Задание 1
Задание 2
Задание 3
Задание 4
Задание 5
Задание 6
Список использованных источников
1 Машинная формовка. Опишите виды формовочных машин, их достоинства и недостатки
Машинная формовка является основным методом изготовления форм в массовом, крупносерийном и серийном производствах. Машины позволяют механизировать две основные операции формовки: уплотнение смеси и удаление модели из формы и, кроме того, некоторые вспомогательные операции (устройство литниковых каналов, поворот опок и т. д.). При механизации процесса формовки улучшается качество уплотнения, возрастает точность геометрических размеров отливки, резко повышается производительность труда, облегчается труд рабочего и улучшаются санитарно-гигиенические условия в цехе, уменьшается количество брака.
Формовочные машины классифицируют по методам:
1) уплотнения смеси;
2) удаления модели из формы;
3) приведения машины в действие.
Классификация машин по методу уплотнения формовочной смеси. Различают следующие типы формовочных машин:
1) с ручным уплотнением;
2) прессовые с давлением прессования до 5 кгс/см2 и более 10 кгс/см2;
3) встряхивающие;
4) пескометы;
5) пескодувные;
6) пескострельные;
7) специальные (уплотнение формовочной смеси осуществляется методами, отличными от перечисленных).
На машинах с ручным уплотнением смесь уплотняют ручными или пневматическими трамбовками. По существу эти машины являются только приспособлениями для извлечения модели из формы.
2 Специальные методы литья. Опишите технологию литья в керамические формы
К специальным способам литья относятся литьё в постоянные металлические формы, литьё по выплавляемым моделям, литьё в оболочковые формы, центробежное литьё, литьё под давлением и др.
Основным преимуществом этих способов литья является возможность получать более точные и с лучшей поверхностью отливки, уменьшить потери от брака, сократить расход металла и трудоёмкость механической обработки, а также улучшить санитарно-гигиенические условия и повысить производительность труда.
Способ литья в керамические формы основан на принципе быстрого связывания частиц огнеупорных порошков гидролизованным этилси- ликатом в результате щелочной поликонденсации. Прообразом процесса является так называемый Шоу-процесс, разработанный братьями Шоу (Англия) и запатентованным в 1938 г.
Литьё в керамические формы практически не имеет ограничений ни по виду металла, ни по массе отливок. По шероховатости получаемой поверхности способ конкурентоспособен с литьём по выплавляемым моделям. Преимуществами являются возможность литья крупногабаритных изделий большой протяжённости (плиты, решётки, ограды и т. п.) и короткий цикл их изготовления. Недостатки - наличие плоскости разъёма, необходимость соблюдения строгой технологической дисциплины при изготовлении форм и повышенная стоимость из-за высокого расхода связующих и огнеупорных материалов.
Материалы модельной оснастки, конструкция и способы заполнения смесью те же, что при изготовлении гипсовых форм. Отличием являются материалы жидкоподвижной смеси, которая позволяет заливать все металлы, в том числе и чёрные.
3 Изложите понятие температурного интервала обработки металлов давлением и принцип его определения по диаграмме состояния сплава железо - углерод. Ориентировочно определите по диаграмме температурный интервал для стали с содержанием углерода 0,5%
Для горячей обработки давлением металл нагревается до определенной температуры (далее "температура и деформируется до тех пор, пока температура его не опустится до такой, при которой дальнейшая деформация окажется невозможной. Таким образом, металл может быть деформирован в строго определенном температурном интервале. Максимальная температура его называется верхней границей, а минимальная - нижней.
Каждый металл имеет свой строго определенный температурный интервал горячей обработки давлением. Верхний предел температурного интервала tв.п избирается так, чтобы не было пережигания, интенсивного окисления и обезуглероживания, а также перегрева. При выборе верхней границы температурного интервала для высокоуглеродистых и легированных сталей необходимо иметь в виду их большую склонность к перегреву. Температура нижней границы tн.п должна быть такая, чтобы после деформации при этой температуре металл не получил укрепления (наклепа) и имел необходимую величину зерна. Особое значение выбор нижней границы имеет для легированных сталей и сплавов, не имеющих фазовых и аллотропических превращений, например для аустенитных и ферритных сталей. Конечные свойства этих сталей определяются в основном нижней границей температурного интервала (поскольку они не подвергаются термической обработке).
Практически верхний предел tв.п для углеродистых сталей расположен на 100-200° ниже линии солидуса АЕ (рис. 1). Для доэвтектоидной углеродистых сталей оптимальной температурой конца ковки является А3 + (25 - 50°).
4 Ковка. Опишите оборудование, применяемое при ковке
Ковка – один из самых распространенных способов механической обработки металла, позволяющий изготавливать из прокатного материала различные металлоизделия, конструкции и декоративные элементы. Кованые перила и балясины лестниц, решетки на окна, козырьки и ограды, беседки, мангалы – все эти изделия неизменно притягивают восхищенные взгляды.
Виды ковки
В зависимости от особенностей технологического процесса обработки металла, ковку разделяют на ручную и машинную, ковку на молотах и штамповку, горячую и «холодную»:
- Ручная ковка – обработка металла с помощью молота и кувалды. Несмотря на развитие современных технологий и появление высокоточного металлообрабатывающего оборудования, именно ручная ковка до сих пор применяется многими кузнецами, а изделия, изготовленные вручную, неизменно пользуются огромным спросом.
- Машинная ковка имеет большие отличия от ручной, позволяет изготавливать поковки большой массы в любом количестве и с более высокой точностью. Она производится с помощью молотов, ковочных машин и прессов. Это оборудование давно стало надежным помощником для современных кузнецов.
- Горячая ковка (а настоящая ковка другой не бывает) подразумевает обязательный нагрев заготовки в кузнечном горне до ковочной температуры с последующей обработкой с помощью молота, молотка или кувалды. Нагрев заготовки необходим для придания металлу пластичности и податливости, что позволяет довольно легко придать заготовке необходимую форму.
5 Сварка плавлением. Опишите электронно-лучевую сварку
Электронно-лучевая сварка (или просто лучевая, ЭЛС.) является одним из быстро развивающихся способов соединения различных тугоплавких металлов, разнородных, химически активных, качественных сталей, сплавов высокой прочности на основе титана и алюминия.
Лучевая сварка - процесс, основанный на использовании тепла, выделяемого во время торможения остросфокусированного пучка заряженных частиц, ускоренных до высоких энергий. Широкое применение этот источник нагрева приобрел лишь с развитием вакуумной техники и электронной оптики, только после этого он стал применяться в металлургической технике.
Стимулом для поиска нового способа соединения послужили сложности с трудносвариваемыми металлами: молибден, тантал, цирконий, ниобий и вольфрам отличаются высокой температурой плавления и химической активностью, что требовало использования источников тепла большой концентрации и большой защищенности зоны сварки.
Сущность процесса ЭЛС
Основным компонентом является электронный луч, который создается особым прибором - электронной пушкой.
Как видно на рис. 1, пушка имеет катод (2), который размещен внутри прикатодного электрода (3). На определенном расстоянии от катода располагается ускоряющий электрод с отверстием - анод (4). Пушка питается электрической энергией от высоковольтного источника постоянного тока (5).
Чтобы увеличить плотность энергии в электронном луче после выхода из первого анода электроны концентрируются магнитным полем в магнитной линзе (6), Летящие электроны, сфокусированные в плотный пучок, ударяются на большой скорости о малую площадку на изделии (1). На данном этапе кинетическая энергия электронов вследствие их торможения превращается в теплоту, таким образом нагревая металл до высоких температур.
6 Опишите физическое состояние полимеров
Для полимеров характерны два агрегатных состояния – кристаллическое и аморфное.
В газообразное состояние полимер перевести невозможно, так как при нагревании гораздо легче разрушить макромолекулы, чем полностью преодолеть силы взаимодействия между ними.
1. Аморфное (жидкое)состояние полимера характеризуется отсутствием упорядоченности в расположении макромолекул.
2. Под кристалличностью полимеров понимают упорядоченное расположение некоторых отдельных участков цепных макромолекул.
Кристаллическое состояние возможно лишь для стереорегулярных полимеров. При этом оно значительно отличается от упорядоченного кристаллического состояния низкомолекулярных веществ.
Для кристаллических полимеров характерна лишь частичная упорядоченность макромолекул, т. к. процессу кристаллизации препятствует длинноцепное строение макромолекул.
Кристаллические полимеры отличаются от аморфных тем, что одна и та же макромолекула может проходить через кристаллические и аморфные участки. В кристаллическом полимере всегда имеются аморфные области и можно говорить лишь о степени его кристалличности.
Степень кристалличности может меняться у одного и того же полимера в зависимости от внешних условий. Например, при растяжении полимерного образца происходит взаимная ориентация макромолекул, способствующая их упорядоченному параллельному расположению, и кристалличность полимера возрастает. Это свойство полимеров используется при вытяжке волокон для придания им повышенной прочности.
Фибриллярная структура кристаллических областей характерна для жесткоцепных, а складчатая - для гибкоцепных полимеров.
1) Комаров О.С. и др. Технология конструкционных материалов. – Мн.: Дизайн ПРО, 1998.
2) Кузьмин Б.А. и др. Технология металлов и конструкционные материалы. – М.: Машиностроение, 1989.
3) Бабич В. К., Лукашкин Н. Д., Морозов А. С. Основы металлургического производства. – М., 2000.
4) Колинчев В.А., Буланов И.М. Прогрессивные материалы в машиностроении. – М., 1988.
5) Лашко С. В., Лашко Н. Ф. Пайка металлов. – М., 1988.
6) Металловедение / А. И. Самохоцкий, М. Н. Кунявский, Т. М. Кунявская и др. – М., 1990.
7) Материаловедение / Б. Н. Арзамасов, В. И. Макарова, Г. Г. Мухин и др. - М., 2001.
