новая папка 1 / 236044

1382

МИНИСТЕРС ТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Федераль ное государственно е бюджетное образовательно е учрежд ение высшего профессио наль ного образования

«Липецкий государственный технический университет»

Кафедра обработки металло в давлением

МЕТОДИЧЕ СКИЕ УКАЗАНИЯ

к лаборато рным работам № 1-5

по дисциплине «Металлург ические технологии 3»

Составитель В.Н. Соловьёв

Липецк

Липецкий государственный технический университет

2013

УДК 669.1(07) С603

Рецензент К.В. Бахаев, канд. техн. наук, доц.

Соловьёв, В.Н.

С 603 Методические указания к лабораторным работам № 1-5 по дисциплине «Металлургические технологии 3» [Текст] / сост. В.Н. Соловьёв. –

Липецк: Изд-во ЛГТУ, 2013. – 24 с.

Методические указания соответствуют дисциплине «Металлургические технологии» базовой (общепрофессиональной) части профессионального цикла ФГОС по направлению подготовки 150400 «Металлургия». Методические указания определяют последовательность проведения и содержание лабораторных занятий, предназначенных для закрепления и углубления знаний, полученных на теоретических занятиях; практического ознакомления с видами процессов ОМД и формирования компетенции ПК-25 в части «знать технологические процессы получения изделий».

Предназначены для студентов второго курса очной формы обучения металлургического института.

Табл. 1. Ил. 6. Библиогр.: 11.

© ФГБОУ ВПО «Липецкий государственный технический университет», 2013

СОДЕРЖАНИЕ

с.

1.Правила техники безопасности в прокатной лаборатории………….. 4

2.Лабораторная работа № 1. Закон постоянства объёма………………. 5

3.Лабораторная работа № 2. Неравномерность деформации………….. 8

4.Лабораторная работа № 3. Закон наименьшего сопротивления…….. 11

5.Лабораторная работа № 4. Условие захвата ..……………………….. 16

6.Лабораторная работа № 5. Влияние степени деформации на свойства проката …………………………………………………... 20

7.Библиографический список……………………………………………. 23

Правила техники безопасности в прокатной лаборатории

Оборудование прокатной лаборатории является источником повышенной опасности.

1. Студенты допускаются к выполнению лабораторной работы только с разрешения преподавателя, в присутствии учебного мастера.

2.Студенты обязаны:

-соблюдать правила внутреннего распорядка ЛГТУ;

-соблюдать тишину, чистоту и порядок в аудитории;

-сообщать преподавателю или сотруднику кафедры о неисправности техники,

нарушении правил охраны труда и пожарной безопасности.

3. Перед началом работы необходимо посредством внешнего осмотра убедиться в исправности лабораторного оборудования и ограждения, в отсутствии нарушения изоляции электропроводки.

4. Перед пуском стана или лабораторной установки необходимо предупредить всех работающих на установке о её пуске.

5. Задавать образец в валки прокатного стана только с помощью деревянного бруска, без усилия.

6.Категорически запрещается:

-снимать кожухи, крышки и панели с оборудования;

-прокатывать на стане посторонние предметы;

-отвлекаться во время выполнения работы.

7.По окончании работы необходимо сообщить об этом преподавателю или

учебному мастеру.

Лабораторная работа № 1 (3 часа)

Закон постоянства объёма

Цель работы: проверка закона сохранения объёма металла при обработке металлов давлением.

Приборы, материалы и оборудование

1.Разрывная машина с усилием не менее 100 кН.

2.Образец высотой 10 мм с круглым (диаметром 10 мм) поперечным сечением.

3.Измерительные инструменты: штангенциркуль, линейка.

Общие сведения Пластическая деформация практически не влияет на плотность металла. Только

при первичной обработке литого металла плотность заметно изменяется, так как литой металл всегда содержит газовые пузыри, усадочные раковины, рыхлость, поры и т.п. Например, при прокатке на блюминге слитков кипящей стали плотность её возрастает с 6,90 до 7,85 т/м3. Дальнейшая обработка давлением мало влияет на плотность.

Поэтому обычно принимают допущение: в процессах обработки давлением объём деформируемого металла не изменяется. Это положение называют законом (условием) постоянства объёма. Закон связывает размеры деформируемого тела до и после деформации. Например, для параллелепипеда высотой h, шириной b и длиной l:

h0b010 = h1b1l1.

Нуль в индексе относится к размерам до деформации, а единица – к размерам после деформации.

Процесс ОМД, на котором наиболее наглядно демонстрируется закон постоянства объёма металла до и после деформации – процесс ковки.

Ковка – процесс горячей обработки металла давлением, при котором путём

многократного действия универсального инструмента или бойков оборудования возвратно-поступательного периодического действия металл заготовки пластически деформируется, постепенно приобретая заданные форму, размеры и свойства. Основные операции ковки: осадка, протяжка, пробивка, прошивка, гибка, скручивание, отрубка и кузнечная сварка.

Исходной заготовкой для ковки служат слитки стали, получаемые в электропечах, мартеновских печах или конвертерах. Поковки, в зависимости от массы заготовки, куют на пневматических, рессорных, рычажных молотах, паровоздушных молотах двойного действия и гидравлических ковочных прессах.

Достоинства процесса ковки:

- разнообразные и многочисленные операции ковки позволяют получать поковки различных форм;

- улучшение механических свойств материала, заваривание внутренних дефектов слитка;

-получение уникальных, крупных изделий;

-экономическое и техническое преимущество при индивидуальном и

мелкосерийном производстве. Недостатки:

- низкая производительность, поэтому ковку не применяют для крупносерийного и массового производства относительно небольших поковок;

-высокая стоимость ошибки при изготовлении крупных и уникальных изделий;

-большой расход металла;

- низкая автоматизация процесса, что требует подготовки уникальных, высококвалифицированных кадров.

Осадка – увеличение поперечных размеров при уменьшении высоты заготовки.

При осадке заготовка деформируется вертикально перемещающимся верхним бойком (рис. 1). Деформация происходит без внешних зон – вся заготовка умещается под бойком или осадочными плитами.

Р

Рис. 1. Изменение формы заготовки при осадке

Методика выполнения работы

Определить размеры заготовки и рассчитать объём заготовки V0. Обезжирить контактные поверхности заготовки и инструмента. Провести осадку заготовки на 4 мм. Повторить опыт, осадив поковку ещё на 4 мм. Определить размеры поковки и зарисовать её в двух проекциях после каждой осадки.

Рассчитать объём поковок V1 и V2. Сделать вывод о выполнении закона (условия) постоянства объёма при обработке металла давлением. Рассчитать относительную ошибку определения объёма поковок по отношению к объёму исходной заготовки.

Контрольные вопросы

1.Операции ковки.

2.Закон постоянства объёма при обработке металла давлением.

3.Осадка как операция ковки.

4.Достоинства процесса ковки.

5.Недостатки процесса ковки.