Федеральное агентство по образованию ГОУ ВПО «Уральский государственный технический университет – УПИ»

ТЕХНОЛОГИЯ КОНСТРУКЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ

Методические указания и задания к выполнению курсовой работы по разделам «Литейное производство» и «Обработка металлов давлением» для студентов всех форм обучения машиностроительных специальностей

Екатеринбург 2007

УДК 669.18.29.004.14

Составители раздела «Литейное производство» В.И. Черменский, М.Д. Харчук, Р.А. Сидоренко

Научный редактор доц., канд. техн. наук В.Н. Гулин Составители раздела «Обработка металлов давлением» А.В.

Мельничихин, М.А. Лысаков, С.В. Копосов Научный редактор доц., канд. техн. наук М.Д. Харчук

Электронная версия В.А. Воробьев

ТЕХНОЛОГИЯ КОНСТРУКЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ:

Методические указания и задания к выполнению курсовй работы по разделам: «Литейное производство» / В.И. Черменский, М.Д. Харчук, Р.А. Сидоренко, и «Обработка металлов давлением»/ А.В. Мельничихин, М.А. Лысаков, С.В. Копосов Екатеринбург: УГТУ-УПИ, 2007, 61с.

Методические указания предназначены для студентов всех форм обучения, изучающих дисциплину «Технология конструкционных материалов» или «Технологические процессы в машиностроении» и выполняющих курсовую работу по разработке технологии изготовления отливок в разовых песчано-глинистых формах или по разработке технологии получения поковки методом горячей объемной штамповки. Описана методика проектирования техпроцессов и порядок выполнения работы. Для технологии получения заготовок методом литья в разовые песчано-глинистые формы, описаны правила графического изображения элементов литейных форм и отливок, методика расчета литниковых систем. Для технологии получения заготовок методом горячей объемной штамповки описаны правила выбора материалов, определения конструктивных характеристик поковки, кузнечных напусков, уклонов, допусков, назначения температурных интервалов и веса падающих частей молота. Приложение содержит необходимый справочный материал. Задания на курсовую работу содержат 50 вариантов. Дан порядок выбора варианта и требования к оформлению работы.

Библиогр.: 19 назв. Рис. 12. Прил. 33.

Подготовлено кафедрой «Электронное машиностроение».

© Уральский государственный технический университет – УПИ имени первого президента России Б.Н.Ельцина, 2007

2

ЗАДАНИЕ НА КУРСОВУЮ РАБОТУ .................................................................	5
ЦЕЛЬ РАБОТЫ ........................................................................................................	5
РАЗДЕЛ I. КУСРОВАЯ РАБОТА ПО ТЕМЕ «ЛИТЕЙНОЕ ПРОИЗВОДСТВО»6
1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ ПО МЕТОДИКЕ РАЗРАБОТКИ
ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА ИЗГОТОВЛЕНИЯ ОТЛИВКИ.............	6
2. ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ КУРСОВОЙ РАБОТЫ ....................................	9
2.1. ОЦЕНКА ТЕХНОЛОГИЧНОСТИ ДЕТАЛИ, ВЫБОР СПОСОБА
ФОРМОВКИ И ФОРМОВОЧНЫХ СМЕСЕЙ. .................................................	9
2.2. НАЗНАЧЕНИЕ ПРИПУСКОВ НА МЕХАНИЧЕСКУЮ ОБРАБОТКУ. 9
2.2.1. Общие положения...................................................................................	9
2.2.2 Последовательность назначения припусков .......................................	10
2.2.3. Выбор класса точности отливки и ряда припусков...........................	10
2.2.4. Определение допусков на размеры отливок ......................................	10
2.2.5. Назначение припусков .........................................................................	11
2.2.6. Оформление назначенных припусков в курсовой работе ................	11
2.3. ВЫПОЛНЕНИЕ ЧЕРТЕЖА ЭЛЕМЕНТОВ ЛИТЕЙНОЙ ФОРМЫ И
ОТЛИВКИ. ..........................................................................................................	11
2.4. ОФОРМЛЕНИЕ ПОЯСНИТЕЛЬНОЙ ЗАПИСКИ. .................................	18
РАЗДЕЛ II. КУРОВАЯ (РАСЧЕТНО-ГРАФИЧЕСКАЯ) РАБОТА ПО ТЕМЕ
«ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ ДАВЛЕНИЕМ»........................................................	20
1. ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ............................................................	20

2. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ ПО МЕТОДИКЕ КОНСТРУИРОВАНИЯ ПОКОВКИ И РАЗРАБОТКЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА ПРИМЕНИТЕЛЬНО

К ШТАМПОВКЕ НА МОЛОТАХ .......................................................................		21
2.1. ВЫБОР ИСХОДНЫХ МАТЕРИАЛОВ ....................................................		21
2.2. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПЛОСКОСТИ РАЗЪЁМА ШТАМПА ........................		21
2.3. ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОНСТРУКТИВНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК...............		22
2.4. РАСЧЁТ ОРИЕНТИРОВОЧНОЙ МАССЫ ПОКОВКИ .........................		23
2.5. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ИСХОДНОГО ИНДЕКСА............................................		24
2.6. ПРИПУСКИ НА МЕХАНИЧЕСКУЮ ОБРАБОТКУ..............................		24
2.7. ШТАМПОВОЧНЫЕ НАПУСКИ, УКЛОНЫ, ДОПУСКИ. ....................		25
2.8. РАДИУСЫ ЗАКРУГЛЕНИЙ И ПЕРЕХОДОВ ........................................		25
2.9. РАЗМЕРЫ ЗАУСЕНЕЧНОЙ КАНАВКИ .................................................		26
2.10	ПОЛОСТИ И НАМЕТКА ОТВЕРСТИЙ В ПОКОВКАХ ......................	28
2.11	РАСЧЕТ РАЗМЕРОВ ИСХОДНОЙ ЗАГОТОВКИ. ...............................	30
2.12	НАЗНАЧЕНИЕ ТЕМПЕРАТУРНОГО ИНТЕРВАЛА ГОРЯЧЕЙ
ОБЪЕМНОЙ ШТАМПОВКИ ...........................................................................		30
4.13	ОПРЕДЕЛЕНИЕ МАССЫ ПАДАЮЩИХ ЧАСТЕЙ МОЛОТА...........	31
2.14	ОФОРМЛЕНИЕ ЧЕРТЕЖА ПОКОВКИ .................................................	32
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ .....................................................................................		33
ПРИЛОЖЕНИЯ .....................................................................................................		34
П1. Варианты заданий на курсовую (расчетно-графическую) работу......		34
Рис. П.2. Литниковая система........................................................................		43
Рис. П.3. Эскиз литейной формы (пример) ..................................................		43
	3

Таблица П.4. Песчано-глинистые формовочные смеси для чугунных
отливок .............................................................................................................	44
Таблица П.5. Песчано-глинистые формовочные смеси для стальных
отливок .............................................................................................................	44
Таблица П.6. Классы точности размеров и ряды припусков на
механическую обработку отливок для различных способов литья...........	45
Таблица П.7. Допуски размеров отливок для классов точности ...............	46
Таблица П.8. Припуски размеров отливок. ..................................................	46
Таблица П.9. Классы точности размеров отливок.......................................	47
Таблица П.10. Формовочные уклоны основных формообразующих
поверхностей модельного комплекта для применения песчано-глинистых
смесей ...............................................................................................................	47
Таблица П.11. Длина горизонтальных знаков для сырых форм. ...............	48
Таблица П.12. Высота нижних вертикальных знаков для сырых форм....	49
Таблица П.13. Зазоры между знаками формы и стержня ...........................	50
Таблица П.14. Литейная усадка основных литейных сплавов...................	50
Таблица П15. Назначение материала и его пластичность. .........................	51
Таблица П.16. Содержание углерода и легирующих компонентов в
сталях................................................................................................................	52
Таблица П.17. Конструктивные характеристики.........................................	53
Таблица П.18. Коэффициент (Кр) для определения ориентировочной
расчѐтной массы поковки...............................................................................	53
Таблица П.19. Исходный индекс поковки....................................................	54
Таблица П.20. Основные припуски на механическую обработку .............	55
Таблица П.21. Штамповочные уклоны.........................................................	55
Таблица П.22. Допуски и допускаемые отклонения линейных размеров
поковки.............................................................................................................	56
Таблица П.23. Минимальная величина радиусов закруглений. ................	57
Таблица П.24. Допуски радиусов закруглений............................................	57
Таблица П.25. Радиусы для отливок из цветных сплавов. .........................	57
Таблица П.26. Размеры заусенечной канавки ..............................................	58
Таблица П.27. Толщина перемычек в выемках ...........................................	58
Таблица П.28. Радиусы сопряжения r и углы наклона перемычек в
выемках ............................................................................................................	58
Таблица П.29. ..................................................................................................	59
Таблица П.30. Температурные интервалы ковки и штамповки некоторых
углеродистых и легированных сталей и безоловянных бронз. ..................	59
Таблица П.31. Напряжение деформирования некоторых сталей и сплавов
при температурах штамповки........................................................................	60
Таблица П.32. Необходимая масса частей молота в зависимости от массы
поковок.............................................................................................................	60
Приложение П.33. Пример оформления титульного листа курсовой
работы ..............................................................................................................	61

4

ЗАДАНИЕ НА КУРСОВУЮ РАБОТУ

По чертежу детали, приведенному в приложении П1, разрабатывается чертеж поковки, получаемой объемной штамповкой на молотах (1-й, 2-й, 3-й варианты типоразмеров), или чертеж литейной песчано-глинистой формы для производства отливки (4-й, 5-й варианты типоразмеров). Поковка или отливка будут являться заготовками для производства данной детали обработкой резанием. Форматы чертежей детали и поковки А4 или А3; детали и литейной формы А3 или А2. При выполнении курсовой работы руководствуйтесь настоящими методическими указаниями.

Курсовая работа состоит из графической части: чертежа детали с размерами по своему варианту задания и чертежа поковки (или литейной формы), выполненных на двух форматах. Чертежи подшиваются к пояснительной записке (ПЗ) объемом до 15 страниц формата А4 (писчей бумаги). В ПЗ описываются все стадии проектирования, приводятся расчеты в соответствии с настоящими методическими указаниями.

Выбор варианта задания В приложении 2 приведены 50 вариантов заданий. Задания на курсовую

работу, представляют собой эскизы деталей, для каждой из которых предусмотрено по 5 вариантов размеров.

Вариант задания для студентов очного и очно-заочного обучения и способ получения заготовки указывается преподавателем – руководителем курсовой работы. Студены заочного обучения определяют свое задание по последним цифрам студенческого билета:

Последняя цифра номерастуденческого билета		1		2		3	4		5		6		7		8	9		0
Номер эскиза детали		1		2		3	4		5		6		7		8	9		10
Предпоследняя цифра номера студенческого	1 или			2 или				3 или					4 или			5 или
билета	6				7				8				9				0
Номер варианта размеров	1*				2*				3*				4**				5**

*Заготовка получена методом ГОШ;

**Заготовка получена методом литья в песчано-глинистые формы

ЦЕЛЬ РАБОТЫ

Целью курсовой (расчетно-графической) работы является:

ознакомить студентов с методикой и основными приемами разработки практической технологии литья, и горячей объемной штамповки, расширив и углубив тем самым материал лекционной части курса по литейному производству и обработке металлов давлением;

приобщить к работе с технической литературой и государственными стандартами;

дать навыки проведения инженерных расчетов, оформления

5