Разработка технологического процесса восстановления детали

Размещено на http://www.allbest.ru/

ФГОУ ВПО «Чувашская государственная сельскохозяйственная академия»

Кафедра РМ и ТКМ

КУРСОВАЯ РАБОТА

по дисциплине «Технология восстановления автомобильных деталей»

Выполнил: студент 5 курса

5 группы 9 подгруппы

инженерного факультета

Соколов А.А.

Принял: Иванщиков Ю.В.

ЧЕБОКСАРЫ

2012

Оглавление

Введение

Ремонт распределительного вала

Расчётная часть

Комплект документов на технологический процесс восстановления детали

Список использованной литературы

Введение

В процессе эксплуатации автомобиля его надежность и другие свойства постепенно снимаются в следствии изнашивания деталей, а также коррозии и усталости материала, из которого они изготовлены.В автомобиле появляются различные неисправности, которые устраняют при техническом обслуживании и ремонте.

Капитальный ремонт автомобилей имеет большое экономическое и, следовательно, народнохозяйственное значение. Основной источник экономической эффективности капитального ремонта автомобилей является использование остаточного ресурса их деталей. Около 70-79% деталей автомобилей, прошедших срок службы до первого капитального ремонта, имеют остаточный ресурс и могут быть использованы повторно либо без ремонта, либо после небольшого ремонтного воздействия. Из ремонтной практики известно, что большинство выбракованных по износу деталей теряют не более 1 -- 2% исходной массы. При этом прочность деталей практически сохраняется. Например, 95% деталей двигателей внутреннего сгорания выбраковывают при износах, не превышающих 0,3 мм, и большинство из них могут быть вторично использованы после восстановления.

С позиции материалоемкости воспроизводства машин экономическая целесообразность ремонта обусловлена возможностью повторного использования большинства деталей как годных, так и предельно изношенных после восстановления. Это позволяет осуществлять ремонт в более короткие сроки с меньшими затратами металла и других материалов по сравнению с затратами при изготовлении новых машин.

Высокое качество отремонтированных автомобилей и агрегатов предъявляет повышенные требования к ресурсу восстановленных деталей. Известно, что в автомобилях и агрегатах после капитального ремонта детали работают, как правило, в значительно худших условиях, чем в новых, что связано с изменением базисных размеров, смещением осей в корпусных деталях, изменением условий подачи смазки и пр. В этой связи технологии восстановления деталей должны базироваться на таких способах нанесения покрытий и последующей обработки, которые позволили бы не только сохранить, но и увеличить ресурс отремонтированных деталей. Например, при восстановлении деталей хромированием, плазменным и детонационным напылением, индукционной и лазерной наплавкой, контактной приваркой металлического слоя износостойкость их значительно выше, чем новых.

Все детали с поступающих в капитальный ремонт автомобилей можно разбить на три группы. К первой группе относятся детали, которые полностью исчерпали свой ресурс и при ремонте автомобиля должны быть заменены новыми. Количество таких деталей сравнительно невелико и составляет 25-30%. К деталям этой группы относятся поршни, поршневые кольца, вкладыши подшипников, различные втулки, резинотехнические изделия и т.д.

Вторая группа деталей, которая достигает 30-35% - это детали, ресурс которых позволяет использовать их без ремонта. К этой группе относятся все детали, износ рабочей поверхности которых находится в допустимых пределах.

К третьей группе относятся остальные детали автомобиля ( 40-75%). Эти детали могут быть использованы повторно только после их восстановления. К этой группе относится большинство наиболее сложных и дорогостоящих базовых деталей автомобиля. В частности блок цилиндров, вал, головка блока, коробки передач и заднего поста, распределительный вал и др. Стоимость восстановления этих деталей не превышает 10-15% от стоимости их изготовления.

Т.о., основным источником экономической эффективности капитального ремонта автомобилей является использование остаточного ресурса деталей автомобиля второй и третьей групп.

Ремонт распределительного вала

В процессе эксплуатации автомобиля возникают неисправности коробки передач, в частности первичного вала. Наиболее часто встречающимися неисправностями первичного вала являются износ наружной и внутренней посадочных поверхностей под подшипники, износ зубьев шлица по толщине и на конус. Так же, серьезной неисправностью первичного вала является его радиальное биение из-за изгиба.

Данные виды неисправностей подлежат ремонту и в дальнейшем детали пригодны к эксплуатации.

Восстановление изношенных поверхностей производят при помощи вибродуговой наплавки проволокой 1,8НП65Г ГОСТ 10543-85 в среде водяного пара, контактной приварки ленты 50-2-0,40 ГОСТ 2284-79 или наплавкой проволокой 1,8НП65Г ГОСТ 10543-85 в среде углекислого газа, после чего поверхность подвергается механической и термической обработке.

Изгиб вала устраняется правкой (рихтовкой) под прессом.

Расчетная часть

Наименование детали:

Распределительный вал СМД - 14

Наименование дефекта:

1. Изгиб вала более 0,15мм.

2. Износ опорных шеек D, D1, D2, до размера D менее диаметра 53,5мм.

3. Износ кулачков по высоте до размера менее 41,45мм.

Наименование операций устранения дефектов:

005 Наплавочная

010 Токарная

015 Сварочная

020 Шлифовальная

025 Токарная

035 Шлифовальная

040 Контрольная

005 Наплавочная

Переход 1. Установить деталь в трехкулачковый патрон. Закрепить и снять.

Переход 2. Наплавить металл по боковой поверхности шлица до диаметра

D=dmax+Aсл=35+2=38,0мм,

где Асл=Zв - толщина наносимого слоя материала

Zпр- припуск на последующую обработку при восстановлении деталей наплавкой,

в т.ч. на черновое - 2,5мм и чистовое - 0,5мм точение [1,с255]

Принимаем следующие режимы наплавки:

Диаметр сварочной проволоки - 1,8мм

Напряжение сварки - 18В

Сила сварочного тока - 100А

Скорость подачи сварочной проволоки - 61,2м/ч (0,017м/с)

Амплитуда вибраций - 1,8мм

Производительность наплавки - 0,9кг/ч (0,31*10-5кг/ч) [2,с161]

010 Токарная

Переход 1. Установить деталь в трехкулачковый патрон и центры. Закрепить и снять.

Переход 2. Точить до диаметра 79,8мм на длину 14мм минимум предварительно (за один проход)

Глубина резания

t=0.5(D-d)=0.5(80,0-79,8)=0,1мм

D- диаметр обрабатываемой поверхности, мм

d- диаметр обработанной поверхности, мм

Принимаем резец токарный проходной отогнутый правый. Марка твердого сплава - Т15К6; материал державки сталь марки 45 ГОСТ 18879-73.

Подача S=0,5мм

Скорость V=2,5м/с =150м/мин [2,с267]

Сила Pz=10•Cp•t•S0.75=10•200•0,1•0,50,75=118,9H

Где Ср- коэффициент, учитывающий физико-механические свойства материала обрабатываемой заготовки

Частота вращения шпинделя станка

мин-1

Частота вращения шпинделя, указанная в паспорте станка nф=600мин-1. Тогда фактическая скорость резания

м/мин

Мощность, затрачиваемая на процесс резания при точении

кВт

Вращающий момент трения при резании

Мвр=Pz•D/2=118,9•80/2=4756Нмм=4,756Нм

Основное (машинное) время

ремонт вал автомобиль деталь

мин [5, с299]

Lp - расчетная длина рабочего хода режущего инструмента;

i - число рабочих ходов режущего инструмента.

Lp=Lрез+l1+l2+l3=14+3+1+4=22мм

015 Сварочная

Переход 1. Установить деталь в установку ОКС-011-1-08 «Ремдеталь». Закрепить и снять .

Переход 2. Приварить ленту 50-2-0,4 ГОСТ 2284-79 на ширину 14мм минимум, толщиной 0,4мм соблюдая следующие режимы:

Сила сварочного тока - 8,0кА

Длительность сварочного цикла - 0,120с

Длительность паузы - 0,08с

Скорость сварки - 0,5м/мин

Подача электродов, мм/об - ручная

Усилие сжатия электродов - 1,8кН

Ширина рабочей части электродов - 8мм

Диаметр электродов - 50мм

Расход охлаждающей жидкости -1 [2,с171]

020 Шлифовальная

Переход 1. Установить деталь в центр. Закрепить и снять.

Переход 2. Шлифовать поверхность диаметра 35,5мм до диаметра мм. Выбираем круг шлифовальный ПП500х40х305-1А-К ГОСТ 2424-83

Глубина резания t=0,25мм.

Окружная скорость шлифовального круга Vк=(30…35). Принимаем Vк=33,3м/с

Окружная скорость детали Vд=(20…60). Принимаем Vд=40м/мин

Тогда частоты вращения

мин-1, что соответствует паспортным данным станка и не требует корректировки [3, с119]

мин-1. Принимаем 360

Dk, Dd - диаметр соответственно круга и детали

Объем металла снимаемого за один оборот обрабатываемой детали

мм3

Мощность затрачиваемая на резание

кВт

СN=Cо•Dд n•к1•к2•к3=0,029•35,50,2•1,58•0,8•1,1=0,082

Со- коэффициент (0,029)

Dд- диаметр детали, мм

К1-поправочный коэффициент на твердость круга

К2- поправочный коэффициент на ширину круга

К3- поправочный коэффициент на материал

Касательная составляющая силы резания

Н

Основное (машинное) время для шлифования с поперечной подачей

мин

025 Токарная

Переход 1. Установить деталь в трехкулачковый патрон и центры. Закрепить и снять.

Переход 2. Точить до диаметра 36мм на длину 105мм минимум предварительно (за один проход)

Глубина резания

t=0.5(D-d)=0.5(38-35,5)=1,25мм

D- диаметр обрабатываемой поверхности, мм

d- диаметр обработанной поверхности, мм

Принимаем резец токарный проходной отогнутый правый. Марка твердого сплава - киборит; материал державки сталь марки 45 ГОСТ 18879-73.

Подача S=0,15мм

Скорость V=0.7м/с =42м/мин [2,с267]

Сила Pz=10•Cp•t•S0.75=10•300•1,25•0.150.75=723H

Где Ср- коэффициент, учитывающий физико-механические свойства материала обрабатываемой заготовки

Частота вращения шпинделя станка

мин-1

Частота вращения шпинделя, указанная в паспорте станка nф=350мин-1. Тогда фактическая скорость резания

м/мин

Мощность, затрачиваемая на процесс резания при точении

кВт

Вращающий момент трения при резании

Мвр=Pz•D/2=723•38/2=13737Нмм=13,737Нм

Основное (машинное) время

мин

Lp - расчетная длина рабочего хода режущего инструмента;

i - число рабочих ходов режущего инструмента.

Lp=Lрез+l1+l2+l3=105+3+1+4=112мм [5, с299]

Переход 3. Обточить фаску размером 7х5. Режимы резания и оборудование те же.

t=1мм, i=1, S в ручную, V=41,7м/мин, nф=350мин-1, То=0,1мин

Переход 4. Переустановить деталь в центрах, закрепить и снять

Переход 5. Обточить фаску размером 2х45о. Режимы резания и оборудование те же.

t=1мм, i=1, S в ручную, V=41,7м/мин, nф=350мин-1, То=0,1мин

035 Шлифовальная

Переход 1. Установить деталь в центр. Закрепить и снять.

Переход 2. Шлифовать поверхность диаметра 80,2 мм до диаметра мм. Выбираем круг шлифовальный ПП50х20х20-1А-К ГОСТ 2424-83.

Глубина шлифования t=0,1мм

Окружная скорость шлифовального круга Vк=30м/с

Окружная скорость детали Vд=50м/мин [1,с269]

Тогда частоты вращения

мин-1, по паспортным данным принимаем nk=12600мин-1 [3, с145]

мин-1. Принимаем 360

Dk, Dd - диаметр соответственно круга и детали

Тогда окружная скорость круга

м\мин

Объем металла снимаемого за один оборот обрабатываемой детали

мм3

Мощность затрачиваемая на резание

кВт

СN=Cо•Dд n•к1•к2•к3=0,029•80,20,2•1,58•0,8•1,1=0,097

Со- коэффициент (0,029)

Dд- диаметр детали, мм

К1-поправочный коэффициент на твердость круга

К2- поправочный коэффициент на ширину круга

К3- поправочный коэффициент на материал

Касательная составляющая силы резания

Н

Основное (машинное) время для шлифования с поперечной подачей

мин

040 Контрольная

Переход 1. Проверить диаметр

Переход 2. Проверить диаметр

Переход 3. Проверить шлицы по толщине по вспомогательному диаметру

Переход 4. Проверить шероховатости поверхности

Переход 5. Проверить биение ?0,06

Список использованной литературы

1. Воловик Е.Л. Справочник по восстановлению деталей. - М.: Колос,1981. - 351с.

2. Восстановление автомобильных деталей: Технология и оборудование: Учебник для вузов/В.Е. Канарчук, А.Д. Чигринец, О.Л. Голяк, П.М. Шоцкий. - М.: Транспорт, 1995. - 303 с.

3. Шлифование металлов. В.В. Лоскутов. - М.: Машиностроение, 1990. - 264с.

4. Курсовое и дипломное проектирование по ремонту машин/А.П. Смелов, И.С. Серый, И.П. Удалов, В.Е. Черкун; под общей редакцией А.П. Смелова.-3-е изд., перераб. и доп. - М.: Колос, 1984. - 192 с.

5. Технология конструкционных материалов: Учебник для студентов машиностроительных специальностей вузов/ А.М. Дальский, Т.М. Барсуков, Л.Н. Бухаркин и др,; под общей ред. А.М. Дальского. - 4-е изд., перераб. и доп. М.: Машиностроение, 2002. - 512с.

Размещено на Allbest.ru