производительность труда. Дать понятие о конструкционных материалах, их строении, свойствах и методах получения.
Задачи курса – изучение технологических методов получения и обработки заготовок и деталей машин, их технико-экономических характеристик и областей применения; принципиальных схем типового оборудования, оснастки, инструмента и приспособлений; основных вопросов технологичности конструкций заготовок с учетом их производства; технико-экономических характеристик процессов; техники безопасности и охраны окружающей среды.
1 Общие положения
1.1 Состав и объем контрольной работы
Выбор варианта контрольной работы производится в соответствии с последней цифрой шифра зачетной книжки: 1 - первый вариант, 2 – второй вариант и т. д. Контрольная работа выполняется в виде реферата объемом 10-15 машинописных листов формата А4, шрифт № 14, 1,5 интервала, Times New Roman.
Содержание работы:
- ответ на вопросы по заданию; примеры;
- список использованной литературы.
Титульный лист должен содержать:
- наименование учебного заведения, кафедры;
- подзаголовок (Контрольная работа по дисциплине «Технология конструкционных материалов»);
- номер варианта;
- фамилия, и.о. студента; номер группы;
- фамилия, и.о. преподавателя;
- год выполнения работы
1.2 Методические рекомендации к выполнению контрольной работы
Студенты, обучающиеся заочно, выполняют одну контрольную работу. Задание и выбор вариантов находятся в соответствующих разделах настоящих методических указаний.
Ответы должны быть краткими, аргументированными и точными. При описании производственных процессов необходимо приводить схемы соответствующего оборудования с описанием его устройства и принципа действия. А для формообразующих процессов к тому же привести эскизы применяемых инструментов и оснастки.
2 Выбор метода и способа получения заготовки
Необходимость экономии материальных ресурсов предъявляет высокие требования к рациональному выбору заготовок, к уровню их технологичности, в значительной мере определяющей затраты на технологическую подготовку производства, себестоимость, надёжность и долговечность изделий.
Правильно выбрать способ получения заготовки – означает определить рациональный технологический процесс её получения с учётом материала детали, требований к точности её изготовления, технических условий, эксплуатационных характеристик и серийности выпуска.
Машиностроение располагает большим количеством способов получения деталей. Это многообразие, с одной стороны, позволяет существенно повысить эксплуатационные характеристики машин за счёт использования свойств исходного материала, с другой – создаёт трудности при выборе рационального, экономичного способа получения детали.
Особенно важно правильно выбрать вид заготовки, назначить наиболее рациональный технологический процесс её изготовления в условиях автоматизированного производства, когда размеры детали при механической обработке получаются «автоматически» на предварительно настроенных агрегатных станках или станках с числовым программным управлением (ЧПУ). В этом случае недостаточные припуски так же вредны, как и излишние, а неравномерная твёрдость материала или большие уклоны на заготовке могут вызвать значительные колебания в допусках размеров готовой детали.
Поэтому очень важен экономически и технологически обоснованный выбор вида заготовки для данного производства.
Максимальное приближение геометрических форм и размеров заготовки к размерам и форме готовой детали – главная задача заготовительного производства.
Заданные конструктором геометрия, размеры и марка материала детали во многом определяют технологию изготовления. Таким образом, выбор вида заготовки происходит в процессе конструирования, так как при расчёте деталей на прочность, износостойкость или при учете других показателей эксплуатационных характеристик конструктор исходит из физико-механических свойств применяемого материала с учётом влияния способа получения заготовки.
Факторы, влияющие на себестоимость производства в машиностроении, делятся на три группы:
1-я группа – конструктивные факторы, т.е. конструктивное решение самой детали, обеспечивающее приемлемость её для изготовления обработкой давлением, литьем, сваркой; выбор марки материала и технологических условий;
2-я группа – производственные факторы, т.е. характер и культура производства, технологическая оснащенность, организационные и технологические уровни производства;
3-я группа – технологические факторы, характеризующие способ формообразования заготовок, выбор самой заготовки, оборудования и технологического процесса получения детали.
То, насколько полно в заготовке учтено влияние факторов первой и второй групп, позволяет судить о технологичности заготовки.
Под технологичностью заготовки принято понимать, насколько данная заготовка соответствует требованиям производства и обеспечивает долговечность и надежность работы детали при эксплуатации.
Выпуск технологичной заготовки в заданных масштабах производства обеспечивает минимальные производственные затраты, себестоимость, трудоемкость и материалоемкость.
Третья группа факторов важна, когда детали могут быть получены одним или несколькими способами литья или обработки давлением, например, фланцы, тройники, шестерни. Однако при литье структура металла, а следовательно, и механические свойства, ниже, чем при обработке металлов давлением. Также, особенно при литье в кокиль или под давлением, выше вероятность возникновения литейных напряжений и наличия пористости.
При штамповке, создавая направленную структуру, можно увеличить эксплуатационные свойства детали. В то же время заданный параметр шероховатости поверхности и точность размеров могут быть обеспечены в обоих случаях.