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 процессе

СИСТЕМА 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: