министерство образования и науки российской федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ТОМСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»

А.Г. Багинский, Ю.А. Евтюшкин, Н.И. Фомин

ТЕХНОЛОГИЯ КОНСТРУКЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ

(ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ

В МАШИНОСТРОЕНИИ)

Лабораторный практикум для студентов,

обучающихся по направлению 150700 «Машиностроение»

Рекомендовано в качестве учебного пособия Редакционно-издательским советом Томского политехнического университета

Издательство

Томского политехнического университета

2013

УДК 620.18:669

ББК 34.62

Т384

Авторы

А.Г. Багинский, Ю.А. Евтюшкин, Н.И. Фомин,

Ж.Г. Ковалевская, Ю.М. Лозинский, В.Н. Образцов

Т384 Технология конструкционных материалов (Технологические процессы в машиностроении): учебное пособие / А.Г. Багинский, Ю.А. Евтюшкин, Н.И. Фомин и др.; Под ред. А.Г. Багинского; Томский политехнический университет. – Томск: Изд-во Томского политехнического университета, 2013. – 111 с.

В пособии рассматриваются современные технологические процессы в машиностроении; определяются основные понятия, связанные с обработкой материалов давлением, резанием и сваркой, а также литейными технологиями. Пособие представляет собой лабораторный практикум по курсу «Технология конструкционных материалов».

Пособие предназначено для студентов, обучающихся по направлению 150700 «Машиностроение».

УДК 620.18:669

ББК 34.62

Рецензенты

Заместитель технического директора ООО «Сибкабель»

Зиборов В. Ю.

Доктор технических наук

Зав. лабораторией физико-химии порошковой металлургии

Института физики прочности и материаловедения СО РАН

Прибытков Г. А.

© ФГБОУ ВПО НИ ТПУ, 2013 © Авторы, 2013 © Оформление. Издательство Томского политехнического университета, 2013

Введение

Это учебное пособие представляет собой сборник методических указаний по проведению лабораторных работ по дисциплинам «Технология конструкционных материалов» и «Технологические процессы в машиностроении».

Назначение учебного пособия – дать студентам понятие об основных технологических процессах обработки металлических конструкционных материалов, продемонстрировать операции получения литых, кованых и сварных заготовок, обучить проведению основных операций обработки металлов резанием и методам контроля размеров, использованию необходимого оборудования и инструмента.

Познавательная ценность, самостоятельность работы студентов и приобретение ими практических навыков обращения с современным оборудованием, анализа и интерпретации полученных экспериментальных данных, высокий обучающий эффект делают лабораторные работы незаменимой частью изучения указанных выше дисциплин.

Лабораторные работы по технологии конструкционных материалов соответствуют всем основным разделам дисциплины. Они проводятся в специализированных аудиториях кафедры «Материаловедение и технология металлов» ИФВТ ТПУ.

Каждая работа представляет собой исследование процесса обработки, в результате которого получается заготовка или деталь. Задание на выполнение работы студенты получают индивидуально или на подгруппы в 3-5 человек. Студенты работают самостоятельно под руководством преподавателя и учебного мастера. Каждый вносит свою долю в получение результатов, таким образом, отрабатываются навыки работы в группе.

Перед лабораторной работой необходима подготовка: используя методические указания, студент должен составить отчет по теоретической части работы и усвоить основные положения. В начале лабораторной работы проводится контроль подготовки в форме тестов или устных ответов на вопросы преподавателя.

В ходе выполнения работы каждый студент вносит в отчет все полученные данные, строит необходимые графики, делает эскизы и т. п.

По окончании лабораторной работы каждый студент должен провести анализ полученных результатов и сделать выводы. Отчеты по лабораторным работам защищаются каждым студентом индивидуально.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №1

Технология изготовления разовой литейной формы в двух опоках Цель работы

1. Изучить свойства и состав формовочных и стержневых смесей.

2. Изучить модельно-опочную оснастку, инструменты и приспособления, применяемые при формовке.

3. Изучить технологический процесс изготовления литейной формы.

4. На основе полученных знаний под руководством учебного мастера изготовить литейную форму.

Материалы и оборудование

1. Подмодельная плита.

2. Бункер с формовочной смесью.

3. Модель отливки.

4. Опоки.

5. Стержневой ящик.

6. Формовочный инструмент и приспособления.

Основные положения

Литейное производство – отрасль машиностроения, производящая литые изделия из различных металлов и сплавов. Сущность его состоит в получении литых заготовок – отливок – путем заливки расплавленного металла с высокой жидкотекучестью в литейную форму, внутренняя полость которой имеет конфигурацию отливки.

Жидкотекучесть – это свойство сплавов в жидком состоянии заполнять литейную форму и точно воспроизводить её очертания в отливке.

В машинах и промышленном оборудовании около 50 % всех деталей изготавливают литьем. Например, доля литых деталей в кузнечном молоте составляет 90 %, в металлорежущих станках – 80 %, в автомобилях и тракторах – 55 %.

Все способы литья разделяют на две группы:

• Литье в песчано-глинистые формы.

• Специальные способы литья, к которым относится литье в металлические формы, литье по выплавляемым моделям, литье под давлением, центробежное литье и другие способы.

Литьем в песчано-глинистые формы получают до 80 % всех отливок.