358

2

УДК 624.9.06

Максименков В.И. Программа, контрольные задания и методические указания к их выполнению по «Технологии конструкционных материалов» для студентов специальности 150200 «Автомобили и автомобильное хозяйство» заочного обучения.

/В.И. Максименков, В.П. Миронов. – Воронеж: ВГЛТА, 2003. – 26 с.

Печатается по решению редакционно-издательского совета ВГЛТА

Рецензент – д-р техн. наук, проф. Кроха В.А.

Научный редактор – д-р техн. наук В.И. Максименков

3

1 ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1.1Дисциплина «Материаловедение. Технология конструкционных мате- ри-алов» (часть 2 – «Технология конструкционных материалов») имеет большое значение для общепрофессиональной подготовки инженеров по специальности 150200 – Автомобили и автомобильное хозяйство.

Полученные при изучении дисциплины знания позволяют назначить рациональные технологические процессы и оптимальные технологические параметры обработки деталей автотранспортной техники.

1.2Технология конструкционных материалов является одной из базовых дисциплин для последующего изучения дисциплин:

- Метрология, стандартизация и сертификация; - Детали машин и основы конструирования;

- Основы технологии производства и ремонта автомобилей; - Технология и оборудование для восстановления деталей при ремонте.

Знания, полученные при изучении «Технологии конструкционных материалов», используются в дипломном проектировании.

1.3Целью изучения дисциплины является обучение специалистов навыкам выбора технологических методов получения и обработки заготовок деталей автомобилей, обеспечивающих высокое качество продукции, экономию материалов, высокую производительность труда.

1.4Основные задачи, решение которых будет способствовать успешному освоению дисциплины, являются:

- изучение традиционных технологических процессов получения заготовок и деталей машин литьем, обработкой давлением, сваркой, обработкой резанием;

- получение навыков выбора рациональных технологических процессов и определения оптимальных режимов обработки заготовок и деталей, применяемых в автотранспортной технике.

1.5В процессе изучения дисциплины «Технология конструкционных материалов» студенты должны приобрести умения:

- правильного выбора методов получения заготовок деталей; - выбора рациональных технологических процессов изготовления дета-

лей;

- определения наиболее экономических способов производства деталей, обеспечивающих наилучшие эксплуатационные характеристики в работе.

4

2ПРОГРАММА

2.1Основы металлургического производства

Основы металлургии. Исходные материалы металлургического производ-

ства.

Металлургия чугуна: сущность доменного процесса, состав шихты, схема доменной печи, продукты доменного процесса, разновидности чугуна и его основные свойства, прямое восстановление железа из руд.

Металлургия стали: сущность промышленного передела чугуна, методы получения стали, производство стали в конвертерах и в электропечах, разливка стали, мартеновский метод получения стали.

Методы получения меди, алюминия, магния, титана.

2.2 Технология литейного производства

Основы литейного производства. Типовые детали автомобилей, изготавливаемые литьем. Структура литейного производства. Изготовление модельной оснастки. Формовочные и стержневые материалы. Методы формовки. Литниковая система. Литейные свойства материалов и сплавов. Плавление и заливка металла.

Технология изготовления отливок из стали и чугуна. Стальное литье: особенности формовки, плавления и заливки жидкого металла, термообработки отливок. Чугунное литье: плавление чугуна, устройство вагранки, модифицирование чугуна, отливки из ковкого чугуна.

Характеристика технологических особенностей специальных методов литья. Литье в металлические формы. Литье под давлением. Центробежное литье. Литье по выплавляемым моделям. Литье в оболочковые формы.

Отделка отливок. Выбивка, обрубка и зачистка отливок. Механизация этих операций. Характеристика типовых дефектов литейного производства. Методы контроля качества отливок. Охрана труда и охрана окружающей среды в литейном производстве.

5

2.3 Технология обработки металлов давлением

Основы обработки давлением. Типы деталей автомобиля, изготавливаемые методами обработки давлением. Теоретические основы обработки металлов давлением. Нагрев металлов перед обработкой давлением. Работа печей и нагревательных устройств.

Прокатка металлов. Сущность и схемы прокатки. Виды прокатной продукции. Устройство прокатных станов. Прокатка труб.

Прессование. Схемы прямого и обратного прессования. Оборудование для прессования.

Волочение. Сущность процесса, виды получаемой продукции, волочильные станы.

Ковка металлов. Основные операции ковки, оборудование и инструмент, применяемые при ковке.

Штамповка металла. Сущность объемной штамповки, конструкции штампов, облойная и безоблойная штамповка. Листовая штамповка, основные операции, конструктивные особенности штампов. Характеристика оборудования для штамповки. Сущность штамповки взрывом, импульсным магнитным полем.

2.4 Технология сварочного производства

Роль сварочной технологии в автомобилестроении. Классификация методов сварки. Виды сварных соединений. Сущность дуговой сварки. Характеристика оборудования для сварки постоянным и переменным током. Электроды. Режим сварки.

Автоматическая сварка под флюсом, характеристика сварочных автоматов и полуавтоматов.

Электрошлаковая сварка. Область применения, технологические режимы. Сварка в среде защитных газов. Сущность электронно-лучевой сварки.

Газовая сварка. Характеристика горючих газов. Аппаратура и инструмент для газовой сварки. Технологические режимы сварки. Особенности сварки чугуна и цветных металлов.

Контактная сварка. Сущность и область применения точечной, стыковой и шовной сварки. Характеристика оборудования и технологических режимов.

6

Применение контактной сварки в автомобилестроении.

Резка металлов. Технология и оборудование газовой резки. Дуговая резка. Наплавка металлов. Оборудование и технологические особенности наплавки. Применение наплавки при восстановительном ремонте в автопредприя-

тиях.

Пайка металлов. Состав мягких и твердых припоев. Технологические режимы пайки.

Характерные дефекты сварочных работ, причины их образования и методы устранения. Контроль качества сварных швов.

2.5 Технология обработки металлов резанием

Основы обработки резанием. Координатные плоскости. Рабочие движения. Элементы режимов резания. Основные технологические методы обработки резанием конструкционных материалов.

Геометрия режущего инструмента на примере токарного резца. Классификация токарных резцов.

Стружкообразование при резании металлов. Типы стружек. Усадка стружки. Наростообразование.

Силы резания. Составляющие силы резания. Анализ факторов, влияющих на силы резания.

Тепловые явления при резании металлов. Тепловой баланс, понятие о температуре резания. Анализ факторов, влияющих на температуру. Износ режущего инструмента. Стойкость режущего инструмента.

Качество обработанной поверхности. Критерии, определяющие шероховатость. Анализ факторов, влияющих на качество поверхности. Методика расчета рациональных режимов резания.

Приводы металлорежущих станков. Общая характеристика ступенчатых и бесступенчатых приводов. Типовые узлы ступенчатых приводов. Особенности механических, гидравлических, электрических и бесступенчатых приводов.

Классификация металлорежущих станков и их маркировка. Применение металлорежущих станков в автомобилестроении и при ремонте машин. Токар- но-винторезный станок. Устройства и работа токарно-винторезного станка. Кинематическая схема станка.

Устройство и работа токарно-карусельного станка. Особенности устрой-

7

ства токарно-револьверного станка, токарные автоматы.

Обработка сверлением. Характеристика инструмента для обработки отверстий: сверла, зенкеры, развертки. Устройство и работа вертикальносверлильного, радиально-сверлильного и горизонтально-расточного станка.

Обработка фрезерованием. Сущность фрезерования. Попутное и встречное фрезерование. Конструкция и разновидности фрез. Устройство и работа фрезерных станков.

Изготовление зубчатых колес. Методы изготовления зубчатых колес: копирование, обкатка. Особенности конструкции режущего инструмента. Устройство и работа зубообрабатывающих станков.

Обработка строганием и протягиванием. Основы обработки строганием, режущий инструмент. Устройство и работа поперечно-строгальных и продоль- но-строгальных станков. Долбежные станки. Обработка протягиванием. Характеристика протяжек. Протяжные станки.

Шлифование металлов. Сущность шлифования. Характеристика абразивного режущего инструмента: материал, зерно, зернистость, связка, твердость круга, структура круга. Маркировка шлифовальных кругов. Алмазный инструмент и абразивные материалы. Технология шлифования. Режимы шлифования. Шлифовальные станки: круглошлифовальные, бесцентровошлифовальные, плоскошлифовальные.

2.6 Технология электрофизических и других специальных методов размерной обработки

Электрофизические методы обработки. Ультразвуковая размерная обработка. Электроискровая, электроимпульсная и анодно-механическая обработка.

Обработка пластическим деформированием. Характеристика основных формоизменяющих методов: накатывание рифлений, резьб, зубчатых колес. Характеристика отделочных методов. Обкатывание, раскатывание, выглаживание.

2.7 Технология изготовления изделий из металлических материалов

Основные методы переработки пластмасс в изделия. Литьевые методы переработки и область их применения. Горячее и холодное формование, харак-

8

теристика оборудования и инструмента. Область их применения.

Прессование и штамповка пластмасс. Горячее прессование изделий из пластмасс, схема процесса, оборудование и инструмент. Штамповка изделий из пластмасс. Получение изделий методом экструзии.

Обработка резанием неметаллических материалов. Физические особенности обработки резанием неметаллических материалов. Особенности токарной обработки пластмасс.

Изготовление изделий из резины. Применение резиновых изделий в конструкциях автомобилей.

Техническое стекло и методы изготовления изделий из него. Характеристика древесины и ее производных как конструкционных мате-

риалов: натуральная древесина, прессованная древесина и древесно-слоистые пластики.

3 ЛАБОРАТОРНЫЕ РАБОТЫ

3.1Технология изготовления отливок в песчаной форме.

3.2Изучение сварочного оборудования и технологии сварки.

3.3Изучение прессового оборудования и операций листовой штамповки.

3.4Изучение конструкции и геометрии токарного резца.

3.5Изучение делительной головки.

3.6Изучение кинематики станков со ступенчатым приводом.

4 МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ДЛЯ ВЫПОЛНЕНИЯ КОНТРОЛЬНЫХ РАБОТ ПО ТЕХНОЛОГИИ КОНСТРУКЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ

Студенты в процессе самостоятельного обучения материала должны выполнить 3 контрольные работы.

Вопросы контрольных заданий составлены так, что в процессе их выполнения студент должен будет проработать все разделы курса.

1-я контрольная работа содержит вопросы из разделов программы 2.1 «Основы металлургического производства», 2.2 «Технология литейного производства» и 2.3 «Технология обработки металлов давлением».

2-я контрольная работа содержит вопросы из разделов программы 2.4 «Технология сварочного производства», 2.5 «Технология обработки металлов

9

резанием», 2.6 «Технология электрофизических и других специальных методов размерной обработки» и 2.7 «Технология изготовления изделий из неметаллических материалов».

Первая контрольная работа содержит 3 вопроса, вторая контрольная работа содержит 4 вопроса.

Задания для работ составлены в 40 вариантах.

К каждой контрольной работе на установочной лекции выдается индивидуальный рисунок детали с указанием необходимых размеров, материала и поверхности обработки резанием и рисунок сварного изделия. Индивидуальные задания выполняются, руководствуясь методическими указаниями по литейному производству, сварочному производству и механической обработки резанием.

Номера вопросов для контрольных работ выбираются из приведенной ниже таблицы 4.1 в соответствии с номером выданного рисунка детали.

Ответы на вопросы должны быть четкими с достаточно полным изложением материала. Примеры желательно приводить из области, близкой к основной работе. Все необходимые рисунки и эскизы должны выполняться карандашом. Не допускается представление рисунков и схем в виде ксерокопий. На станицах текстовой части необходимо оставлять поля (2…3 см) для замечаний рецензента. Все страницы и рисунки должны быть пронумерованы. Контрольные работы будут проверяться только при наличии в них данного раздаточного материала (чертежа детали, чертежа сварочного изделия) и указания обрабатываемой поверхности резания с фамилией студента. В конце каждой работы необходимо привести список используемой литературы, а также поставить дату выполнения работы и личную подпись.

10

Таблица 4.1

Номера вопросов к контрольным работам

ВОПРОСЫ К КОНТРОЛЬНЫМ РАБОТАМ

1…40 По выданному чертежу детали (рис. 1…40) разработайте эскиз отливки, приведите эскиз модели, стержня и собранной литейной формы (в разрезе). Опишите последовательность изготовления формы при единичном производстве.

41 Выберите оборудование, приведите его схему и опишите технологию