СИСТЕМА КАЧЕСТВА
РАБОЧАЯ ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИНЫ
«Современные процессы литейного производства»
с. 2 из 9
(ОД.А.03; цикл ОД.А.00 «Обязательные дисциплины»
основной образовательной программы подготовки
аспиранта по отрасли Технические науки,
специальность 05.16.04 – Литейное производство Рабочая программа составлена на основании паспорта научной специальности 05.16.04 –Литейное производство, в соответствии с Программой кандидатского экзамена по специальности 05.16.04 «Литейное производство» в отрасли «Машиностроение» по техническим наукам, утвержденной приказом Министерства образования и науки РФ № 274 от 08.10.2007 г., и учебным планом АлтГТУ по основной образовательной программе аспирантской подготовки.
1 ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ДИСЦИПЛИНЫ, ЕЕ МЕСТО В СИСТЕМЕ
ПОДГОТОВКИ АСПИРАНТА, ТРЕБОВАНИЯ К УРОВНЮ ОСВОЕНИЯ
СОДЕРЖАНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ
1.1 ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ИЗУЧЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ
Цель изучения дисциплины – формирование у аспирантов углубленных профессиональных знаний навыков и компетенций в направлении литейное производство, ориентированного на отрасль «Машиностроение».Задачи дисциплины:
сформировать у аспирантов представление об основных проблемах литейного производства по получению качественных отливок;
определить четкие представления о взаимосвязи качества отливок с технологическими процессами получения, применяемыми материалами и технологическим оборудованием;
умение научного обоснования области применения того или иного технологического процесса для конкретной номенклатуры отливок, конкретного сплава;
подготовить аспирантов к применению полученных знаний при решении конкретной научно-технической задачи при выполнении диссертационной работы.
1.2 ТРЕБОВАНИЯ К УРОВНЮ ПОДГОТОВКИ АСПИРАНТА,
ЗАВЕРШИВШЕГО ИЗУЧЕНИЕ ДАННОЙ ДИСЦИПЛИНЫ
Аспиранты, завершившие изучение данной дисциплины, должны:иметь представление: о роли литейного производства в совершенствовании современной техники, снижении металлоемкости и материалоемкости конструкций отечественной техники;
об основных методах исследования физико-механических, тепло-физических и эксплуатационных свойств сплавов для различного типа отливок;
о методах математического программирования и оптимального управления при проектировании отливок в зависимости от области применения.
знать: основные принципы формирования свойств отливок;
основные методы исследования качества отливок, базирующихся на современных представлениях и физических закономерностях.
иметь навыки и умение применить методологию исследования, модификации современных технологических процессов, оптимизации их параметров и эксплуатационных характеристик на основе современных достижений техники.
1.3 СВЯЗЬ С ПРЕДШЕСТВУЮЩИМИ ДИСЦИПЛИНАМИ
Курс предполагает наличие у аспирантов знаний, полученных в процессеСИСТЕМА КАЧЕСТВА
РАБОЧАЯ ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИНЫ
«Современные процессы литейного производства»с. 3 из (ОД.А.03; цикл ОД.А.00 «Обязательные дисциплины»
основной образовательной программы подготовки аспиранта по отрасли Технические науки, специальность 05.16.04 – Литейное производство инженерной или магистерской подготовки в курсах:
высшая математика;
физика;
материаловедение;
основные положения физической химии;
термодинамика и теплотехника;
гидравлика.
1.4 СВЯЗЬ С ПОСЛЕДУЮЩИМИ ДИСЦИПЛИНАМИ
Знания и навыки, полученные аспирантами при изучении данного курса, необходимы при подготовке и написании диссертации по специальности 05.16.04 – Литейное производство.
2 СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ
2.1 ОБЪЕМ ДИСЦИПЛИНЫ И ВИДЫ УЧЕБНОЙ РАБОТЫ (В ЧАСАХ И
ЗАЧЕТНЫХ ЕДИНИЦАХ)
Форма обучения (вид отчетности) 1-3 годы аспирантуры; вид отчетности – экзамен кандидатского минимума.Объем часов / Вид учебной работы зачетных единиц 144/ Трудоемкость изучения дисциплины Обязательная аудиторная учебная нагрузка (всего) в том числе:
лекции семинары практические занятия Самостоятельная работа аспиранта (всего) в том числе:
Подготовка к практическим занятиям Подготовка реферата Подготовка эссе Изучение тем, вынесенных на самостоятельную проработку
СИСТЕМА КАЧЕСТВА
РАБОЧАЯ ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИНЫ
«Современные процессы литейного производства»(ОД.А.03; цикл ОД.А.00 «Обязательные дисциплины»
основной образовательной программы подготовки специальность 05.16.04 – Литейное производство
2.2 РАЗДЕЛЫ ДИСЦИПЛИНЫ И ВИДЫ ЗАНЯТИЙ
производства Литейные сплавы и плавка Литниковые системы Физико-химическое отливки и формы.Формовочные материалы Специальные виды литья Многоразовые литейные формы Контроль качества отливок 2.3 ЛЕКЦИОННЫЙ КУРС Тема 1. Теоретические основы процессов литейного производства.
Основы процессов плавки, влияние ближнего и дальнего порядка на процессы кристаллизации и формирование структуры и физико-механических свойств сплава отливки. Вероятность образования дефектов в отливках на разных стадиях формирования отливки.
Тема 2. Литейные сплавы и плавка.
Требования к литейным сплавам. Способы разработки и расчета сплавов.
Управление качеством сплавов. Модифицирование и легирование. Современные плавильные устройства.
Тема 3. Литниковые системы.
Гидравлические и гидродинамические процессы при заполнении формы жидким сплавом. Экзогенные и эндогенные факторы образования дефектов в отливках.
Современные способы расчета литниковых систем и прибылей.
Тема 4. Физико-химическое взаимодействие расплава с формой.
Влияние свойств формы и расплава на образование поверхностных дефектов отливок. Причины образования пригара. Современные способы уменьшения активности взаимодействия формы с отливкой в течении всего процесса охлаждения и затвердевания.
Тема 5. Тепловое взаимодействие отливки и формы.
Роль теплофизических характеристик материалов форм и отливок в формирование структуры и свойств отливок. Расчет температурных полей литейной формы. Способы
СИСТЕМА КАЧЕСТВА
РАБОЧАЯ ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИНЫ
«Современные процессы литейного производства»(ОД.А.03; цикл ОД.А.00 «Обязательные дисциплины»
основной образовательной программы подготовки специальность 05.16.04 – Литейное производство управления скоростью охлаждения отливки в форме. Роль изолирующих покрытий.
Тема 6. Формовочные материалы.
Проблемы и перспективы снабжения литейного производства высококачественными формовочными материалами. Активация глин и бентонитов. Влияние состава современных премиксов и компаундов на качество формовочных и стержневых смесей.
Тема 7. Специальные виды литья.
Перспективы развития и расширение области применения специальных видов литья. Литье в формы из ферромагнитных материалов. Особенности формирования структуры и качества отливок, полученных специальными видами литья.
Тема 8. Многоразовые литейные формы.
Материалы для многоразовых форм. Особенности получения отливок в многоразовых формах. Причины выхода из строя и разрушение многоразовых форм.
Способы повышения долговечности многоразовых форм.
Тема 9. Контроль качества отливок.
Причины образования и характеристика дефектов в отливках. Современные способы выявления и устранения дефектов литья.
2.4. ПРАКТИЧЕСКИЕ (СЕМИНАРСКИЕ) ЗАНЯТИЯ.
Тема 1. Причины образования дефектов отливок.
Ликвация в отливках, способы предотвращения. Газовые дефекты и причины их образования. Механизм образования усадочных дефектов и способы борьбы с ними.
Тема 2. Управление качеством сплавов.
Расчет шихты с помощью компьютерных программ. Модифицирование и легирование литейных сплавов.
Тема 3. Проектирование литниковой системы.
Современные способы расчета литниковых систем и прибылей. Моделирование процесса заполнения форм жидким расплавом с помощью современных компьютерных программ.
Тема 4. Физико-химическое взаимодействие расплава с формой.
Теоретические основы образования пригара на отливках. Причины термического, механического и химического пригара. Выбиваемость жидкостекольных смесей, способы улучшения.
Тема 5. Расчет температурных полей литейной формы.
Расчет температурных полей метод конечных разностей (элементов) с применением компьютерных программ. Начальные и граничные условия. Температурное поле многослойной литейной формы.
Тема 6. Оптимизация составов формовочных и стержневых смесей.
Параметры и факторы оптимизации. Планирование эксперимента при разработке оптимальных составов смесей. Статистические методы обработки результатов эксперимента и построение математической модели процесса. Использование математической модели для движения по градиенту в оптимальную область.
Тема 7. Расчет режимов литья под регулируемым давлением.
Потери напора в местных сопротивлениях. Условия обеспечения ламинарного характера заполнения форм. Определение величины вакуума или избыточного давления.
Тема 8. Способы повышения долговечности многоразовых форм.
СИСТЕМА КАЧЕСТВА
РАБОЧАЯ ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИНЫ
«Современные процессы литейного производства»(ОД.А.03; цикл ОД.А.00 «Обязательные дисциплины»
основной образовательной программы подготовки специальность 05.16.04 – Литейное производство Причины выхода из строя многоразовых форм. Теоретические предпосылки применения кокилей из отдельных элементов. Расчет необходимой толщины изолирующих покрытий. Повышение долговечности кокилей с помощью химикотермической обработки.
Тема 9. Дефекты отливок.
Современные способы выявления и устранения дефектов литья.
3 ОРГАНИЗАЦИЯ ТЕКУЩЕГО И ПРОМЕЖУТОЧНОГО КОНТРОЛЯ
ЗНАНИЙ
3.1 КОНТРОЛЬНЫЕ РАБОТЫ – не предусмотрены.
3.2 СПИСОК ВОПРОСОВ ДЛЯ ПРОМЕЖУТОЧНОГО ТЕСТИРОВАНИЯ – не
предусмотрено.
3.3 САМОСТОЯТЕЛЬНАЯ РАБОТА
Изучение учебного материала, перенесенного с аудиторных занятий на самостоятельную проработку.Выявление информационных ресурсов в научных библиотеках и сети Internet по следующим направлениям:
библиография по проблемам литейного производства; основные открытия, существенно изменившие представления о формировании качества отливок;
публикации (в том числе электронные) источников по литейному производству, определяющих связь между технологическими процессами и свойствами полученных отливок;
научно-исследовательская литература по актуальным проблемам литейного производства.
Конспектирование и реферирование первоисточников и научно-исследовательской литературы по тематическим блокам.
3.3.1 ПОДДЕРЖКА САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ:
Список литературы и источников для обязательного прочтения.
1. Полнотекстовые базы данных и ресурсы (сайт научно-технической библиотеки АлтГТУ, URL: http://elib.altstu.ru/elib/main.htm:
1. Издания Алтайского государственного технического университета (http://edu.secna.ru/) 2. Полнотекстовая БД диссертаций РГБ 3. Журналы "Литейное производство” и “Литейщик России" 4. Научная электронная библиотека РФФИ (Elibrary) 5. "Справочники" 6. БД издательства ELSEVIER 7. Университетская библиотека ONLINE 8. Университетская информационная система Россия 3.3.2 ТЕМАТИКА РЕФЕРАТОВ – не предусмотрены.
Итоговый контроль проводится в виде экзамена кандидатского минимума.
СИСТЕМА КАЧЕСТВА
РАБОЧАЯ ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИНЫ
«Современные процессы литейного производства»(ОД.А.03; цикл ОД.А.00 «Обязательные дисциплины»
основной образовательной программы подготовки специальность 05.16.04 – Литейное производство
4 ТЕХНИЧЕСКИЕ СРЕДСТВА ОБУЧЕНИЯ И КОНТРОЛЯ,
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ЭВМ (Перечень обучающих, контролирующих и расчетных программ, диафильмов, слайдфильмов, кино- и телефильмов).Программы пакета Microsoft Offiсe; MathCad; SolidWorks, Полигон.
Сайт научной технической библиотеки АлтГТУ, с доступом к электронному каталогу и полнотекстовым базам данных – URL: http://astulib.secna.ru/
5 АКТИВНЫЕ МЕТОДЫ ОБУЧЕНИЯ (ДЕЛОВЫЕ ИГРЫ, НАУЧНЫЕ
ПРОЕКТЫ) не предусмотрены.6 МАТЕРИАЛЬНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ (Современные приборы, установки (стенды), необходимость специализированных лабораторий и классов) Компьютерные классы, оснащенные компьютерами класса Pentium 4 с выходом в Интернет и в локальную сеть Алтайского государственного технического университета, а также принтеры, сканеры и ксероксы.
7.1 РЕКОМЕНДУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА
1. Теория литейных процессов / В.Д. Белов и [и др.]; под редакцией Хосена Ри. – Хабаровск: Изд-во “РИОТИП” краевой типографии, 2008. – 500с.2. Технология литейного производства: Литье в песчаные формы: Учебник для студ. высш. учебн. Заведений/ А.П. Трухов, Ю.А. Сорокин, М.Ю. Ершов и др.; Под ред.
А.П. Трухова. – М.: Издательский центр «Академия», 2005. – 528 с.
3. Технология литейного производства: формовочные и стержневые смеси:
Учебное пособие. Под ред Жуковского С.С. 2003. Изд-во БГТУ, Брянск.
4. Холоднотвердеющие связующие смеси для стержней и форм. Справочник. М:
Машиностроение, 2010.
5. Левшин Г.Е. Автоматизация литейного производства: Монография. Алт. гос.
техн. ун-т им. И.И. Ползунова. — Барнаул: Изд-во АлтГТУ, 2010. — 628 с. Экземпляров.:
всего 30, в т.ч. на каф. 6. Специальные виды литья : учеб. пособие : / В. Н. Иванов; под ред. В. С. Шуляка ; Моск. гос. индустр. ун-т. - 2-е изд., стер. - М. : МГИУ, 2008. - 315 с.
7. Литейные сплавы и плавка: Учебник для вузов/А.П. Трухов, А.И. Маляров – М.:
Издательский центр «Академия», 2004. – 336 с.
8. Производство стальных отливок: Учебник для вузов/Козлов Л.Я., Колокольцев В.М., Вдовин К.М. и др./Под ред. Л.Я. Козлова. – М.: МИСИС, 2003. – 352 с.
9. Каширцев Л.П. Литейные машины. Литье в металлические формы: Учебное пособие. – М.: Машиностроение, 2005. – 368 с.
10. Чуркин Б.С. Теория литейных процессов: Учебник для студ. высш. учеб.
заведений/ Под ред. Э.Б. Гофмана. – Екатеринбург: РГПУ, 2006. – 454 с.
7.2 ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ ЛИТЕРАТУРА
1. Баландин, Г.Ф. Основы теории формирования отливки. В 2-х частях Ч.СИСТЕМА КАЧЕСТВА
РАБОЧАЯ ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИНЫ
«Современные процессы литейного производства»(ОД.А.03; цикл ОД.А.00 «Обязательные дисциплины»
основной образовательной программы подготовки специальность 05.16.04 – Литейное производство Тепловые основы теории затвердевания и охлаждения отливки. Учебное пособие для машиностроительных вузов по специальности “Машины и технология литейного производства” М. Машиносторение, 1976. – 328с.
2. Баландин, Г.Ф. Основы теории формирования отливки. В 2-х частях Ч. Формирование макроскопического строения отливки. Учебное пособие для машиностроительных вузов по специальности “Машины и технология литейного производства” М. Машиносторение, 1979. – 335с.
3. Литейное производство. Под редакцией И.Б. Куманина. - М. Машиносторение, 1971. – 320с.
4. Гуляев, Б.Б. Теория литейных процессов, Учебное пособие для вузов Л.
Машиносторение, 1976. – 214с.
5. Аксенов, П.Н. Некоторые вопросы теории машин литейного производства.
Госиздат. М. – 1962. – 232с.
6. Рабинович, Б.В. Введение в литейную гидравлику. - М. Машиносторение, 1966.
– 423с.
7. Медведев, Я.И. Технологические испытания формовочных материалов / Я.И.
Медведев, И.В. Валисовский. – М.: Машиностроение, 1973. – 312с.
8. Орлов, Г.М. Автоматизация и механизация процесса изготовления литейных форм. - М. Машиносторение, 1988. – 264с.
9. Гуляев, Б.Б., Формовочные процессы / Б.Б. Гуляев, О.А. Корнюшкин, А.В.
Кузин. – Л.: Машиностроение. Ленингр. отд-е, 1987. – 264с.
10. Леви, Л.И., Мариенбах, М.М. Основы теории металлургических процессов и технологии плавки литейных сплавов. - М. Машиносторение, 1970. – 496с.
11. Штольцель К. Технологические процессы литейного производства. – М.:
Машиностроение, 1975. – 255с.
СИСТЕМА КАЧЕСТВА
РАБОЧАЯ ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИНЫ
«Современные процессы литейного производства»(ОД.А.03; цикл ОД.А.00 «Обязательные дисциплины»
основной образовательной программы подготовки специальность 05.16.04 – Литейное производство
ДОПОЛНЕНИЯ И ИЗМЕНЕНИЯ В РАБОЧЕЙ ПРОГРАММЕ
В рабочую программу дисциплины «Современные процессы литейного производства» курса ОД.А.03, цикл ОД.А.00 «Обязательные дисциплины» основной образовательной программы подготовки аспиранта по отрасли Технические науки, специальность 05.16.04 –Литейное производство, вносятся следующие дополнения и изменения: