Билеты по технологии отрасли

затрат.

Преимущества: быстро застывают отливки, образуются малозернистые структуры;

высокая производительность и возможность механизации (конвейер); 11-12кв.

качество поверхности Rz=20-100мкм; сокращение объема механической обработки

за счет уменьшения припусков; плотная малозернистая структура металла;

исключение из процесса формовочной земли.

Недостатки: высокая стоимость изготовления кокилей; недостаточная стойкость

при отливки черных металлов (30-40шт); трудность получения отливок из

тугоплавких сплавов и разностных отливок.

Применяют данный вид литья в мелкосерийном производстве (из стали 6%,

чугуна 11%, цветных металлов 45%). Масса отливок до 7 тонн.

Литье под давлением.

Применяется для отливок сложной формы, массой до 100 кг из легкоплавких

цветных металлов. Это самый высокопроизводительный способ лить позволяет

производить 200-400 отливок в час.

Процесс литья заключается : расплавленный металл подается в рабочую полость

стальной пресс-формы под давлением 300-500 МПа. Весь процесс осуществляется

на одной машине, которая работает в автоматическом или полуавтоматическом

режиме. Это наиболее известная форма литья.

Принцип:

Одна часть формы подвижная. Металл подается в специальный мундштук из

цилиндра. Чтобы металл не остывал камера сжатия подогревается постоянно.

Сложная часть процесса – изготовление пресс формы. Из высококачественных

сталей 5ХНМ, внутренняя поверхность шлифуется до 0,1мкм.

Каждый цикл литья состоит: смазка пресс формы машинным маслом с графитом;

установка стержней; смыкание пресс формы; заливка металла в камеру; впрыск

металла в рабочий ход; выдержка или охлаждение; извлечение отливки.

Достоинства: высокая производительность; возможность автоматизации, высокая

точность 9-10кв; низкая шероховатость Rz = 6,3-10мкм; маленькие припуски на

обработку 0,1-0,4 мм.

Недостатки: высокая стоимость и сложность изготовления пресс форм;

ограничение размеров, сложности внутренних форм; некоторая пористость

отлива из-за газовых пузырьков, неуспевающих покинуть пресс формы.

Применяют в крупносерийном производстве.

№17. Сущность обработки давлением, основные виды процессов.

Обработка давлением основана на способности металлов получать пластические

(остаточные) деформации, под действием воздействующих на них внешних сил,

не разрушаясь. При этом заготовка простой формы принимает схожую с деталью

форму того же объема. Снижаются отходы. Процесс х-ся высокой

производительностью.

Но металл в процессе пластической обработки упрочняется. Растет его

прочность и уменьшается пластичность, если продолжать его деформировать он

может разрушиться. Чтобы восстановить его с-ва заготовку подвергают

термической обработке (отжигу).

Все процессы обработки металла давлением делятся на:

1) Горячую обработку. Она осуществляется с предварительным нагревом

заготовки до достаточно высоких температур (800-900)С, чтобы повысить

пластичность

2) Холодную обработку. Осуществляется при комнатной температуре, за счет их

естественной пластичности.

По х-ру протекания пластической деформации все процессы обработки давлением

делятся на:

1) Прокат- обжатие заготовки вращающимися валками, что приводит к изменению

поперечного сечения данной заготовки. Получают прокатные изделия длиной

от 6 до 12 м разного профильного сечения. На прокатном стане

металлического завода.

2) Волочение- протягивание длинной заготовки через сужающееся отверстие в

спец инструменте, называемом волок. Процесс может производиться в

несколько проходов на волочильном стане. Данным способом получают

проволоку, прутки и т.д.

3) Ковка- деформация заготовки ударами инструмента простой формы, при

свободном течении металла между бойком и наковальней. Древнейший способ

обработки металла, требующий высокого мастерства управления силой удара.

Оборудование- молот. Используется для крупных заготовок, т к не

обеспечивает большой точности.

4) Штамповка- обработка давлением с помощью штампа, внутренняя полость

которого имеет конфигурацию штампуемой заготовки. Самый распространенный

метод, отличающийся высокой производительностью. Разделяется на два

процессов: 1.объемная горячая штамповка, 2холодная листовая штамповка.

№18. Оборудование для обработки давлением.

Самый капиталоемкий метод обработки. Необходимо крупное оборудование и

большие производственные площади. Основное оборудование: молоты (ударное

воздействие), прессы (плавное статическое воздействие).

1) Паро-воздушный молот. Материал деформируется благодаря силе падающих

частей, масса которых 1-8 тонн. Масса заготовок 20-350 кг, они обычно

простой формы. Самое простое и дешевое оборудование. Но работает с большим

шумом и низкой точностью, необходимы большие припуски.

Подается сжатый воздух или пар под давлением

2) Кривошипно-шатунные горячековочные прессы. Используют накопленную

механическую энергию маховика, передаваемую на боек через кривошипно-

шатунный механизм. Плавно работает с меньшими ударами, усилием до 100МН,

но их стоимость в 3-4 раза больше чем у молота.

3) Горизонтально-ковочные машины. Используют энергию моховика, передаваемую

через кривошипно-шатунный механизм, позволяющий наносить удары в двух

направлениях. Штамп состоит из двух половинок: матрицы и пуансона,

формирующего внутренние поверхности.

Мощность до 30МН, позволяют получать более точные и сложные заготовки. Но

стоят они в 1,5 раз больше чем горячековочные прессы.

4) Гидравлические штамповочные прессы. Машины условно статического

действия. Усилие создается с помощью жидкости или газа под давлением 20-30

Мпа. Похожи на молоты. 100МН. Получаются самые крупные и точные заготовки:

корпуса лодок, кузова автомобилей. Самое дорогое и громоздкое оборудование

высотой до 10-15 метров.

5) Печи для нагрева и отжига: газопламенные, электрические.

№19. Горячая объемная штамповка.

Это формообразование заготовок нагретых до температуры 1000-1200 градусов в

фасонных полостях штампов, сдавленных со значительным усилием. Нагрев

снимает сопротивление металла деформированию, обеспечивает хорошее

заполнение сложной формы. Однако точность заготовок и качество поверхностей

не высоки. Что требует значительной последующей механической обработки.

Высокопроизводительный процесс, широко применяется в машиностроении

(горячештамповочные цеха). Производство осуществляется на одном рабочем

месте и состоит из 2 операций нагрев (печь) и штамповка (молот).

Технологическая подготовка ГШП состоит:

1. Проектирование чертежа штамповки

2. Проектирование технологического процесса штамповки

3. Проектирование и изготовление штампов

Чертеж отличается наличием припусков и напусков, штамповочных уклонов и

радиусов скругления. Сами штампы изготовляют из дорогих сталей 3Х2В8Ф, 7Х3.

Изготовление их отличается сложностью и трудоемкостью, это причина их

высокой стоимости. Стоимость штампов переводится на стоимость получаемых в

них заготовок. В процессе работы штампы изнашиваются. Они могут

использоваться для изготовления 3000-5000 до 10000-15000 заготовок.

Технологический процесс состоит:

1.Нагрев заготовок определяет качество, производительность и стоимость

продукции. Нагрев должен быть равномерным; осуществляться в специальных

печах (газопламенных, электрических, соляных). Нагреть до нужной

температуры и выдержать , а за тем быстро подать на штамповку.

2.Штамповка: нагретая заготовка из печи переносится в штамп, включ. рабочий

ход молота или пресса, за 1-2 удара формируется простая заготовка.

3.Обрезка заусенца: когда полости штампов смыкаются, часть металла может

выступать (2-3%) и образуется заусенец, который нужно обрубить (в

специальном прессе с отверстием)

4.Правка применяется для сложных заготовок, искривляющихся в процессе

штамповки или охлаждения. Выполняется в этом же штампе в холодном или

подогретом состоянии(600-500).

5.Отжиг применяется для возвращения металлу пластичных св-в (возвращается

исходное состояние металла).

6.Очистка от окалины проводится мех. путем на дробеструйных установках или

мет. щетками, и химич. путем (травление)

7.Калибровка - холодное обжатие заготовки в спец. точных штампах для

придания необходимой точности размерам, чистоты поверхности за счет

пластичности основного металла.

№20. Холодная объемная штамповка.

Формообразование деталей в штампах пластическим деформированием при

комнатной температуре за счет естественной пластичности.

Особенности:

Процесс обеспечивает высокое качество поверхности, высокую точность и

невысокую шероховатость поверхности при малых отходах и высокой

производительности.

Материал заготовки должен обладать высокой пластичностью. (>10%, (>12%.

Заготовки не могут быть слишком сложной формы

Металл при холодной штамповке сильно упрочняется, что требует

промежуточного отжига для восстановления пластичности заготовки.

Главный инструмент - штамп, который изготовляется из высокопрочных дорогих

сталей, сплавов, что вызывает сложности изготовления, стоимость штампов

переносится на количество деталей.

Холодная штамповка отличается точностью, качеством, применяется в

крупносерийном и массовом производстве.

Основные разновидности операций ХОШ.

1.Высадка - получение местных утолщений из заготовок малого диаметра

(головок болтов, винтов, заклепок). Исходной заготовкой служит прокат в

виде проволоки или прутка.

[pic]

Заг-ка подается в матрицу, прочно удерживается. Внутренняя полость пуансона

соответствует форме необходимой высадки - он формирует головку.

2.Выдавливание - форма образования изделий путем пластического истечения из

полости штампа через отверстие соответствующей формы.

а)прямое: в матрицу укладывается заготовка, входит пуансон. Под действием

усилия металл вытекает из формы.

а)[pic][pic]б)

б)обратное: матрица глухая, пуансон входит в матрицу с зазором, под него

кладется заготовка. Под давлением заготовка вытекает в зазор.

3.Холодная формовка - формообразование деталей путем заполнения полости

штампов за счет перераспределения объемов.

а) открытых штампов: излишки металла образуют заусенцы, объем заготовки

примерно равен объему детали

б) закрытых штампов: весь мет. получается в заг-ке, объемы детали и

заготовки равны (строгие требования), а также повышенная точность

Инструментом является штамп. Изготавливают из высокопрочной стали – дорогие

штампы. И их стоимость полностью переносится на стоимость готовых деталей.

Данный способ штамповки отличается высокой точностью, качеством,

использование металлов 95%. Применяется в крупносерийном и массовом

производстве.

№21. Листовая холодная штамповка.

Особенности

. Исходной заг-кой является лист (полоса) металла толщиной менее 10-15мм

(чаще всего 0.5 - 1.5мм)

. Толщина изделий значительно меньше всех остальных размеров и не

отличается от толщины заготовки (деформация не по всему объему -

местная).

. Металл заготовки должен обладать выс. пластичностью (низкоуглеродистые

стали, медь, латунь, алюминий, метан, кожа, целлюлоза).

. Операция сопровождается упрочнением и иногда требует промежуточного

отжига.

. таким способом получают коробки, коробч. шасси, быт. изделия - вилки,

ложки, кастрюли.

Основные операции:

1.Вырубка и пробивка выполняется в спец. выруб. штампах следующей

конструкции:

Пуансон оформляет внутренние, матрица - наружные поверхности. Пуансон под

действием силы пытается протолкнуть через отверстие матрицы часть листа;

лист прижимают, чтобы не прогибался.

Пуансон преодолевает сопротивление листа, входит в матрицу и вырезает

деталь, которая проваливается в отверстие матрицы; пуансон отходит назад;

лист продвигается на следующий шаг.

2.Гибка - заключается в придании заг-ке объемной формы за счет местной

деформации.

Берется матрица, кладется лист, и соответствующей формы пуансон его

изгибает - заготовка принимает соответствующую форму.

Получение ребер жесткости:

3.Вытяжка из листа сложной формы изделия (на рис - вытяжка стакана)

Изготовляют кастрюли колпачки, осуществляют вытяжку из менее в более

глубокую форму.

4.Высокоскоростная листовая штамповка.

Характеризуется тем, что кратковременное приложение нагрузки (например,

взрыв) разгоняет заготовку до скорости 150-200м/с. При такой высокой

скорости деформации обгоняют образование трещин, т.е. появляется

возможность деформировать малопластичные металлы.

Штамповка взрывом:

Изготовляется матрица сложной фасонной формы, на ее поверхность кладут лист

металла, подвешивается взрывчатое вещ-во, это все в воде, закрывается

прочной крышкой.

После взрыва за счет высокой жесткости воды передается удар и под действием

ударной волны заготовка принимает форму матрицы, не требуется пуансона.

Спец. каналы отсасывают воздух.

Размер получаемых деталей 2-3м.

Достоинства: возможность получения изделий мин. массы и небольших габаритов

при удовлетвор. прочности и жесткости; достаточно выс. точность размеров и

качества поверхности; обработка за одну операцию; высокий уровень

механизации, автоматизации, высокая производительность (30-40 тыс. деталей

за смену); применяется в крупносерийном и массовом производстве.

Недостатки: выс. трудоемкость и сложность изготовления штампов, их износ и

выс. стоимость.

№22. Общая характеристика сварочного производства. Понятие сварки

плавлением и сварки давлением.

Сварка – технологический процесс получения неразъемных соединений в

результате частичного оплавления соединяемых деталей. Дешевый процесс легко

механизируется, простое оборудование.

Особенность: сварка позволяет заменить сложную цельнометаллическую тяжелую

конструкцию на сборную, состоящую из простых элементов, полученных

прокаткой. Это позволяет снизить трудоемкость и себестоимость продукции.

Сварные соединения на 20-30% менее прочны, чем литой металл.

Процесс сварки бывает двух типов давлением и плавлением.

Плавлением.

электрод

Температура 200`С. при охлаждении объем уменьшается, а этому препятствует

напряжение. Прочность соединения на 1/3 < прочности сплошного металла.

Операции:

1.разделка кромок соединяемых деталей.

2.установка и закрепление сварочных деталей в спец. сварочных стендах для

придачи прочного и неизменного положения.

3.собственно сварка

4.контроль сварного шва

Сварка давлением.

Образование соединений происходит за счет диффузии атомов металлов,

соединяемых вместе (при условии , что поверхности соединены друг с другом

плотно).

Технологический процесс состоит:

1.Очистка механическим или физическим путями.

2.Сжатие пов-ти с определенным усилием, иногда с помощью подогрева для

более эффективного дифундирования атомов.

3.Выдержка для достаточно пластичных металлов, низкоуглеродистых (платина,

золото).

№23. Основные разновидности сварки плавлением.

По источникам тепловой энергии:

Электрическая дуговая сварка.

Максимальная t = 6000`С для любых металлов. Для питания используют

сварочные генераторы, трансформаторы.

Обмазка защищает пов-ть от контакта с кислородом.

По степени механизации:

1.Ручная сварка - осуществляется сварщиком (вертикальные, горизонтальные,

потолочные швы), качество шва определяется квалификацией сварщика.

2.Полуавтоматическая сварка – процесс зажигания в ручную. движение вдоль

шва осуществляется автоматически.

3.автоматическая – все опер. автоматически (автомат С ЧПУ).

Газопламенная.

Источник тепла – сгорание ацетилена в струе кислорода (t = 300`С).

используют в тех местах, где нет источников электрической энергии.

Электрошлаковая.

Тепловую энергию получают за счет сопротивления тока при прохождении его

через сварочную ванну. Нужны источники для работы в режиме короткого

замыкания. Этот вид сварки используют для сварки крупных деталей, толщиной

не менее 30 мм. (напр. сварка броневых листов).

Рис: образуется электромагнитное поле, и его энергия превращается во

внутреннюю энергию электрода, благодаря чему металл плавится.

Электроннолучевая сварка.

Тепло образуется за счет ударов потока электронов, движущихся с высокой

скоростью до 150км/с в атоме. t=5000-6000`C. Шов получается высокого

качества, т.к. процесс протекает в атоме, этот способ применяется для

сварки тугоплавких и химически активных металлов Mb, Mo, Ti, Ta, Zi. При

электронной сварке возникают рентгеновские лучи, для безопасности персонала

процесс происходит в толстостенных вакуумных камерах.

Лазерная сварка.

Основана на использовании лазерных генераторов.

Лазер – оптически квантовый генератор , создающий мощные , узконаправленные

, когерентные пучки монохроматического излучения.

ОКГ – остросфокусированный поток фотонов, диаметром 0,02-0,2мм. Температура

в луче 6000-8000`С.

«+» можно варить в камере через прозрачное стекло, в недоступных местах.

Позволяет широко использовать.

«-» низкий КПД вакуумных генераторов = 10%.

Применяют в электронике, радиотехнике, приборостроении.

№24. Основные разновидности сварки давлением.

Контактная электрическая сварка:

В месте соединения при прохождении электрического тока возникает процесс

расплавления металла, с уменьшением площади соприкосновения увеличивается

сопротивление, а, следовательно, увеличивается выделяемое кол-во теплоты

(по закону Джоуля-Ленца).

Соединяемые пов-ти сдавливают и получают прочное соединение. Используется

для сваривания рельс, стержней, для соединения разнородных материалов.

(напр. буровые коронки привариваются к хвостовикам).

Контактная точечная сварка.

Используется для соединения листовых конструкций

Применяется в автомобиле-, вагоностроительстве.

Шовная сварка.

Герметическое соединение

Оборудование – контактные сварочные машины.

Сварка трением.

Частота вращения равна 1500 вр/мин. В процессе сухого трения механическая

энергия преобразуется в тепло. Зона контакта разогревается до 1000`С, во

время трения происходит самоотчистка, после завершения вращения свариваемые

поверхности прижимают и получают прочные сварочные соединения диаметром от

1до 140мм.

«+» высокая производительность и малая трудоемкость.

Холодная сварка давлением.

Соединение деталей происходит без подогрева, только за счет пластической

деформации:

Предварительно требуется тщательная очистка для возникновения

диффузии.

№25. Пайка металлов. Припои и флюсы, технология.

Пайка – технологический процесс соединения метал. заготовок без их

расплавления за счет вводимого между ними расплавленного металла.

Припой – (температура плавления припоя должна быть =< температуры основного

металла) при охлаждении кристаллизуется и заполняет пространство между

соединяемыми деталями, отсюда получаем прочные соединение, которое может

быть разъединено без нарушения целостности деталей.

Пайка используется при различных электромонтажных работах, в производстве

радио аппаратуры. «+»Отличается низкой ценой, но «-» дороги припои.

Процесс пайки включает операции:

1. Подготовка поверхности: очистка механическим или физическим способом,

создание определенной шероховатости поверхности.

2.Лужение поверхности: покрытие соединяемых поверхностей тонким слоем

припоя; нагревание соединяемых поверхностей до t плавления припоя; их

соединение с небольшим давлением.

3.Очистка места пайки от остатков флюса.

Бывают следующие виды припоев:

Мягкие - t плавления < 400`: оловянно-свинцовые.

Твердые – t плав. > 400`: медные (1100`), медно-свинцовые (900`),

серебряные (600-800`).

Для очистки поверхности от окиси и для улучшения смачиваемости применяют

спец. примеси – флюсы.

Виды флюсов:

1.Кислотные (на основе хлористых соединений): ZnCl2, NH4O. Хорошо очищают

поверхности, но остатки окиси флюсов вызывают коррозию, поэтому необходимо

их удалять.

2.Конефольная смесь из смоляных кислот из сока дерева обладает мягким

очищающим действием при t = 150`С, может служить хорошим изолятором.

3.Кмслотные флюсы: бура Na2B4O7, борная кислота B(OH)3. Остатки флюсов

нужно удалять –опасность коррозии.

Оборудование и инструменты:

Основной инструмент – паяльник. Использование меди дает высокую

эффективность за счет высокой теплопроводности, особенно для мягкого

припоя.

Для твердых припоев используется электрическая печь (устройство ТВЧ).

№26. Процесс резания металлов. Основные понятия и определения. Физические

явления в процессе резания.

Механическая обработка – основной вид обработки , достигает высоких

степеней точности и с помощью ее обрабатывается основной объем детали.

1. Мех. обр-ка – самый объемный вид обр-ки.

2. Мех. обр-ка позволяет достичь наивысшую точность, высокого кач-ва.

Обработка (обр-ка) резанием – процесс срезания режущим инструментом слоя

металла в виде стружки. (для получения необходимой формы тела, точности и

шероховатости)

Для процесса необходимы металлорежущие станки, в рабочих органах которых

закрепляется инструмент и заготовка и осуществляются сложные движения.

Движения резания – основные движения, при которых с заготовки снимается

слой металла, стружка.

К этому движению относят:

главные движения – движение, совершаемое с наибольшей скоростью, хар-ся

скоростью резания Vр. [м/мин] (шлифование [м/с]).

движение подачи – перемещение режущей кромки инструмента, обеспечивает

непрерывность обр-ки и обработку всей поверхности. Sо=мм/об, Sм=мм/мин,

Sz=мм/зуб.

Технологический эскиз для основных видов обработки:

1. точение

патрон

- глубина резанья

2. сверление

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5