1. Сведения об истории эоп, структуре и выпускаемой продукции.
С открытием Томскою Технологического Института приказом министра МПО от 12 июня 1900 года на механическом отделении в составе учебно-вспомогательных учреждений были организованны механические мастерские. Заведование мастерскими было возложено на профессора Тихона Ивановича Тихонова. В 1904 году был построен корпус для механических мастерских. В состав мастерских входили: литейное отделение с вагранкой системы "Кригер", кузница и механический зал площадью 513 кв. м. в годы ВОВ механические мастерские были переданы электромеханическому заводу и в его составе находятся в настоящее время.
Вновь экспирементально-производственные мастерские Томского политехнического института организованны приказом Мин вуза СССР от 7 февраля 1956 года N135. До 1964 года они располагались в 10 корпусе ТПИ. В 1964 году построено здание 16 учебного корпуса ТПИ, и его центральная часть была отдана под экспериментально-опытные мастерские ТПИ.
13 мая 1986 года приказом Мин вуза РСФСР N3 15 экспериментально-опытные мастерские преобразованы в экспериментально-опытное производство Томского политехнического института.
3 декабря 1991 года постановлением Госкомитета РСФСР по делам науки и высшей школы N241 Опытное производство переименовано в "Эксперимен-тально-опытное производство Томского политехнического университета".
В составе государственного хозрасчетного предприятия ЭОП ТПУ действуют токарный, фрезерный, монтажно-сварочный, слесарный, переплетный участки, кузница и столярный цех.
Основной целью предприятия является осуществление организационной и производственной деятельности, обеспечивающей проведение в ТПУ научно-исследовательских и опытно-конструкторских разработок на уровне моделей, 2
экспериментальных и опытных образцов, обеспечение производственной практики студентов ТПУ, выпуск товарной продукции. Данное предприятие имеет в своем составе:
1. Заготовительное отделение
2. Склады
3. Сварочный участок
4. Слесарный участок
5. Столярный участок
6. Участок металлообработки
7. Переплётный участок.
8. Фрезерный участок
Предприятие производит большой ассортимент продукции, такой как стулья, столы, кровати, парты, двери, ограды и другие изделия из металла.
2. МЕТОДЫ ЛИТЬЯ. ТЕХНОЛОГИЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ФОРМ, ЛИТЕЙНЫЕ СПЛАВЫ, ПЛАВИЛЬНЫЕ АГРЕГАТЫ, ПРИМЕРЫ ОТЛИВАЕМЫХ ЗАГОТОВОК.
Литейное производство - отрасль машиностроения, занимающаяся изготовлением фасонных заготовок или деталей путём заливки расплавленного металла в специальную форму, полость которой имеет конфигурацию детали. При охлаждении залитый металл затвердевает и в твёрдом состоянии сохраняет конфигурацию гой полости, в которую он был залит. Конечную продукцию называют отливкой. В процессе кристаллизации расплавленного металла и последующего охлаждения формируются механические и эксплутационные свойства отливок.
Литьём получают разнообразные конструкции отливок массой от нескольких граммов до 300 т, длинной от нескольких сантиметров до 20 м, со стенками толщиной 0,5-500 мм .
Для изготовления отливок применяют множество способов литья: в песчаные формы, в оболочковые формы, по выплавляемым моделям, в кокиль, под давлением и др. Область применения тою или иного способа литья определяется объёмом производства, требованиями к прочности изготовляемых отливок, геометрической точностью и экономической целесообразностью.
Литейная форма - это система элементов, образующих рабочую полость, при заливке которой расплавленным металлом формируется отливка.
Методы литья.
Литьё в оболочковые формы.
Оболочковая форма это разовая корко-форма ( рис. 1) из двух скреплённых полу форм 1 и 2 с толщиной стенок 6-10 мм. Оболочковые формы изготавливают из смеси состоящей из мелкого кварцевого песка и крепителя - фенол формальдегидной порошкообразной термореактивной смолы (пульвербакелита) 3, на специальных автоматических и полуавтоматических машинах. Термореактивная смола плавится при нагревании специальными электронагревателями, установленными внутри металлической модели, и обволакивает зерна песка, при дальнейшем
Рис. 1 Корко-форма.
нагревании затвердевает и связывает зёрна песка в прочную оболочку с гладкой внутреннее поверхностью. Спаривание полу форм производят по фиксаторам 4 с помощью скоб, струбцин или склеиванием. Расход формовочной смеси в 8-10 раз меньше чем при литье в песчано-глинистые формы. Отливки, полученные этим методом, имеют плотную однородную мелкозернистую структуру и высокие механические свойства, меньшие усадку и внутренние напряжения, чем при других способах литья. Литьём в оболочковые формы получают отливки с высоким качеством поверхности и точностью. Недостаток этого способа высокая стоимость материала, оснастки и оборудования, поэтому применять его эффективно в крупносерийном производстве отливок массой до 100 кг.
Литьё по выплавляемым моделям.
Способ получения фасонных отливок из металлических сплавов неразъемной и негазотворной оболочковой форме. При данном способе используется разовая модель, которая удаляется из формы 4 посредством выправления. В качестве молельных составов используют: воскоподобные (парафин, стеарин), металлические (сплав руда, ртуть). При использовании воскоподобных модельных составов нагретый состав запрессовывается в форму, затем полученная модель охлаждается и собирается в модельный блок 1. К литниковой системе припаиваются модели (до 100 штук). Готовый модельный блок погружается в сосуд с керамической суспензией (пылевидный кварц + раствор этилсиликата), затем вынимается и засыпается песком. На поверхности блока образуется корка 2. Операция повторяется до 6 раз, затем модели выплавляются, форма просушивается, прокаливается и в горячем состоянии заливается. Литьём по выплавляемым моделям изготавливают отливки с высокой точностью, что часто позволяет использовать их как готовые детали, без дополнительной обработки.
Рис. 2.
Литьё в песчаные формы.
Способ получения отливок в формах, изготавливаемых из песчано-глинистых формовочных материалов используемых для получения одной отливки. После заливки металла в форму и его остывания, форма разрушается и извлекается отливка. Данный способ получения отливок используется в мелком и мелкосерийном производстве. К недостаткам способа относят плохое качество поверхности, необходимость изготовления формы для каждой отливки
Технология изготовления форм.
Процесс изготовления форм называется формовкой. Существует формовка ручная - в опоках, по шаблону и машинная - по моделям в опоках и безопочная для мелких отливок.
Для изготовления песчаных форм используют формовочные смеси. В зависимости от сплава (металла), массы и толщины стенок отливки в формовочные смеси входят в различных пропорциях неорганические материалы (кварцевый песок, огнеупорная глина и т. д.) и органические материалы (опилки, каменноугольная пыль и т. д.) Различают формовочные смеси единые, облицовочные и наполнительные. Единую формовочную смесь применяют при серийном и массовом производстве мелких и средних отливок и полностью перерабатывают после каждого употребления. Облицовочную формовочную смесь используют при изготовлении средних и крупных заготовок для замены части смеси соприкасающейся с жидким металлом, в неё добавляют значительное количество свежих формовочных материалов, увеличивающих огнеупорность и газопроницаемость формы.
Облицовочная формовочная смесь должна иметь следующие свойства:
пластичность, ггазопроницаемость, податливость, долговечность, прочность. Остальную часть формы набивают наполнительной формовочной смесью, которая отличается от облицовочной тем, что готовится из отработанной смеси.
1. Ручная формовка в парных опоках по разъемным моделям.
В опоку 1 закладывается половина модели 5 и засыпается формовочной смесью. Затем смесь 3 вручную утрамбовывается и сверху ставится вторая половина модели 6, литниковая система 4 и вторая опока 2. Снова засыпается и утрамбовывается формовочная смесь. В форме с помощью иглы-душника накалываются вентиляционные каналы 7 для улучшения отвода газа. Затем модель и литниковая система убираются, форма собирается и заливается.
Рис. 3.Ручная формовка в парных опоках.
2. Ручная формовка шаблонами.
Стальной пруток (шпиндель) 2 устанавливается в подпятник Ш1, затем в форму засыпается и уплотняется смесь. Шаблон вращается и срезает лишний слой смеси. В результате остается контур детали, по которому изготавливается полу форма 3. Далее шпиндель устанавливается на место в подпятник и шаблоном Ш2 срезается слой смеси 4 равный толщине отливки. Потом форма собирается и заливается.
Способ применяется для изготовления отливок имеющих форму вращения.
Рис. 4. Ручная формовка шаблонами.
Машинная формовка.
Предусматривает механизацию всех основных операций
1 Установку опоки на машину
2 Заполнения её смесью
3 Уплотнение смеси (пескомётом, встряхиванием, прессованием).
4 Извлечение детали
5 Сборка формы