Технология машиностроения

Федеральное агентство по образованию

 

 

Государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Санкт-Петербургский  государственный

инженерно-экономический университет» в г.Вологда

 

 

 

Кафедра управления качеством и  машиноведения

 

 

 

Контрольная работа по дисциплине

 

технология  машиностроения

 

Выполнила: Кулева Алена Николаевна

                                                           

 

студентка 3 курса 5 л. 10 мес.  специальность ____________________

                            

 

группа ЭМ-10 № зачетной книжки 02-40

 

Подпись: ________________________________________________________

 

Преподаватель: _________________________________________________

                                                                              (Фамилия И.О.)

 

Должность: ______________________________________________________

                                                           уч. степень, уч. звание 

 

Оценка: ___________________ Дата: ________________________________

 

Подпись:________________________________________________________

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Вологда

2013

Содержание

1. Сущность волочения и для чего оно применяется………………………..3
2. Сущность и область применения литья в оболочковые формы. Сущность и область применения литья по выплавляемым моделям. Назвать этапы технологии литья по выплавляемым моделям…………………………..5
3. Для чего нужны подкатной и формовочный ручьи штампов ПШМ?......9
4. Общая характеристика листовой штамповки…………………………...13
5. Виды сварных соединений и швов………………………………………15
6. Плазменная сварка…………………………………………………………17
7. Схема обработки точением. Режимы резания…………………………..22
8. Качество поверхности деталей машины………………………………...26
9. Методы обработки плоских поверхностей……………………………...29
10. Объекты производства в машиностроении……………………………..33

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. Сущность волочения и для чего оно применяется.

Сущность процесса волочения  заключается в протягивании заготовок через сужающееся отверстие (фильеру) в инструменте, называемом волокой. Конфигурация отверстия определяет форму получаемого профиля.

 Схема волочения

Волочением получают проволоку диаметром 0,002…4 мм, прутки и профили фасонного сечения, тонкостенные трубы, в том числе и капиллярные. Волочение применяют также для калибровки сечения и повышения качества поверхности обрабатываемых изделий. Волочение чаще выполняют при комнатной температуре, когда пластическую деформацию сопровождает наклеп, это используют для повышения механических характеристик металла, например, предел прочности возрастает в 1,5…2 раза.

Исходным материалом может быть горячекатаный пруток, сортовой прокат, проволока, трубы. Волочением обрабатывают стали различного химического состава, цветные металлы и сплавы, в том числе и драгоценные.

Оборудование  для волочения

Основной инструмент при волочении – волоки различной  конструкции. Волока работает в сложных  условиях: большое напряжение сочетается с износом при протягивании, поэтому  их изготавливают из твердых сплавов. Для получения особо точных профилей волоки изготавливают из алмаза. Конструкция инструмента представлена на рисунке 2.

 Волока

Волока 1 закрепляется в обойме 2. Волоки имеют сложную конфигурацию, ее составными частями являются: заборная часть I, включающая входной конус и смазочную часть; деформирующая часть II с углом в вершине α (6…18 0 – для прутков, 10…24 0 – для труб); цилиндрический калибрующий поясок III длиной 0,4…1 мм; выходной конус IV.

Технологический процесс волочения  включает операции:

• предварительный отжиг заготовок для получения мелкозернистой структуры металла и повышения его пластичности;
• травление заготовок в подогретом растворе серной кислоты для удаления окалины с последующей промывкой, после удаления окалины на поверхность наносят подсмазочный слой путем омеднения, фосфатирования, известкования, к слою хорошо прилипает смазка и коэффициент трения значительно снижается;
• волочение, заготовку последовательно протягивают через ряд постепенно уменьшающихся отверстий;
• отжиг для устранения наклепа: после 70…85 % обжатия для стали и 99 % обжатия для цветных металлов ;
• отделка готовой продукции (обрезка концов, правка, резка на мерные длины и др.).

Технологический процесс  волочения осуществляется на специальных  волочильных станах. В зависимости  от типа тянущего устройства различают станы: с прямолинейным движением протягиваемого металла (цепной, реечный); с наматыванием обрабатываемого металла на барабан (барабанный). Станы барабанного типа обычно применяются для получения проволоки. Число барабанов может доходить до двадцати. Скорость волочения достигает 50 м/с.

Процесс волочения характеризуется  параметрами: коэффициентом вытяжки  и степенью деформации.

Коэффициент вытяжки определяется отношением конечной и начальной  длины или начальной и конечной площади поперечного сечения:

Степень деформации определяется по формуле:

Обычно за один проход коэффициент  вытяжки λ не превышает 1,3, а степень деформации ε – 30 %. При необходимости получить большую величину деформации производят многократное волочение.

 

2. Сущность и область применения литья в оболочковые формы. Сущность и область применения литья по выплавляемым моделям. Назвать этапы технологии литья по выплавляемым моделям.

 Изготовление отливок  литьем по выплавляемым моделям

Сущность метода и  область применения

Сущность состоит в  том, что по неразъемной легкоплавкой модели изготавливают неразъемную разовую форму. Модели из этой формы выплавляют, а образовавшуюся полость заливают жидким металлом. При этом способе получаемые отливки настолько точны, что объем механической обработки, уменьшается на 80... 100% ив 1,5...2 раза сокращается расход жидкого металла. Высокая точность и чистота поверхности отливки обеспечиваются: применением неразъемных моделей (модели выплавляют, и не требуется их расталкивать); отсутствием формовочных уклонов; изготовлением стержней в процессе формовки, а не отдельно в стержневых разъемных ящиках; использованием маршалита (кварцевая мука) в качестве наполнителя в формовочной смеси, что обеспечивает получение гладкой поверхности отливки.

Литье по выплавляемым моделям  применяют при производстве отливок очень сложной конфигурации из любых литейных сплавов, в том числе из высоколегированных сталей, имеющих высокую температуру плавления и трудно поддающихся механической обработке и ковке. Этим способом можно получать отливки массой 0,02... 100 кг, с толщиной стенок до 0,5 мм и отверстиями диаметром до 2 мм.

Технология получения  отливок литьем по выплавляемым моделям

Включает следующие  этапы:

а) изготовление разъемных  пресс-форм;

б) получение неразъемных  легкоплавких моделей в пресс-формах;

в) изготовление неразъемной разовой формы по легкоплавким моделям;

г) выплавление моделей  из формы;

д) обжиг формы;

е) заливка формы металлом и выбивка готовых отливок.

Разъемные пресс-формы  изготовляют из стали или алюминиевых  сплавов. Полость пресс-формы точно  повторяет конфигурацию и размеры будущей детали с учетом усадки модельного состава.

Неразъемные легкоплавкие модели получают запрессовкой в пресс-форму  модельного состава, нагретого до тестообразного состояния. Для его изготовления широко используют легкоплавкие материалы: парафин, стеарин, воск, церезин, канифоль и др. Легкоплавкая модель в отличие от обычной является точной копией изготовляемой детали: она неразъемна, имеет все внутренние полости, отверстия, резьбу и не имеет стержневых знаков.

Чтобы изготовить литейную форму, готовый блок моделей окунают в огнеупорную смесь, представляющую собой суспензию маршалита (60...70 %) в гидролизованном этилсиликате (30...40 %). После окунания на моделях, питателях и стояке остается тонкая огнеупорная пленка смеси 4. Эта же смесь заполняет все полости и отверстия в моделях, образуя стержни. Для упрочнения огнеупорной пленки блок моделей посыпают мелким сухим кварцевым песком 5. Прилипая к сырой пленке, песок образует огнеупорный слой, который сушат либо на воздухе, либо помещая блок моделей в аммиачную камеру для ускоренной химической сушки. Когда слой высыхает, операции окунания, посыпания песком и сушки повторяют от 3 до 5 раз. После сушки последнего огнеупорного слоя получают форму в виде многослойной оболочки с заформованными легкоплавкими моделями. Форму помещают в сушильный шкаф и выдерживают при температуре более 100 °С или погружают в горячую воду. Модели и элементы литниковой системы (стояк и питатели) плавятся и вытекают из формы. Для выжигания остатков модельного состава из полости, а также для упрочнения оболочки полученную литейную форму в металлическом ящике 6 засыпают металлической дробью и помещают в термическую печь, где обжигают при температуре 800... 900 °С. Заливку металла производят в горячую форму, что дает возможность получать тонкостенные сложной конфигурации отливки. Выбивку отливок и отделение литников осуществляют на виброустановках.

Кроме выплавляемых моделей  в литейном производстве используют выжигаемые модели при изготовлении ответственных отливок массой до 3,5т из чугуна, стали и цветных сплавов в единичном производстве. Для изготовления выжигаемых моделей используют пенополистирол, который в 50... 100 раз легче древесины, легко режется горячей проволокой и легко склеивается.

Склеиванием можно получить полистироловые выжигаемые модели самой сложной конфигурации. Этот метод отличается большой точностью и экономией металла из-за отсутствия формовочных уклонов.

Изготовление отливок  литьем в оболочковые формы

Сущность метода и  область применения

Сущность заключается  в том, что разовую литейную форму  изготовляют в виде оболочки, используя  для формовочной смеси в качестве связующего материала фенольные  термореактивные смолы, прочно цементирующие  мелкий кварцевый песок, являющийся наполнителем. Изготовление оболочковой формы исключает потребность в опоках, резко снижает расход формовочной смеси, легко механизируется и автоматизируется. Использование формовочной смеси, состоящей из 92...95 % мелкого кварцевого, магнезитового или циркониевого песка и 4...6 % термореактивной фенолформальдегидной смолы, обеспечивает малую шероховатость поверхности и более высокую точность отливок (5...8 класса), чем изготовленных в песчаноглинистых формах, так как оболочка твердеет на модели и сохраняет ее размеры.

Литье в оболочковые формы применяют в крупносерийном и массовом производствах при получении ответственных фасонных мелких и средних отливок из различных сплавов.

Технология изготовления оболочковой формы 

Начинается с нанесения  пульверизатором на металлическую  модельную плиту разделительного состава, облегчающего снятие оболочки. Затем модельную плиту нагревают в электрической печи до температуры 200...220 °С, устанавливают над бункером и закрепляют моделью вниз. Бункер переворачивают на 180°, и формовочная смесь падает на нагретую модельную плиту. При выдержке в течение 20...30 с смола плавится и, обволакивая тонкой пленкой мелкие зерна песка, образует оболочку толщиной б...8 мм. Бункер возвращают в исходное положение, и непрореагировавшая формовочная смесь падает на его дно. Снятую с бункера модельную плиту с непрочной оболочкой отправляют в электрическую печь с температурой около 350 °С. Здесь смола в течение 90...180 с полимеризуется и необратимо твердеет, образуя прочную оболочковую полуформу. По такой же технологии изготавливают другую полуформу.

Для снятия готовой оболочковой  полуформы модельная плита 1 с  закрепленной полумоделью 3 снабжена толкателями 4, находящимися на уровне плиты, и толкателями 2, которые выступают из нее и  образуют в полуформе углубления. На другой модельной плите (здесь не показано) толкатели расположены на несколько миллиметров ниже плоскости разъема, чтобы образовать выступы на второй полуформе против углублений на первой. С помощью этих выступов и углублений фиксируют положение полуформ при сборке оболочковой формы. При нажатии на плиту 6 толкатели снимают полуформу 5 с модельной плиты. В одной из полуформ на стержневые знаки устанавливают стержень, закрывают другой полуформой, скрепляют их скобами, струбцинами или склеивают по плоскости разъема. Собранную оболочковую форму 7 помещают в. металлический ящик 8, засыпают крупным песком или чугунной дробью 9 и заливают металлом. К моменту полной кристаллизации металла отливки смола из смеси выгорает, форма и стержни разупрочняются и легко разрушаются, освобождая отливку при выбивке.