4

ФГБОУ ВПО

«Воронежский государственный технический университет»

Кафедра автоматизированного оборудования

машиностроительного производства

Методические указания

к лабораторным работам по дисциплине

«Технология ковки и объёмной штамповки»

для студентов специальности 150201 «Машины и технология обработки металлов давлением» и направления подготовки бакалавров 151900 «Конструкторско-технологическое

обеспечение машиностроительных производств»

(профиль «Конструкторско-технологическое обеспечение

кузнечно-штамповочного производства»)

очной формы обучения

Воронеж 2012

Составители: А.Ю. Бойко, С.И. Антонов

УДК 621.73 (07)

Методические указания к лабораторным работам по дисциплине «Технология ковки и объёмной штамповки» для студентов специальности 150201 «Машины и технология обработки металлов давлением» и направления подготовки бакалавров 151900 «Конструкторско-технологическое обеспечение машиностроительных производств» (профиль «Конструкторско-технологическое обеспечение кузнечно-штамповочного производства») очной формы обучения / ФГБОУ ВПО «Воронежский государственный технический университет»; сост. А.Ю. Бойко, С.И. Антонов, Воронеж, 2012. 47 с.

В методических указаниях изложены требования и рекомендации по выполнению лабораторных работ, их объем и содержание, а также меры по безопасному проведению лабораторных работ. Описание каждой лабораторной работы содержит общие вопросы, теоретическое исследование изучаемого технологического процесса, его характеристики, порядок выполнения и оформления работы.

Предназначены для студентов 2, 3 курсов

Методические указания подготовлены в электронном виде в текстовом редакторе MS WORD и содержатся в файле МУ ЛР ТКОШ.doc.

Табл. 7. Ил. 22. Библиогр.: 8 назв.

Рецензент д-р техн. наук, проф. Ю.С. Ткаченко

Ответственный за выпуск зав. кафедрой профессор

В.М. Пачевский

Издается по решению редакционно-издательского совета Воронежского государственного технического университета

© ФГБОУ ВПО «Воронежский государственный технический университет», 2012

ВВЕДЕНИЕ

Настоящий лабораторный практикум преследует цель закрепить основные теоретические положения курса и ознакомить студентов с методами экспериментального исследования технологических процессов.

ОРГАНИЗАЦИЯ ЛАБОРАТОРНЫХ ЗАНЯТИЙ

Занятия в лаборатории проводятся под руководством преподавателя. Для проведения лабораторных занятий группа делится на подгруппы (по 10 - 12 человек), постоянный состав которых сохраняется до окончания всего лабораторного практикума. Лабораторные работы выполняется сту­дентами самостоятельно, запись расчётных данных производится в рабочей тетради. По результатам выполненных работ оформляется отчет. По окончании лабораторного практикума каждый студент должен сдать зачёт. При сдаче зачёта студент обязан:

1. Знать целевое назначение работы и уметь объяснить порядок и технику её выполнения.

2. Знать устройство, приемы управления и настройку оборудования и приборов, применяемых в работе, расчёт параметров, исследуемых технологических процессов, метрологическую характеристику средств измерения, организацию рабочего места.

3. Понимать физический и практический смысл полученных экспериментальных зависимостей.

4. Предъявить отчёт с записями экспериментальных данных со всеми необходимыми расчётами, эскизами, графиками и выводами по каждой выполненной работе.

ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ ЛАБОРАТОРНЫХ РАБОТ

Перед началом лабораторных занятий студенты знакомятся с содержа­нием лабораторного практикума, организацией и режимом занятий, пра­вилами техники безопасности. Распределение обязанностей внутри под­группы производится студентами с соблюдением принципа равного участия в работе каждого студента.

Студенты должны:

1. Изучить самостоятельно методику выполнения работы и

ознакомить­ся с организацией рабочего места.

2. Ознакомиться под руководством преподавателя или лаборанта с устройством лабораторного оборудования и его управлением. Категорически запрещается самостоятельный пуск оборудования, и пользо­вание приборами без ведома преподавателя или лаборанта.

3. Изучить правила техники безопасности (приложение 1).

4.Рассчитать параметры исследуемого технологического процес­са и произвести расчеты, необходимые для настройки оборудо­вания.

5. Произвести под руководством преподавателя или лаборант на­стройку оборудования и приборов.

6. Провести самостоятельно опыты и необходимые измерения в со­ответствии с методикой. Результаты опытов занести в рабочую тетрадь.

7. После окончания работы оборудование и инструменты хорошо протереть (при необходимости смазать). Рабочее место сдать лаборанту.

8. Провести анализ опытных данных и сделать выводы по работе. Оформить и сдать преподавателю отчет.

ТРЕБОВАНИЯ К ОТЧЕТУ

Отчет по работе оформляется на бумаге стандартного форма­та (формат А4); графики, схемы при необходимости на миллиметров­ке или кальке. Отчет брошюруется в общую тетрадь. Записи в от­чете необходимо вести аккуратно чернилами; рисунки, схемы и гра­фики вычерчиваются в соответствии с ЕСКД без помарок и исправ­лений. Для отчета по всем работам необходим титульный лист. Коллективное составление и сдача отчетов не допускается.

Отчеты по работам оформляются по следующей схеме: назначение работы; цель работы; применяемое оборудование, приборы; после­довательность и описание проводимых работ (со схемами и эски­зами); результаты работы (с Табл.ми, графиками); анализ ре­зультатов и выводы. В выводах дается краткое объяснение физи­ческой сущности полученных зависимостей, и формулируются все основные положения и закономерности исследуемого процесса, вы­текающие непосредственно из опыта и теоретического обобщения. Выводы должны быть краткими и отвечать на вопросы, поставленные в лабораторной работе.

РАБОТА №1

Исследование процесса резки сдвигом пруткового материала

Наиболее распространённым методом получения заготовок из сор­тового проката является резка сдвигом на ножницах или на универ­сальных прессах в штампах, обеспечивающая безотходное разделение проката, высокую производительность и большую стойкость сменного инструмента.

Существует несколько схем резки сдвигом: свободная, во втул­ках и ряд других /6/.

СВОБОДНАЯ РЕЗКА

В исходном положении подвижный нож 2 (рис. 1) находится выше прутка, так что для отрезки очередной заготовки пруток 5 свобод­но подается над неподвижным ножом 4 до упора 3, фиксирующего за­данную длину заготовки. Для удержания прутка от опрокидывания на некотором расстоянии от ножей устанавливается прижим I. Рабочие полости ножей соответствуют профилю и размерам сечения прутка. При внедрении в пруток режущих кромок ножей образуются утяжки и зона врезания. Рабочие поверхности ножей стремятся опрокинуть пру­ток. Со стороны неподвижного ножа этому противодействует прижим, а со стороны подвижного ножа противодействия опрокидыванию нет, поэтому отрезаемая часть отгибается, образуется скос торца и вмя­тина от ножа. Когда усилие резания достигает максимума, в местах контакта с режущими кромками ножей возникают скалывающие трещины, которые, развиваясь во встречном направлении, сливаются. Заготов­ка отделяется от прутка.

РЕЗКА ВО ВТУЛКАХ

В отличие, от свободной резки (рис. 1) резка во втулках (рис. 2) характерна симметричными относительно плоскости сдвига условиями резки. Здесь пруток и отрезаемая заготовка не опрокидываются, благодаря замкнутым рабочим поверхностям ножей-втулок. Это зна­чительно улучшает качество резки: уменьшается скос торца, практи­чески исключается торцевые трещины при резке в холодном состоянии и т.д. Следовательно, с точки зрения качества отрезаемых загото­вок резка во втулках имеет большие преимущества перед свободной резкой.

Однако область применения резки во втулках ограничена главным образом калиброванным прокатом. Это объясняется тем, что горячека­таный прокат имеет большие отклонения размеров сечения от номинала, поэтому рабочие отверстия во втулках должны быть значительно больше диаметра прутка. Это приводит к опрокидыванию прутка и отрезаемой его части, поэтому качество заготовок остаётся практически таким же, как и при свободной резке.

Искажения торцов заготовок характерны для всех схем резки сдвигом, разница заключается лишь в величинах искажений и в степени под­верженности им различных материалов. На рис. 3 схематично показаны искажения торцев заготовок, отрезаемых сдвигом.

Технологические параметры резки во втулках как силовые, так и геометрические практически не отличаются от параметров свободной резки сдвигом.

Усилие резки определяется по формуле:

где: - наибольшее удельное сопротивление срезу;

- площадь поперечного сечения прутка;

d - диаметр разрезаемого прутка

,

где: - предел прочности разрезаемого материала при температуре резки;

k – коэффициент, зависящий от физических свойств разрезаемого материала (k. = 0,5 - 0,75).

Рис.1. Схема свободной резки сдвигом

(момент скола)

Рис.2. Схема резки во втулках