Для всех учителей из 37 347 образовательных учреждений по всей стране

Скидка до 75% на все 778 курсов

Выбрать курс
Каждую неделю мы делим 100 000 ₽ среди активных педагогов. Добавьте свои разработки в библиотеку “Инфоурок”
Добавить авторскую разработку
и получить бесплатное свидетельство о публикации в СМИ №ФС77-60625 от 20.01.2015
Инфоурок Другое КонспектыЛекция по теме:"Виды и способы получения металлических заготовок "

Лекция по теме:"Виды и способы получения металлических заготовок "

библиотека
материалов

План урока теоретического обучения


ОП. 08 Технология отрасли

Дата проведения

Группа

Раздел 1 Производство заготовок металлических деталей и конструкций

Тема программы Тема 1. 1 Производственный и технологический процессы

Тема урока Виды и способы получения металлических заготовок

Цель: изучить виды и способы получения металлических заготовок

Задачи:

обучающая - знать типы и классификацию металлообрабатывающих и машиностроительных производств;

развивающая - развивать умения применять ранее полученные знания

воспитательная - воспитание внимания, умение слушать, выявлять закономерности, делать выводы и обобщения, показать важность изучаемой темы как основы повышения профессиональных знаний.

Оснащение урока: телевизор, ноутбук, презентация, раздаточный материал, конспект лекций

Литература: Новиков В. Ю. Технология машиностроения: в 2 ч. - учебник для студ. учреждений сред. проф. образования – М.: Издательский центр «Академия», 2018 – 352 с.


Структура урока

  1. Организационный момент - 1-2 мин

  2. Повторение материала - 10-15 мин

  3. Изложение нового материала - 25-35 мин

  4. Закрепление материала - 15-20 мин

  5. Подведение итогов - 3-5 мин

  6. Выдача заданий на дом - 2-3 мин


Ход урока


1. Организационная часть

- подготовка учащихся к восприятию нового материала;

- целевая установка на занятие: изучить виды и способы получения металлических заготовок

2. Повторение (актуализация ранее усвоенных знаний, умений)

Вопросы:

  1. Дайте характеристику типов машиностроительного производства.

  2. Назовите характеристики массового машиностроительного производства.

  3. Назовите характеристики серийного машиностроительного производства.

4 Что представляет собой единичное производство, его характеристики, область применения?

5 Объясните на что оказывает наиболее существенное влияние тип производства?

6 Дайте определение коэффициента закрепления операций и укажите его численные значения для каждого типа производства.

5. Подведение итогов урока:

3. Изложение нового материала (формирование ПК, ОК):

- план изложения нового материала:

  1. Производство заготовок литьём.

  2. Производство заготовок пластическим деформированием.

  3. Получение заготовок из проката.

4. Закрепление нового материала (указываются виды деятельности обучающихся): отвечают на вопросы (фронтальный опрос):

Контрольные вопросы:

  1. Перечислите способы получения заготовок.

  2. Дайте характеристику литью, как одному из способов получения заготовок.

  3. Перечислите основные способы литья, дайте им краткую характеристику.

  4. Перечислите литейные свойства сплавов.

  5. Перечислите дефекты отливок и предложите меры по их устранению.

  6. Дайте характеристику штамповке, как одному из способов получения
    заготовок.

  7. Объясните, в каких случаях целесообразно применять ковку.

  8. Объясните, при каком способе получения заготовок будет выше коэффициент использования материала: прокат и штамповка: литьё в песчано-глинистые формы и литьё в кокиль.

Давайте проанализируем ваши ответы и сделаем вывод по сложившейся ситуации.

6. Выдача задания на дом: конспект, учебник Новиков В. Ю. Технология машиностроения, стр.



Лекция 3. Виды и способы получения металлических заготовок


Исходной заготовкой называют заготовку перед первой технологической операцией.

Учитывая условия наследственности, можно с уверенностью констатировать, что точное изделие начинается с точной исходной заготовки, тип которой зависит от программы выпуска, размеров и массы изделия.

Технологичность заготовок в основном обусловливается следующими условиями:

  • рациональным выбором материала и методом получения заготовок;

  • технологичностью формы заготовок;

  • рациональной простановкой размеров, допусков и величин параметра шероховатости поверхностей;

  • достаточной жесткостью и удобством их установки и базирования в приспособлении на первых операциях;

  • возможность обработки на проход, удобством врезания и выхода инструмента;

  • обеспечение равномерного и безударного съёма материала.

Выбор метода получения заготовок зависит от программы выпуска, требований к качеству прочности и величины припуска. Метод получения заготовок определяется их стоимостью, технологическим процессом механической обработки и типом производства. Каждый метод изготовления заготовок позволяет обеспечить определённый квалитет точности, величину параметра шероховатости и припуск на механическую обработку.

Требования к точности заготовок постоянно растут, поэтому разрабатываются новые методы получения заготовок точного литья, холодной обработки давлением и другие, обеспечивающие значительное снижение затрат на дальнейшую обработку заготовок.


1. Производство заготовок литьём

Литейное производство - отрасль машиностроения, занимающаяся изготовлением заготовок путем заливки расплавленного металла в форму, при охлаждении которой металл затвердевает, скопировав конфигурацию формы. В результате получается заготовка, называемая отливкой. Масса отливок может колебаться от нескольких граммов до 300 тонн.

Марка материала, применяемая при получении отливок, оказывает существенное влияние на качество заготовок.

Получение отливок в песчано-глинистые формы. Это один из распространённых методов получения заготовок.

Песчано-глинистые формы подразделяют на три группы:

  • разовые, изготавливаемые из песчано-глинистых смесей, служащие для получения одной отливки (при выбивке форма разрушается). Их применяют для получения заготовок из черных и цветных металлов любого размера и веса;

  • полупостоянные, изготавливаемые из огнеупорных материалов (шамот, магнезит и другие) и служащие для получения нескольких десятков отливок;

  • постоянные, изготавливаемые из металлов и сплавов.

Для изготовления разовой песчано-глинистой формы необходимо иметь модельный комплект, опоки и формовочный инструмент. Модельный комплект включает в себя модель, стержневые ящики, модели литниковой системы, подмодельные плиты.

Модель - приспособление, при помощи которого получают отпечаток, соответствующий внешней конфигурации отливки.

Литниковая система служит для заливки литейной формы металлом.

Опоками называют чугунные, стальные или алюминиевые рамки, в которые помещают модель. Опоки с моделью набивают формовочной смесью. Для центрирования и скрепления опок на боковых стенках делают приливы с отверстием, в которые вставляют штыри.

Исходными материалами для изготовления формовочных и стержневых смесей являются кварцевый песок, глина и различные добавки.

Для изготовления отливок применяют: чугун, сталь, сплавы меди, алюминия и другие материалы.

Литейные свойства сплавов:

- жидкотекучестъ - способность металлов заполнять полость литейной формы;

- усадка - способность металлов уменьшать линейные размеры и объём при затвердевании;

- ликвация - неоднородность химического состава в сплаве; В литейном производстве встречаются следующие виды брака:

- газовые раковины - полости в отливке, образующие вследствие повышенной влажности формы и её низкой газопроницаемости;

- песчаные раковины - полости в отливке, заполненные формовочной смесью, возникающие вследствие частичного разрушения формы из – её низкой прочности;

- усадочные раковины — полости в отливках, появляющиеся при неравномерной усадке в местах перехода от тонких к толстым её частям;

  • шлаковые раковины — полости, заполненные шлаком;

  • трещины ( горячие и холодные ) - возникают из - за недостаточной податливости формы и неравномерности охлаждения отливки;

  • недолив - незаполнение металлом некоторых частей формы;

  • спай - поверхностные потоки преждевременно застывшего металла;

- пригар - оплавившаяся формовочная смесь и затвердевшая на поверхности отливки в виде корки.

Литьё в оболочковые формы. Литейной формой является оболочка, состоящая из формовочных смесей с термопластичными и термореактивными смолами, которые помещают в ящик с песком или дробью перед заливкой её металлом. Для изготовления оболочковых форм требуется дорогостоящая оснастка, а сама форма используется один раз, поэтому данный метод целесообразно использовать в массовом производстве, крупносерийном или среднесерийном для изготовления заготовок массой до 100 кг. Выделение вредных газов и паров требует наличие хорошей вентиляции и очистки газов с целью сохранения окружающей среды.. Этот способ литья обеспечивает точность размеров 13... 14 квалитета и величину параметра шероховатости На =6,3 мкм.

Литьё в кокиль. Этот метод получения заготовок применяют в серийном и массовом производстве. Кокиль - это многоразовая металлическая форма. По сравнению с литьём в песчано-глинистые формы литьё в кокиле позволяет повысить производительность получения заготовок в 2...5 раз при меньшей их себестоимости. К недостаткам этого метода литья относится невысокая стойкость форм при литье чугуна и стали, возможность образования отбела чугунных отливок, что требует проведения дополнительной операции отжига. Литьё в кокиль обеспечивает точность размеров 12.... 14 квалитетов и параметр шероховатости На = 12,5.... 3,2 мкм.

Литьё по выплавляемым моделям. Получают отливки из сплавов цветных металлов, стали и чугуна. Данный метод получения заготовок применяют в массовом и крупносерийном производстве при изготовлении мелких и сложных по форме заготовок.

Сущность литья по выплавляемым моделям заключается в использовании точной неразъёмной разовой модели, по которой изготовляется неразъёмная керамическая оболочковая форма, куда и заливается расплавленный металл после удаления модели из формы путём выжигания, испарения или растворения. Этим способом изготавливают точные отливки. Точность отливки и состояние её поверхности определяются точностью и качеством изготовления полости пресс- формы для выплавляемой модели. Достаточно высокая огнеупорность и химическая инертность материала позволяет получить высококачественные отливки, точность размеров которых соответствует 8 11 квалитетам и параметру шероховатости На = 2,5 мкм.

Литьё под давлением. Это прогрессивный метод изготовления отливок, заключающийся в заполнении металлом металлической литейной формы под давлением сжатого воздуха или поршня, когда металл запрессовывается в форму и воспроизводит её точную конфигурацию. Расплав металла заполняет форму с большой скоростью, что обеспечивает высокую плотность материала, точность и качество поверхности отливки. Этот метод позволяет получить отливки 8 12 квалитета и параметра шероховатости На = 12,5. .3,2 мкм. Метод литья под давлением применяют в крупносерийном и массовом производстве.

Высокая производительность метода и возможность получения заготовок сложной формы являются важным преимуществом этого метода. Однако высокая стоимость пресс-форм, низкая их стойкость (при изготовлении отливок из стали, имеющей высокую температуру заливки) не позволяют пока рекомендовать этот метод для стальных заготовок. Широкое распространение получил этот метод для заготовок из цветных металлов и сплавов.

Центробежное литьё. Применяют данный метод в массовом и серийном производстве для получения пустотелых и тонкостенных отливок сложной конфигурации, например гильз, втулок, вкладышей из чугуна, стали, цветных металлов и сплавов. Используют центробежное литьё с горизонтальной и вертикальной осями вращения, реже с наклонной.

Изготовление отливок центробежным методом осуществляют путём заливки металла во вращающуюся металлическую форму. Под действием центробежных сил частицы расплавленного металла отбрасываются к поверхности формы и затвердевают, принимая её очертания.

Кроме рассмотренных методов получения точного литья применяют и другие методы литья: непрерывное, электрошлаковое, выжиманием, штамповкой из расплава и другие.


2. Производство заготовок пластическим деформированием

Ковка - метод обработки металлов давлением, при котором заготовке придаётся заданная форма из слитка с помощью инструмента, не ограничивающего течение металла в плоскости, перпендикулярной действию силы.

Различают ковку ручную и машинную. Машинную ковку производят на молотах и гидропрессах. В единичном и мелкосерийном производстве ковка является наиболее экономичным способом получения высококачественных заготовок. Кроме того, ковка может оказаться единственно возможным способом получения заготовки большой массы.

Ковку применяют в основном для заготовок из стали, реже для цветных металлов и сплавов. Обеспечивается точность 14... 16 квалитета, а величина параметра шероховатости поверхности составляет На = 25... .12, 5 мкм.

Штамповка - метод обработки металлов давлением, при котором заготовке (поковке) придаётся достаточно сложная по конфигурации форма с помощью инструмента (штампа), ограничивающего течение металла в плоскости, перпендикулярной действию осевой силы.

В условиях массового и крупносерийного производства горячая объёмная штамповка гораздо рентабельнее ковки. Обычно исходной заготовкой для штамповки является сортовой прокат. Горячую штамповку проводят на молотах, горизонтально-ковочных машинах, кривошипных горячештамповочных прессах и винтовых прессах.

Все операции холодной штамповки можно разделить на два основных вида: разделительные и формоизменяющие.

Разделительные операции - это такие операции, при которых внешние усилия, воздействующие на материал, превышают предел прочности материала, что приводит к разрушению материала в зоне приложения усилий и происходит отделение одной части материала от другой.

Формоизменяющие операции холодной штамповки превращают плоскую заготовку в изделие другой конфигурации. К ним относят: гибку, вытяжку, формовку.

Гибка - технологическая операция штамповки, при которой из плоской заготовки или проволоки получают изогнутую пространственную деталь.

Вытяжка - операция превращения плоской заготовки в полое изделие (или дальнейшее изменение формы и размеров предварительно вытянутой заготовки), осуществляемая с помощью вытяжных штампов.

Формовка - штамповочная операция, при которой предварительно вытянутой заготовке придаётся окончательная форма. К операциям листовой формовки относят: правку ( рихтовку ), фасонную штамповку, отбортовку, отжим, раздачу.

Листовая штамповка — метод обработки металлов давлением, заключающийся в пластическом деформировании в штампах листовой заготовки с целью получения разнообразных по назначению, форме и размерам листовых деталей. В условиях массового и крупносерийного производства применяют высокоавтоматизированное оборудование и дорогие штампы. В условиях средне- и мелкосерийного производства используют прессы с ЧПУ.


3. Получение заготовок из проката

Прокатка - деформирование металла вращающимися валками для изменения формы и размеров поперечного сечения и увеличения длины предварительно нагретых или холодных заготовок.

В соответствии с требуемой формой прокатываемого изделия используют для её получения специальную форму валков:

- гладкую (для получения листов и лент)

- калиброванную, имеющую на рабочей поверхности вырезы (ручьи) в соответствии с требуемым профилем прокатываемого изделия.

Все прокатные изделия в зависимости от их формы можно разделить на четыре основные группы:

  • сортовая сталь;

  • листовая сталь;

  • трубы;

  • специальные виды проката.




Влияние выбора метода получения заготовки на характер технологического процесса

Вопросы по теме

  1. Выбор способа получения заготовки и последовательность построения технологического процесса.

  2. Исходные данные, необходимые при проектировании технологических процессов.

Выбор способа получения заготовки и последовательность построения технологического процесса.

Общая схема технологического процесса - это последовательность приближения заготовки к качественным показателям изготовляемой

детали, требуемым чертежам и техническим условиям.

Наиболее длинным вариантом преобразования заготовки в готовую деталь считается вариант, который в своём составе имеет четыре стадии преобразования:

  • заготовка ( первоначальное формообразование);

  • черновая обработка;

  • чистовая обработка;

  • отделка ( получение нужных качеств поверхностного слоя детали).

Наиболее коротким вариантом преобразования заготовки в готовую деталь является получение готовой детали за один рабочий ход станка ( прессование пластмасс, порошковая металлургия, литьё под давление, точная штамповка). Таким образом, на технологический маршрут очень большое влияние оказывает заготовка и способ её получения.

Выбор способа получения заготовки предопределяет число и трудоёмкость операций последующей механической обработки, а значит стоимость всего технологического процесса.

При точно изготовленных заготовках число операций резанием будет сравнительно небольшим. При грубо изготовленных заготовках большие припуски удлиняют механическую обработку. Стоимость механической обработки при этом резко возрастает, хотя процесс получения заготовки при этом упрощается и удешевляется. Таким образом , при разработке технологического процесса изготовления детали возможны два принципиально противоположных направления:

1 Получение заготовки, наиболее приближающейся по форме и размерам к готовой детали. В этом случае на заготовительные цехи приходится большая часть трудоёмкости изготовления детали и относительно меньшая доля приходится на механические.

2 Получение грубой заготовки с большими припусками, когда на механические цехи приходится основная доля трудоёмкости и стоимости изготовления детали.

В зависимости от масштабов производства будет правильным и то и другое направление.

Первое направление соответствует массовому производству, так как дорогое оборудование заготовительных цехов, необходимое для изготовления высокопроизводительных заготовок, экономически оправдывается при больших объёмах производства.

Второе направление соответствует для индивидуального и мелкосерийного производства, и применение дорогого оборудования в заготовительных цехах неэкономично.

Выбор метода получения заготовки в значительной степени определяется физико-химическими свойствами материала, из которого должна быть изготовлена деталь.


Исходные данные, необходимые при проектировании технологических процессов.

Исходными данными, которыми необходимо располагать при проектировании технологических процессов, являются:

  • рабочий чертёж детали (сборочной единицы);

  • технические условия;

  • программа выпуска изделий;

  • руководящие технические материалы.

Рабочий чертёж детали (сборочной единицы) должен быть выполнен в соответствии с ГОСТом, установленным ЕСКД, то есть должен иметь нужное количество проекций, необходимы размеры и правильную их расстановку, обозначение шероховатости обработки поверхности по ГОСТу, допуски и посадки с обозначениями по действующим ГОСТам, допуски на погрешности формы и расположение поверхностей, указание марки материала, из которого изготовлена деталь, дополнительные требования к детали (покрытие, термообработка).

Технические условия составляют на наиболее ответственные детали и сборочные единицы на стадиях конструкторской подготовки, в тех случаях, когда невозможно по ряду причин изложить в рабочем чертеже полностью требования к детали или замечания по их выполнению.

В технических условиях указывают назначение детали, требования к детали, методы контроля, общие указания о хранении, таре, транспортировке, клеймении.

К основным руководящим техническим материалам относятся каталожные данные об оборудовании (его габаритные размеры, точность, мощность, быстроходность, оснащенность); нормативы на режущий и измерительный инструменты и приспособления; нормативы на припуски и операционные допуски; нормативы для технико-экономических расчетов; нормативы по техническому нормированию.

Контрольные вопросы

1. Назовите два варианта преобразования заготовки в готовую деталь.

2. Объясните как влияет выбор способа получения заготовки на стоимость всего технологического процесса?

3. Сформулируйте два принципиально противоположных направления при разработке технологического процесса изготовления детали.

4. Какие исходные данные требуются для проектирования технологического процесса изготовления детали?

5. Назовите основные требования к выполнению рабочего чертежа детали.


Курс профессиональной переподготовки
Педагог-библиотекарь
Курс профессиональной переподготовки
Специалист в области охраны труда
Курс профессиональной переподготовки
Библиотекарь
Найдите материал к любому уроку,
указав свой предмет (категорию), класс, учебник и тему:
также Вы можете выбрать тип материала:
Краткое описание документа:

Данный конспект по теме: "Виды и способы получения металлических заготовок" входящей в раздел "Производство заготовок металлических деталей и конструкций" предназначен для проведения лекционного занятия в группе по специальности 15.02.01 «Монтаж и техническая эксплуатация промышленного оборудования (по отраслям)» по учебной дисциплине ОП. 08 Технология отрасли

Проверен экспертом
Общая информация
Похожие материалы

Вам будут интересны эти курсы:

Курс профессиональной переподготовки «Библиотечно-библиографические и информационные знания в педагогическом процессе»
Курс профессиональной переподготовки «Организация и предоставление туристских услуг»
Курс повышения квалификации «Специфика преподавания конституционного права с учетом реализации ФГОС»
Курс повышения квалификации «История и философия науки в условиях реализации ФГОС ВО»
Курс повышения квалификации «Основы построения коммуникаций в организации»
Курс профессиональной переподготовки «Логистика: теория и методика преподавания в образовательной организации»
Курс профессиональной переподготовки «Организация деятельности по подбору и оценке персонала (рекрутинг)»
Курс профессиональной переподготовки «Организация менеджмента в туризме»
Курс профессиональной переподготовки «Организация маркетинга в туризме»
Курс повышения квалификации «Основы менеджмента в туризме»
Курс профессиональной переподготовки «Организация деятельности секретаря руководителя со знанием английского языка»
Курс повышения квалификации «Мировая экономика и международные экономические отношения»
Курс профессиональной переподготовки «Деятельность по хранению музейных предметов и музейных коллекций в музеях всех видов»

Оставьте свой комментарий

Авторизуйтесь, чтобы задавать вопросы.