Современный способ восстановление деталей

Современные методы восстановления деталей

Специфика технологических процессов восстановления муфты скользящей вилки. Описание дефектов детали. Характеристика этапов ремонта, технология выбора оборудования и расчет основных параметров технологических процессов восстановления деталей автомобиля.

Рубрика	Транспорт
Вид	курсовая работа
Язык	русский
Дата добавления	16.07.2011
Размер файла	164,9 K

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Федеральное агентство по образованию

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«Тихоокеанский государственный университет»

Институт транспорта и энергетики

кафедра «Техническая эксплуатация и ремонт автомобилей»

к курсовой работе по дисциплине

«Современные методы восстановление деталей»

Выполнил: Нестеренко А.А.

Проверил: Казанников О.В.

1. Разработка и расчет технологического процесса ремонта детали

1.2 Исходные данные

1.3 Выбор рационального способа восстановления

1.4 Дефекты детали и выбор способа ремонта

1.5 Методы подготовки поверхностей к выполнению восстановительной операции

1.6 Выбор установочных баз

1.7 Технологический маршрут ремонта детали

1.8 Схема технологического процесса

1.9 Расчёт и выбор режимов обработки, нормирование технологического процесса

2. Разработка технологического процесса сборки узла

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

В процессе эксплуатации автомобилей надежность, заложенная в них при производстве, снижается вследствие изнашивания деталей, коррозии, усталости и старения материала и других вредных процессов, протекающих в технике. Вредные процессы вызывают появление различных неисправностей и дефектов, устранение которых становится необходимым для поддержания автомобиля в работоспособном состоянии. Отсюда возникает потребность в техническом обслуживании и ремонте.

В процессе проведения технического обслуживания и ремонта выполняются работы по устранению возникших неисправностей и замене быстроизнашивающихся деталей. Но при длительной эксплуатации наступает момент, когда надежность оборудования снижается настолько, что восстановление его средствами эксплуатационных предприятий становится невозможным. В этом случае применяют капитальный ремонт, т.к. замена деталей новыми часто менее выгодна по сравнению с восстановлением старых.

В соответствии с ГОСТ 3.1109-82 устанавливаются три вида технологических процессов:

При ремонте автомобилей на ремонтных предприятиях используются все три вида технологических процессов. Разработка того или иного вида зависит от типа предприятия. Для единичного и мелкосерийного производства разрабатываются единичные технологические процессы. Для серийного и крупносерийного производства (специализированные предприятия) групповые технологические процессы. Разработанная типовая технология является основой для разработки единичных и групповых процессов.

Использование типовых процессов облегчает решать такие задачи как выбор способа восстановления, установочных (технологических баз, разработки технологических маршрутов и операций) и т. д. Типизация позволяет сократить сроки разработки и освоения технологических процессов при обеспечении стабильного качества.

Данный курсовой проект включает в себя 1 лист формата А2, 2 листа чертежей формата А3, 31 лист пояснительной записки на листах формата А4, включающей, 3 таблицы, 8 литературных источников, также технологические процессы на 7 листах формата А4.

АВТОМОБИЛЬ, ВАЛ, ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ПРОЦЕСС, РЕМОНТ, СВАРКА, ШЛИФОВАНИЕ, ОСТАЛИВАНИЕ, НАПЛАВКА, ВОСТАНОВЛЕНИЕ, ДЕТАЛЬ.

В пояснительной записке рассмотрены технологические процессы восстановления муфты скользящей вилки. Также рассмотрены этапы ремонта, технологии выбора оборудования и расчета основных параметров технологических процессов восстановления деталей.

1. Разработка и расчет технологического процесса ремонта детали

1.2 Исходные данные

Восстанавливаемая деталь представляет собой муфту скользящей вилки с цилиндрическим и шлицевым отверстиями, изготовленная из стали 40Х . Муфта скользящей вилки предназначена для передачи крутящего момента между валами в коробке передач. Конструктивно- технологической особенностью детали является наличие сквозных цилиндрического и шлицевого отверстий. Основными дефектами являются износ цилиндрического отверстия, погнутость и износ шлицев.

Условия, в которых находится муфта довольно сложные:

— работа в нагруженных условиях

— воздействие масляно-грязевых отложений,

— динамические нагрузки из-за изменений направления вращения

— работа при повышенном температурном режиме

Количество производимых в год деталей равно 1000 шт. , поэтому выбираем по таблице 3 мелкосерийный тип производства

Конструкция детали соответствует технологическим требованиям ремонта, содержит необходимые для ремонта и восстановления технологические базы. Имеющиеся дефекты не нарушают технологических баз и позволяют применить передовые способы ремонта , относительные затраты на которые будут ниже по сравнению с изготовлением детали .

1.2 Выбор типового технологического процесса и его краткое описание

Для выбора типового технологического процесса необходимо определить классификационную принадлежность восстанавливаемой детали.

По конструкции деталь относится к классу полые стержни.

Типовой технологический процесс характеризуется единством содержания и последовательности большинства технологических операций и переходов для групп изделий с общими конструктивными признаками.

Основное техническое требование, которое необходимо выполнить при восстановлении деталей полые стержни — это обеспечение размеров восстанавливаемых поверхностей, их твердости и прочности, а так же соосности, перпендикулярности и симметричности отверстий, допустимой овальности и конусообразности. Технологический процесс восстановления деталей данного класса начинают с очистки от коррозии, затем следует проверка состояния фасок центровых отверстий, и, при необходимости, их исправление. Затем производят правку детали и механическую обработку изношенных поверхностей под типовые способы восстановления. Выполняют сварочные и наплавочные операции с последующей нормализацией поверхностей при необходимости улучшения их обрабатываемости. Наплавочные поверхности подвергают чистовой и черновой механической обработке, а затем нарезают резьбы, фрезеруют шлицы, шпоночные канавки. Для восстановления физико-механических свойств рабочих поверхностей деталей выполняют термическую обработку. Завершающей операцией является шлифование с последующим суперфинишированием или полированием точных поверхностей, которое выполняется последним с целью предотвращения случайного повреждения окончательно обработанной поверхности.

1.3 Выбор рационального способа восстановления

Из существующих способов восстановления изношенных отверстий и шлицов наибольшее распространение получили следующие способы:

Электродуговая наплавка (под флюсом, в углекислом газе, вибродуговая и др.)

Заварка (ручная сварка, газосварка)

Электродуговая наплавка обеспечивает восстановление детали с получением слоя достаточной толщины. Механические свойства наплавленного металла соответсвуют требуемым. Автоматической и полуавтоматической наплавкой удобно восстанавливать детали цилиндрической формы, в частности валы, и резьбовые поверхности.

Для защиты наплавляемого слоя от воздействия кислорода и азота воздуха применяют углекислый газ. Этим предотвращается окисление металла и обеспечивается удаление окислов. Для раскисления металла применяется специальная сварочная проволока. Наплавка производится по винтовой линии. Для предотвращения стекания металла необходимы небольшая сила тока и низкое напряжение. Чтобы предотвратить появление трещин при наплавке применяется местный подогрев детали.

Наплавка в среде углекислого газа. Достоинствами этого метода являются: восстановление муфта скользящий вилка

— меньший нагрев деталей;

— возможность наплавки в любом положении детали;

— более высокая производительность;

— возможность наплавки деталей небольшого диаметра (от 10 мм);

— не требуется удалять шлаковую корку;

— стоимость ниже примерно на 20%.

— повышенное разбрызгивание металла;

— нужна легированная проволока;

— необходима защита сварщика от излучения дуги.

Автоматическая вибродуговая наплавка. Осуществляется вибрирующим электродом при помощи наплавочной головки в струе жидкости, углекислого газа или воздуха для восстановления стальных деталей.

— восстановление деталей малого диаметра;

— высокая производительность для тонких слоев;

— не нужна термическая обработка;

— финишная обработка шлифованием без точения;

— небольшой нагрев деталей.

снижение усталостной прочности;

— необходимы проволоки с большим содержанием углерода (наплавка на воздухе и в жидкости).

Сварка и наплавка под слоем флюса.

Сущность процесса сварки и на плавки. Сварка (наплавка) под слоем флюса представляет собой разновидность электродуговой сварки, при которой дуга горит под слоем сварочного флюса, обеспечивающего, защиту сварочной ванны от воздуха. Наряду с защитными функциями флюс стабилизирует горение дуги, обеспечивает раскисление, легирование и рафинирование расплавленного сплава сварочной ванны.

К достоинствам сварки (наплавки) под слоем флюса относится: высокая производительность процесса, благодаря применению больших токов, большой глубины проплавления, а также почти полного отсутствия потерь металла на угар и разбрызгивание; возможность автоматизации процесса; высокое качество наплавленного металла в результате надеж ной защиты флюсом сварочной ванны; улучшение условий труда сварщика.

К недостаткам этого процесса сварки следует отнести: значительный нагрев детали; невозможность выплавки деталей диаметром менее 40 мм по причине стекания расплавленных наплавляемого металла и флюса с поверхности восстанавливаемой детали; необходимость в отдельных случаях повторной термической обработки детали. При сварке под слоем флюса производительность процесса по машинному времени повышается в 6 — 12 раз по сравнению с ручной дуговой сваркой. Это достигается за счет использования больших плотностей тока в электродной проволоке.

Для восстановления погнутости муфты используется правка.

Из числа возможных способов выбираем способ, который обеспечивает последующий межремонтный ресурс восстановленной детали, т.е. удовлетворяет требуемому коэффициенту долговечности 1.0.Данные способы указаны в таблице 3.

Ручная дуговая сварка

Наплавка под слоем флюса

Из данных способов выбираем способ восстановления, характеризующийся наиболее высоким значением коэффициента технико-экономической эффективности. В данном случае таким является заварка

1.4 Дефекты детали и выбор способа ремонта

Карта технических требований на деффектацию детали

Наименование детали (сборочной единицы).

Муфта скользящей вилки

Сталь 40 Х ГОСТ 4543-48

Твердость HRC 40-48

Способ установления дефекта и средства контроля

По рабочему чертежу

Допустимый без ремонта

Износ штифтового отверстия

Износ шлицевого соединения

Данная деталь подлежит ремонту т. к. :

— имеет незначительные дефекты

— имеет малую протяжённость обрабатываемых поверхностей

— затраты на ремонт детали значительно ниже производства новой детали

— конструкция детали не препятствует подводу режущего и измерительного инструмента

— при восстановлении детали используются распространённые, несложные и высокопроизводительные способы

1.5 Методы подготовки поверхностей к выполнению восстановительной операции

Обязательным условием при выполнении любой операции по восстановлению изношенных поверхностей детали является чистота поверхности. Загрязнение муфты представляют собой масляные отложения, а также на поверхности коррозия. Для удаления коррозии применяем установку ОМ — 9788, с применением чистящего раствора. Для удаления масла смолистых отложений применяем очистку погружением в ванне с применением моющих средств МЛ — 52, МС — 8. Подготовка деталей к нанесению покрытия включает следующие операции: механическую обработку поверхностей; обезжиривание в органических растворителях; монтаж детали на подвесные приспособления; обезжиривание деталей с последующей промывкой в воде.

Механическая обработка включает шлифование поверхностей деталей для придания им правильной геометрической формы и полирование для получения необходимой шероховатости поверхностей с использованием шлифовальных и полировальных кругов. Обезжиривание деталей предназначено для удаления с поверхностей деталей жировых загрязнений.

Деталь обезжиривают в органических растворителях: тетрахлорэтилене, трихлорэтилене, уайт-спирте и др.

Монтаж деталей осуществляют на специальные подвесные приспособления, которые должны обеспечить надежный контакт с восстанавливаемой деталью и токопроводящей штангой, не допустить экранирование отдельных участков детали.

Изоляция мест, не подлежащих фосфатированию снижает расход материала, электрического тока и повышает производительность ванны. Для защиты поверхностей детали применяют наносимый в несколько слоев цапон-лак в смеси с нитроэмалью в соотношении 1:2. Для изоляции применяют также перхлорвиниловую изоляционную ленту, листовую резину, пластикаты, которыми плотно обматывают защищаемые поверхности. Наиболее целесообразным является применение различных футляров, втулок, экранов из эбонита, текстолита, винилпласта и т.п.

Окончательное электрохимическое обезжиривание в щелочных растворах является наиболее эффективным способом очистки поверхностей деталей. При обезжиривании стальных деталей в электролите, содержащем 35…40 г/л каустической соды NaOH, 25…30 г/л кальцинированной соды Na2CO3, 2…3 г/л жидкого стекла (Na2О·2SiO2) и 15…20 г/л тринатрийфосфата (Na3PO4·12H20); при температуре электролита 65…70 С, плотности тока 12…16 А/дм2 продолжительность процесса 5…8 мин. Детали помещают (подвешивают) на катодную штангу. В качестве анодов применяют пластины из стали или никеля. При электролизе на поверхности детали в виде пузырьков выделяется водород, который механически разрушает жировую пленку, ускоряя процесс омыления и эмульгирования жиров. Выделяющийся водород проникает и вовнутрь поверхностного слоя металла, вызывая его хрупкость. Поэтому в конце процесса обезжиривания переходят на анодную обработку деталей в течении 1…2 мин.

Деталь также можно обезжиривать венской известью, состоящей из смеси окиси кальция, окиси магния с добавкой 3% кальцинированной соды или 1,5% каустической соды. Порошок венской извести разводят водой до пастообразного состояния и растирают вручную по поверхности детали волосяными щетками.

После обезжиривания деталь промывают в холодной, затем в горячей воде с целью удаления с поверхности детали остатков щелочных растворов, которые могут загрязнить гальванические ванны. Сплошная без разрывов пленка воды на обезжиренных поверхностях свидетельствует о хорошем качестве очистки. Декапирование (анодную обработку) проводят с целью снятия окисных пленок с обрабатываемых поверхностей деталей, которые образуются во время обезжиривания и промывки, а так же для обнажения структуры металла детали, что способствует прочному сцеплению покрытия с металлом детали. Помещенные в ванну осталивания детали выдерживают без тока в течении 1…2 мин для их прогрева до температуры электролита, а затем подвергают декапированию в течении 30…45 с при анодной плотности тока 25…35 А\дм2.

Отделочных операций поверхности не требуют

1.6 Выбор установочных баз

При базировании детали должно выполняться основное техническое требование — геометрические оси всех обрабатываемых цилиндрических поверхностей должны лежать на одной прямой.

Установочными базами для процесса восстановления целесообразно принять базы, которые использовались при изготовлении детали.

1.7 Технологический маршрут ремонта детали

Операция 05: Правка

А установить снять

Переход 1: Правка по шаблону

Операция 010: Заварка

Переоборудованный токарно-винторезный станок 16К20

Сварочный выпрямитель ВС-300

Наплавочная головка А-825М

переход 1: заварить отверстия наглухо

Операция 015: Кругло — шлифовальная

— кругло — шлифовальный станок 3М163В

А установить и снять

переход 1: шлифовать поверхность (внешнюю) в размер ? 30.1 мм

переход 2: шлифовать поверхность (внутреннюю) в размер ? 20.1 мм

Операция 025: Вертикально-сверлильная

— вертикально-сверлильный станок 2Н118

А установить и снять

переход 1: высверлить отверстие поз.1 до ? 6мм

сделать фаски -сверло ? 6,1 мм

Операция 030: Зенкерование

Вертикально-сверлильный станок 16 К20

Зенкер ? 6 мм Сталь 40Х

Операция 035: Развертывание

Развертка 2363-3592 Н7 ГОСТ 19268-73

Сверлильно-фрезерный — расточной 2202ВМФ4

А установить и снять

переход 1: точить поз.2 до ? 18мм

Операция 045: Заварка

Переоборудованный токарно-винторезный станок 16К20

Сварочный выпрямитель ВС-300

Наплавочная головка А-825М

переход 1: наплавить до ? 13,9мм

Операция 050: Кругло — шлифовальная

— кругло — шлифовальный станок 3М163В

А установить и снять

переход 1: шлифовать поверхность поз.2 в размер ? 14мм

Операция 060: Прошивка

Прошивка по ГОСТ 24818-81

переход 1:прошить шлицы на поверхности 2

переход 2: сделать заходную фаску (1 х 45)

Операция 065: Слесарная обработка

1.8 Схема технологического процесса

2) Токарная (поз.№2)

3) Сварочно-наплавочная (поз.№1,2)

4) Токарная (поз.№1,2)

5) Разметочная (поз.№1,2)

6) Вертикально-сверлильная (поз.№1)

7) Прошивка (поз.№2)

8) Слесарная (поз.№1,2)

1.9 Расчёт и выбор режимов обработки, нормирование технологического процесса

Операция 005: Вертикально-сверлильная

переход 1: высверлить отверстие до ? 6 мм

глубина резания t = 0,5D=0,5.3=1,5мм

подача S = 0,66 мм/об

— коэффициент, учитывающий конкретные условия обработки, материал и форму резца.

Т = 60 мин- период стойкости резца

— сила резания , где

, где — диаметр детали

— мощность, затрачиваемая на резание

величина врезания и выхода сверла, мм

D -диаметр сверла

2 Разработка технологического процесса сборки узла

Гидравлический лопастной насос гидроусилителя рулевого управления

Устройство и действие лопастного насоса гидроусилителя.

Наибольшее применение в гидравлических усилителях получил насос лопастного типа двойного действия. Его конструкция для автомобилей различных марок, снабженных гидроусилителями, в основном унифицирована и отличается лишь некоторыми незначительными изменениями. Ниже рассматривается устройство и действие лопастного насоса производства ЗИЛ.

В корпусе 24 (рис. 329) насоса, отлитом из чугуна, установлен на шариковом 28 и игольчатом 25 подшипниках вал 26, * на наружном конце которого закреплен на шпонке гайкой приводной шкив 29. Вал уплотнен в корпусе сальником 27. На шлицах внутреннего конца вала закреплен ротор 21, изготовленный из стали. В радиальные пазы ротора свободно вставлены стальные лопасти 22 (10 шт.). Ротор с лопастями расположен внутри статора 23, который вместе с распределительным диском 18 и чугунной крышкой 16 крепится к корпусу болтами. Положение статора с распределительным диском относительно корпуса фиксируется двумя установочными шпильками.

Статор уплотнен между корпусом и крышкой резиновыми кольцевыми прокладками.

Сверху на корпусе и крышке установлен на прокладке и закреплен болтами стальной штампованный бачок / вместе с направляющим коллектором 30. В бачке сверху установлен заливной сетчатый фильтр 4 и бачок закрыт крышкой 2. Между крышкой и корпусом установлена прокладка. Крышка надевается на шпильку, ввернутую в коллектор, и с помощью барашка притягивается к корпусу. Полость бачка сообщается с атмосферой через сапун 3, расположенный на крышке. Через канал коллектора 30 полость бачка сообщается с полостью корпуса 24 и каналом крышки 16, в которой установлены перепускной 10 и предохранительный 12 клапаны с пружинами. Сбоку в бачок вварен штуцер 7 сливного маслопровода, на внутреннем конце которого расположен сливной сетчатый фильтр 5. Фильтр снабжен тарельчатым предохранительным клапаном 6 с пружиной, пропускающим масло из сливного штуцера в бачок, минуя фильтр в случае его сильного загрязнения. К штуцеру присоединяется сливной маслопровод (гибкий шланг) распределителя управления гидроусилителем.

В цилиндрической выточке статора 23 имеются две выемки, заходя в каждую из которых лопасти 22 ротора 21 обеспечивают всасывание и нагнетание жидкости. Передняя часть каждой полости (по ходу вращения ротора) через отверстия 8 в статоре и выемке на распределительном диске сообщается с полостью корпуса, откуда к лопастям ротора подходит масло. Задняя часть каждой полости через сквозные продолговатые отверстия 19 в распределительном диске 18 сообщается с полостью высокого давления в крышке 16. Эта полость через конусные продолговатые отверстия 9 в распределительном диске 18 и два канала 20 сообщается с пазами ротора 21 под лопастями 22, что обеспечивает дополнительное прижатие лопастей к стенке камеры статора, которые при вращении ротора прижимаются к стенке камеры в основном действием центробежной силы.

Нагнетательная полость крышки 16 через калиброванное отверстие (жиклер) 17 соединена с каналом 14, к которому при помощи штуцера присоединяется нагнетательный маслопровод (гибкий шланг), идущий к распределителю управления гидроусилителем.

В канале крышки корпуса, установлен плунжерный перепускной клапан 10 с пружиной 13, упирающийся в нерабочем состоянии в диск 18 распределителя и закрывающий проходное отверстие вертикального канала. Внутри перепускного клапана установлен шариковый предохранительный клапан 12 с толкателем, нагруженный малой пружиной 11. Канал перепускного клапана сообщается с нагнетательным каналом через отверстие 15.

Работа насоса происходит следующим образом. При вращении вала насоса вместе с ротором 21 лопасти 22 под действием центробежной силы и давления масла в пазах постоянно прижимаются к внутренней поверхности камеры статора 23, перемещаясь радиально в своих пазах. При этом лопасти 22 захватывают масло, поступающее из полости корпуса, и подают его под большим давлением через отверстия в распределительном диске 18 в нагнетательную полость крышки 16, откуда масло через жиклер 17 и канал поступает в нагнетательный маслопровод усилителя.

Из гидроусилителя масло по сливному маслопроводу поступает через сливной фильтр 5 обратно в бачок.

Перепускной клапан 10 ограничивает предельную производительность насоса в случае повышения числа оборотов коленчатого вала двигателя и связанного с ним вала насоса. При повышений числа оборотов ротора 21 давление в полости нагнетания возрастает в большей степени, чем в канале 14, из-за калиброванного отверстия 17, соединяющего их. Под этим повышенным давлением перепускной клапан 10 открывается и перепускает масло из нагнетательной полости обратно в бачок /, что ограничивает количество масла, поступающего в магистраль к усилителю.

В случае чрезмерного повышения давления масла в нагнетательной магистрали 14 это давление через отверстие 15 передается в полость под перепускным клапаном 10. При этом предохранительный клапан 12 открывается, пропуская масло в бачок, что вызывает падение давления под перепускным клапаном 10 и его большее открытие. Вследствие усиленного перепуска масла ограничивается предельное давление в системе (65—70 кгс/см2).

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

1. Улашкин А.П. ,Тузов Н.С. Учебное пособие по курсовому проектированию восстановления деталей. Хабаровск. ХПИ. 1979

2. Дажин В. Г Таблицы по расчету режимов обработки деталей. Хабаровск. ХПИ. 1979

3. Справочник технолога — машиностроителя. под ред. А. Г. Косиловой в 2 т. М.: «Машиностроение» 1986

4. Справочник технолога авторемонтного производства. под ред. Г. А. Малышева М.: Транспорт 1977.

Источник