Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство науки и образования Российской Федерации

Тверской государственный технический университет

Кафедра: «Технология металлов и материаловедение»

Курсовая работа

по дисциплине:

"Технология конструкционных материалов"

Проверил: Барчуков Д.А.

Тверь 2016

Содержание

1. Литейное производство

2. Обработка металлов давлением

1. Литейное производство

Разработать технологический процесс изготовления отливки в песчаную форму для заданной детали. Производство крупносерийное. Формовка машинная.

Материал для изготовления детали согласно варианту: АЛ1-АЛ10.

По ГОСТ 2685-75 в зависимости от химического состава различают пять групп алюминиевых сплавов.

Учитывая особенность конструкции и возможное назначение детали в качестве материала выбираем АЛ1.

Класс: Алюминиевый литейный сплав

Использование в промышленности: для изготовления фасонных отливок

Твердость материала: HB 10 -1 = 85 - 90 МПа

Линейная усадка, %: 1.3

Температура литья, °C: 720

Возможные деффекты и контроль.

Методы контроля, методика отбора проб и уровень допустимых дефектов регламентируются конструкторской документацией РД и ГОСТами на изделие.

Виды брака отливок: 1)раковины (газовые, земляные, шлаковые, усадочные); 2)пористость, рыхлость; 3)трещины (горячие, холодные); 4) дефекты поверхности (пригар, спай, ужимины); 5)несоответствие ГОСТу (мех. свойства, хим. состав, структура и др.); 6) несоответствие размеров и конфигурации (недолив, прекос, сдвиг, заливы, коробление)

Используют следующие методы контроля:

1. Визуальный контроль.

2. Химические анализы - устанавливают соответствие химического состава сплавов. Используют различные типы анализаторов.

3. Контроль механических свойств - проводится с использованием образцов-свидетелей.

4. Контроль на герметичность.

5. Металлография.

6. Неразрушающие методы контроля (используют дл выявления внутренних дефектов): а) магнитная дефектоскопия; б) рентгеновская дефектоскопия; в) ультразвуковой контроль; г) капиллярный контроль.

2. Обработка металлов давлением

В качестве исходных данных используется тот же чертеж детали, что и в разделе 1. Материал заготовки - сталь 45. Исходя из конфигурации детали, необходимо самостоятельно выбрать способ получения заготовки (объемная штамповка или ковка).

Задаемся следующими параметрами:

Плоскость разъема открытого (облойного) штампа располагается, как правило, посередине высоты поковки, а для поковок с вытянутой осью (валы, оси, рычаги, и т.д.) - совпадает с осью поковки,т.е. поковка штампуется «плашмя».

Помимо указанного выше способа горячей объемной штамповки заданную деталь можно получить при помощи литья.

Основными недостатками процесса литья в сравнении со штамповкой являются: 1) значительно более низкая производительность; 2) неоднородность состава материала; 3) пониженная прочность материала; 4) возможное наличие внутренних дефектов и пор.

Преимущества: 1) низкая себестоимость продукции (меньшие затраты по сравнению с изготовлением штампа); 2) относительная простота получения отливок.

При этом метод объемной штамповки также имеет ряд достоинств и недостатков. отливка деталь сварка балка

Объемной штамповкой можно получать поковки сложной конфигурации без напусков. Штампованные поковки обрабатывают только в местах сопряжения с другими деталями, и эта обработка может сводиться только к шлифованию. Производительность штамповки значительно выше -- десятки и сотни поковок в час.

В то же время штамп -- дорогостоящий инструмент и пригоден только для изготовления какой-то одной, конкретной поковки. В связи с этим штамповка экономически целесообразна лишь при изготовлении достаточно больших партий одинаковых поковок. Для объемной штамповки поковок требуются гораздо большие усилия деформирования, чем для ковки таких же поковок.

3. Сварочное производство

Разработать процесс точечной сварки балки. Шаг точек t = 5dт. Производство крупносерийное. Указать подготовку заготовок под сварку. По толщине свариваемых заготовок выбрать тип машины и указать ее технические данные. Рассчитать площадь контактной поверхности электрода. По значениям плотности тока j (А/мм2) и давления p (МН/м2) определите сварочный ток и усилие, приложенное на электродах). Определите время сварки изделия.

Рис.1. Эскиз сварной балки

Исходные данные к вариантам:

При точечной сварке (рис.1) заготовки, собранные внахлестку, сжимают электродами, включенными в цепь со сварочным трансформатором, при включении которого заготовки в месте контакта нагреваются током до появления расплавленной зоны . Затем ток выключают, а усилие сжатия некоторое время сохраняют постоянным для того, чтобы кристаллизация расплавленного металла точки проходила под давлением. Тем самым предотвращается образование усадочных дефектов - трещин, рыхлот и т.п. В некоторых случаях для улучшения структуры сварной точки усилие сжатия перед выключением тока увеличивается.

Рис.2. Схемы точечной сварки.

Режим точечной сварки может быть мягким и жестким.

Режим точечной сварки может быть мягким и жестким. Мягкий режим характеризуется относительно малой плотностью тока (j=80…160 A/мм2) и большим временем его протекания (tсв=0,5…3 с) при сравнительно малом удельном давлении (р=15…40 МПа). Жесткий режим характеризуется большой плотностью тока (j=160…350 А/мм2), большим удельным давлением (р=40…150 МПа) и малым временем протекания тока (tсв=0,001…0,1 с). Мягкие режимы применяют преимущественно при сварке углеродистых и низколегированных сталей, жесткие - коррозионностойких сталей, алюминиевых и медных сплавов.

Учитывая свариваемый материал назначаем мягкий режим точечной сварки.

Технические характеристики машины для точечной сварки

Для расчета основных технологических параметров при точечной сварке необходимо определить диаметр контактной поверхности электрода, который зависит от толщины свариваемых заготовок:

dt=2S+3, мм,

где S - толщина более тонкой заготовки, мм (S= 3 мм).

dt=2*4+3=11, мм,

Затем рассчитывают площадь контактной поверхности Fк:

мм2

Сварочный ток I (А) и усилие Р (МН), приложенное на электродах, для точечной сварки подсчитывают как произведение площади контактной поверхности Fк (мм2) на плотность тока j (А/мм2) и давление р (МПа).

Определим значение сварочного тока:

I = jFk = 100 * 94,98 = 9498 А = 9,5 кА,

Определим значением усилия, приложенного на электродах:

P = pFk = 30 *94,98 = 2850 Н.

Определим шаг точек:

t = 5dт = 5*11 = 55 мм.

Определим количество точек:

Определим время сварки изделия:

tсв= n*t1 = 72*0,5= 36 с.

4. Обработка резанием

Заготовку, разработанную в пунктах 1 и 2 можно изготовить при помощи металлорежущего инструмента токарного, фрезеровочного, протяжного станков. Выбор данных устройств обусловлен геометрией и требованием к детали, заданным чертежом.

Для выполнения детали по заданному рабочему чертежу необходимо провести перечень технологических операций, связанных с металлообработкой: 1) обточка наружных поверхностей на фрезерном станке, 2) развертка отверстия в размер на токарном станке, 3) сверление отверстий заданного диаметра, 4) протяжка шпоночного паза, 5) шлифование отверстий до заданной шероховатости.

Контроль размеров будет производиться при помощи измерительных инструментов:

измерение линейных размеров (наружных и внутренних) - штангенциркуль;

измерение размеров нарезанных зубьев - штангензубомер;

шероховатость обработанной поверхности - сравнение с образцом, принятым за эталон.

Используемое оборудование: токарный станок с ЧПУ КТ-14 с набором токарной оснастки (резцы, сверло); фрезерный станок 6Р82, внутришлифовальный станок 3К227.

Список используемой литературы

1. Технология конструкционных материалов. Учебник / под ред. А.М. Дальского. М.: Машиностроение, 1993.

2. Изготовление отливок в песчаных формах. Методические указания к лабораторной работе по дисциплине «Технология конструкционных материалов» для студентов технических специальностей. / сост. А.Ю. Лаврентьев; Тверь: ТГТУ, 2009.

3. Обработка металлов давлением. Методические указания к лабораторным работам по дисциплине «Технология конструкционных материалов» для студентов машиностроительных специальностей. Тверь: ТГТУ, 2005.

Размещено на Allbest.ru