1

Федеральное государственное бюджетное

образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Липецкий государственный технический университет»

Металлургический институт

УТВЕРЖДАЮ

Директор

Чупров В.Б.

«» _ 2011 г.

РАБОЧАЯ ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИНЫ

Специальные виды литья Направление подготовки: 150400.62 «Металлургия»

Профиль подготовки: «Технология литейных процессов».

Квалификация (степень) выпускника: бакалавр Форма обучения: очная г. Липецк – 2011 г.

1. Цели освоения дисциплины Основной целью освоения дисциплины «Специальные виды литья» является формирование теоретических основ и практических навыков в области профессиональной деятельности бакалавров, включающей знакомство c технологическими особенностями и возможностями того или иного специального вида литья. Дается сравнительная характеристика, как техническая, так и экономическая различных специальных видов литья и их сопоставление с литьем в песчано-глинистую форму. В дисциплине рассматриваются вопросы конструирования и эксплуатации технологической оснастки и оборудования для специальных видов литья, а так же пути дальнейшего совершенствования техпроцессов их механизации и автоматизации. Особое внимание уделяется вопросам предупреждения брака и способам контроля, технике безопасности.

Задачами дисциплины (компетенциями) являются:

- обучить студентов пониманию основных физических процессов формирования отливок (ОК-1, ПК-1);

- ознакомить студентов с теорией и практикой получения отливок специальными видами литья (ПК-1, ПК-10);

- научить выбирать оптимальные технологические процессы для получения конкретных отливок заданного качества при высокой эффективности производства(ОК-6, ОК-7,ПК-23) - обучить навыкам проектно-конструкторской деятельности по проектированию оснастки для специальных видов литья. (ПК-1, ПК-11, ПК-23, ПК-25);

- мотивировать студентов к проявлению способностей для самостоятельного повышения уровня профессиональных знаний (ОК-4);

2. Место дисциплины в структуре ООП ВПО Учебная дисциплина «Специальные виды литья» входит в вариативную часть профессионального цикла образовательной программы подготовки бакалавров по направлению 150400 «Металлурия». Дисциплина содержательно и концептуально связана с рядом теоретических дисциплин и практик предшествующего периода обучения.

Для успешного изучения дисциплины «Специальные виды литья» студенты должны обладать знаниями дисциплин: "Физика", "Химия", "Детали машин", "Сплавы", "Формовочные материалы" и "Технология литейной формы".

Важную роль в подготовке к изучению дисциплины «Специальные виды литья» играют производственные практики, при прохождении которых студенты знакомятся с оборудованием и технологиями специальных методов литья.

3. Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения дисциплины В результате изучения дисциплины «Специальные виды литья» студент должен - уметь:

- использовать фундаментальные общеинженерные знания по дисциплинам "Технология литейного производства", "Технологическое оборудование литейных цехов"; (ОК-10, ОК-11, ПК-1);

- использовать основные знания дисциплин "Безопасность жизнедеятельности ", "Экономика предприятия", "Организация и планирование производства на предприятии" в профессиональной деятельности, применять методы математического анализа при выборе и расчете технологии специальных методов литья; (ПК-2, ПК-3);

- использовать стандартные программные средства при проектировании технологии изготовления отливок специальными методами литья; (ОК-2, ПК-7) - выполнять расчеты литниковых систем при проектировании специальных методов литья; (ПК-8);

- работать с информацией в глобальных компьютерных сетях по поиску новаторских решений в конструкции основного технологического оборудования литейных цехов (ПК-4).

- владеть:

- фундаментальными общеинженерными знаниями при расчетах технологических режимов изготовления отливок специальными методами литья;

(ПК-1);

- нормативными документами в своей профессиональной деятельности при расчетах основных узлов технологического оборудования (ОК-5, ОК-11, ПК-3);

- выявлением объектов для модернизации действующего оборудования литейных цехов (ОК-5, ОКПК-3);

- выявлением объектов для модернизации действующего оборудования литейных цехов (ОК-12, ПК-14);

- обоснованием выбора технологий улучшающих условия труда и уменьшающих вредное воздействие на окружающую среду; (ПК-12, ПК-13);

- оценкой рисков и определением мер по обеспечению безопасности работы оборудования (ПК-3);

- выбором материалов для повышения эксплуатационных характеристик и охраны окружающей среды при использовании специальных методов литья;

(ПК-9, ПК-10).

4. Структура и содержание дисциплины Общая трудоемкость дисциплины составляет 4 зачетные единицы, 144 часов.

Общая трудоемкость дисциплины составляет 4 зачетных единиц, 144часа.

Семестр 1 Специальные виды литья, их технологические особенности и Сущность способа литья в оболочковые формы, его преимущества, недостатки и область применения. Основные операции форм. Выплавляемые, выжигаемые, газифицируемые, растворимые модели.

технологические и экономические преимущества, недостатки метода и область Сущность и разновидности центробежного способа литья. Основные операции, преимущества,

1. ПРИМЕРНОЕ СОДЕРЖАНИЕ УЧЕБНО-ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫХ МОДУЛЕЙ

Большая часть лекционного материала оформлена в виде презентаций с использованием программы PowerPoint, входящей в пакет MsOffice. Для демонстрации данного наглядноиллюстрированного материала лекций используется необходимое оборудование (ноутбук, проектор).

Тема 1. Специальные виды литья, их технологические особенности и возможности. (2 часа) Специальные виды литья, их технологические особенности и возможности. Место специальных видов литья в производстве отливок в машиностроении. Классификация специальных видов литья. Экономические аспекты использования специальных видов литья. Перспективы дальнейшего расширения применения специальных видов литья при производстве отливок, как методов с меньшей материало- и энергоемкостью, меньшими трудозатратами, позволяющими существенно улучшить условия труда и уменьшить вредное воздействие на окружающую среду Тема 2. (3 часа) Сущность способа литья в оболочковые формы, его преимущества, недостатки и область применения. Основные операции.

Смеси для оболочковых форм, методы их изготовления Тема 3.(2 часа) Методы изготовления оболочковых форм и стержней. Механизация и автоматизация литья в оболочковые формы. Техника безопасности и экологические проблемы при литье в оболочковые формы Модуль 3 Литье по моделям, удаляемым из неразъемных форм (5 часов).

Тема 4. (3 часа) Сущность метода, его достоинства и область применения. Основные операции. Выплавляемые, выжигаемые, газифицируемые, растворимые модели. Требования, предъявляемые к модельным составам. Пресс-формы для изготовления моделей. Облицовочные и наполнительные формовочные составы. Классификация форм. Сборка моделей. Способы нанесения облицовочного слоя и засыпка слоя и засыпка форм наполнительным материалом Тема 5. (2 часа) Удаление моделей. Условия заполнения форм и кристаллизация металла.

Очистка и отделение отливок от литниковой системы.

Автоматизация и механизация изготовления моделей, сборки моделей, формовки и других операций. Меры по охране труда Модуль 4 Кокильное литье (5 часов).

Тема 6 (3 часа). Сущность кокильного литья, технологические и экономические преимущества, недостатки метода и область его применения. Основные операции. Особенности кристаллизации и усадки сплавов в металлической форме. Механические свойства, точность и чистота поверхности отливок, полученных в металлических формах. Номенклатура отливок для кокильного литья. Классификация, типы и конструкция кокилей. Элементы конструкции по ГОСТ Тема 7 (2 часа). Тепловой режим работы кокиля и его регулирование. Защитные покрытия для кокилей. Методы борьбы с отбелом чугунных отливок. Механизация и автоматизация кокильного литья. Техника безопасности при кокильном литье Модуль 5 Литье под давлением (5 часов).

Тема 8 (3часа). Сущность способа литья под давлением, его преимущества, недостатки и область применения. Основные операции. Физические условия формирования отливки при литье под давлением. Характер заполнения формы металлом и условие кристаллизации. Образование воздушной пористости внутри отливки, ее роль в формировании отливки. Точность получаемых отливок, их механические свойства и эксплуатационные качества.

Тема 9 (2часа). Конструктивные схемы пневматических и поршневых машин для литья под давлением, их выбор. Автоматизация литья под давлением. Конструкция прессформ и их элементы. Техника безопасности при литье под давлением Модуль 6 Центробежное литье (5 часов).

Тема 10 (3 часа). Сущность и разновидности центробежного способа литья. Основные операции, преимущества, недостатки, область применения. Особенности формирования свободной поверхности отливок. Затвердевание и усадка металла под действием центробежных сил. Условия всплывания газовых и неметаллических включений на свободную поверхность.

Тема 11 (2 часа). Технология центробежного литья. Методы футеровки металлических форм, охлаждение форм, дозирование жидкого металла. Возможность получения отливок. Классификация литейных центробежных машин. Механизация и автоматизация процесса. Меры по охране труда автоматизация процесса. Меры по охране труда автоматизация процесса при центробежном литье.

Модуль 7 Другие специальные методы литья (3 часа) Тема 12 (2часа). Литье под низким давлением. Литье с противодавлением. Литье выжиманием. Непрерывное литье. Полунепрерывное литье Тема 13 (2 часа). Электрошлаковое литье. Вакуумная формовка. Магнитная формовка. Литье с кристаллизацией под давлением. Композиционное литье и другие прогрессивные способы литья Самостоятельная работа направлена на формирование способностей к самостоятельному познанию и обучению, поиску литературы, обобщению, оформлению и представлению полученных результатов (ОК-1, ОК-4), их критическому анализу, поиску новых и неординарных решений, аргументированному отстаиванию своих предложений, умений подготовки выступлений и ведения дискуссий (ОК-2). Включает также в себя изучение рекомендованной литературы и лекций, оформление отчетов по практическим занятиям (ОК-10).

В соответствии с требованиями ФГОС ВПО при изучении дисциплины «Специальные виды литья» предусматривается использование в учебном процессе активных и интерактивных форм проведения занятий. При проведении лабораторных работ и самостоятельной работе студентов используются семинары в диалоговом режиме, средства контроля и автоматизации, пакеты прикладных программ.

6. Оценочные средства для текущего контроля успеваемости, промежуточной аттестации по итогам освоения дисциплины и учебно-методическое обеспечение самостоятельной Оценочные средства для текущего контроля успеваемости, промежуточной аттестации по итогам освоения дисциплины «Специальные виды литья».

При изучении дисциплины по разделам лекций согласно таблице «Структура дисциплины »

проводятся семинары в диалоговом режиме с использование пакетов прикладных программ.

Темы семинаров:

1. "Изучение технологического процесса и выбор оптимальных режимов изготовления оболочковых форм".

2. "Литье по выплавляемым моделям".

3. "Исследование технологического процесса кокильного литья".

4. "Исследование и выбор оптимальных режимов при центробежном литье".

1.Литье в оболочковые формы. Особенности процесса и его возможности.

2. Литье в оболочковые формы. Изготовление оболочек. Модельная оснастка.

3. Литье по выплавляемым моделям. Технология изготовления моделей и модельных блоков.

4. Литье по выплавляемым моделям. Проектирование отливок.

5. Литье в металлические формы (кокили). Металлические формы.

6. Литье в металлические формы (кокили). Проектирование отливок.

7. Литье под давлением. Автоматизация литья под давлением.

8. Литье под низким давлением.

9. Центробежное литье. Формирование отливки.

10. Центробежное литье труб.

11. Непрерывное литье.

12. Литье выжиманием.

13. Литье намораживанием.

14. Литье вакуумным всасыванием.

15. Вакуумно – компрессионное литье.

16. Кристаллизация под давлением.

3) Промежуточный контроль Промежуточный контроль представляет собой экзамен, проводимый по вопросам тем дисциплины.

Вопросы к экзамену 1. Дать определение понятия специальные способы литья.

2. Технические и экономические предпосылки развития специальных способов литья.

3. Перечислить известные и широко используемые в производстве отливок специальные способы литья.

4. Объемы получения отливок специальными способами литья в странах мира.

5. Классификация специальных способов литья.

6. Перспективы развития специальных способов литья.

7. Определение понятия и технологическая схема способа литья по выплавляемым моделям.

8. Достоинство и область применения литья по выплавляемым моделям.

9. Типы литниково-питающих систем для литья по выплавляемым моделям.

10. Классификация и составы модельных композиций для литья по выплавляемым моделям.

11. Технология изготовления оболочковых форм и стержней для литья по выплавляемым моделям.

12. Способ удаления моделей и прокаливание оболочек для литья по выплавляемым моделям.

13. Сущность и технологическая схема способы литья в оболочковую литейную форму.

14. Охарактеризовать формовочные материалы, смеси и разделительные покрытия для литья в оболочковую литейную форму.

15. Технология изготовления оболочковых полуформ и стержней.

16. Сущность способа кокильного литья, достоинства и недостатки, область применения.

17. Особенности кристаллизации и усадки сплавов при литье в кокиль.

18. Механические свойства, точность и шероховатость поверхностей отливок при литье в кокиль.

19. Особенности конструирования деталей для литья в кокиль, их технологичность.

20. Особенности конструирования кокилей.

21. Особенности технологий литья в кокиль различных сплавов.

22. Конструирование литниково – питающих систем для литья в кокиль.

23. Условия эксплуатации кокилей.

24. Особые типы кокилей.

25. Сущность способы литья под давлением, достоинства и недостатки, области применения.

26. Номенклатура отливок, получаемых литьем под давлением.

27. Сплавы, применяемые для получения отливок литьем под давлением.

28. Классификация машин для литья под давлением и назначение основных механизмов.

29. Конструкция и материал пресс-форм для литья под давлением.

30. Мероприятия, направленные на уменьшение пористости отливок для литья под давлением.

31. Сущность и разновидности способа, области применения для центробежного литья.

32. Номенклатура отливок, их свойства, точность и шероховатость поверхностей для центробежного литья.

33. Роль центробежной силы для центробежного литья.

34. Особенности затвердевания и усадки металла под действием центробежных сил.

35. Конструкция металлических форм ( изложниц ) для центробежного литья.

36. Особенности технологии центробежного литья.

37. Сущность способа литья намораживанием.

38. Номенклатура отливок и области применения литья намораживанием.

39. Особенности литейных форм литья намораживанием.

40. Технологические параметры литья намораживанием, их выбор и расчет.

41. Сущность электрошлакового литья.

42. Преимущества, недостатки и качество отливок электрошлакового литья.

43. Область применения литья выжиманием.

44. Технологическая схема процессов литья выжиманием.

45. Сущность способа и область применения непрерывного литья.

46. Особенности процесса непрерывного литья.

7. Учебно-методическое и информационное обеспечение а) Основная литература:

1. Технология литейного производства: Специальные виды литья. Учебник для ВУЗов./Под ред. Гини Э.Ч., Зарубин А.М., Рыбкин В.А.

М. : Издательский центр «Академия», 2005г.- 352с.

2. Иванов В.Н. Специальные виды литья. Московский государственный индустриальный университет, 2008г. – 315с.

3. Технология литейного производства: Специальные виды литья. Учебник для ВУЗов./Под ред. Гини Э.Ч., М. : Издательский центр «Академия», 2008г.- 350с.

б) Дополнительная литература:

1. Специальные способы литья. : Справочник. /Под ред. Ефимов В.А., Анисович Л.А., Бабич В.Н. и др. Машиностроение, 1991г. – 436с.

2. Художественное литье: Материалы, технология, практика. Ливниц В.Б. «Рипол Классик», 3. Новиков В.П. Автоматизация литейного производства. Ч.1: Управление литейными процессами. М. : МГИУ. 2006г. – 287с.

4. Липницкий А.М., Морозов И.В. Технология цветного литья. Л. : Машиностроение, ленингр. Отделение. 2000г. – 345с.

в) Программное обеспечение и интернет-ресурсы 1. http://sensor.ru/ 2. http://www.aldis.ru/techno/nets/ 3. http://www.gaw.ru/html.cgi/txt/interface/index.htm 4. http://www.asutp.ru/?p= 5. http://www.mka.ru/?p= 6. http://www.datamicro.ru/ 7. http://www.kipservis.ru/knt_logic.htm 8. http://www.asucontrol.ru 9. http://www.can-cia.org 10. http://www.RealLab.ru 11. http://www.ncsystems.ru 12. ПК МВТУ - современная среда интеллектуального САПР 13. САПР Альфа для проектирования электрики, автоматики и систем автоматизации.

8. Материально-техническое обеспечение дисциплины Для успешного проведения занятий по дисциплине «Специальные виды литья» вуз располагает необходимой материально-технической базой, обеспечивающей проведение всех видов занятий, предусмотренных данной программой, и соответствующей действующим санитарным и противопожарным правилам и нормам:

специализированными аудиториями для проведения лабораторных работ;

аудиторией, оборудованной интерактивной доской;

специализированным компьютерным классом для проведения практических занятий и семинаров с использованием расчетных и имитационных компьютерных моделей;

необходимым программным обеспечением и выходом в Интернет;

научно-технической и методической литературой.

Программа составлена в соответствии с требованиями ФГОС ВПО с учетом рекомендаций и ПрООП ВПО по направлению 150400.62 «Металлургия» (квалификация (степень) «бакалавр»), профиль подготовки «Технология литейных процессов».

Автор: ст. преподаватель Куприянова И.В.

Программа одобрена на заседании кафедры литейное производство « 23 » декабря 2011 г., протокол №