Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Методические указания к курсовому проекту по дисциплине «Ремонт и утилизация автомобилей и тракторов»
.pdf
11
Применение маршрутной технологии целесообразно при централизованном восстановлении деталей в крупных специализированных ремонтных предприятиях. Принцип организации восстановления деталей по маршрутной технологии разработан профессором Кошкиным К. Т. Технологический процесс
разрабатывают для устранения определенного сочетания дефектов, которые
устраняют в последовательности, называемой маршрутом. Маршрутная технология предусматривает наиболее рациональную последовательность выполнения технологических операций и наименьшее перемещение деталей по рабочим
местам. Количество маршрутов должно быть минимальным (2…3), так как в
противном случае усложняются планирование, учет производства и технологическая документация, необходимо увеличение складских помещений.
Маршрутную технологию разрабатывают в следующей последовательности.
1) Дефекты детали группируют в различных сочетаниях по маршрутам /2/
(таблица 3.1). Сочетание дефектов по маршрутам определяют на основе
экспериментальных данных. Для выявления основных сочетаний дефек-
тов с наименьшей погрешностью необходимо не более 160 одноименных
деталей. В курсовом проекте данные о сочетании дефектов студент опре-
деляет по литературным источникам, а при их отсутствии принимает по
согласованию с руководителем работы.
2) Устанавливают число маршрутов. Присваивают каждому маршруту но-
мер.
3) Выбирают рациональный способ устранения дефектов по каждому марш-
руту.
4) Составляют схему технологического процесса устранения каждого дефекта и подробный план выполнения всех операций в маршруте.
Операции при восстановлении детали располагают в следующей последовательности:
1) выполняют подготовительные операции – очистку, обезжиривание,
12
правку, восстановление базовых поверхностей (исправление центровых отвер-
Номер
дефекта
Наименование дефекта
Номер маршрута и
сочетание дефектов
I
II
III
1
2
3
4
5
6
Повреждение (износ) резьбы М221,5-6
Повреждение (износ) резьбы М201,5-6
Износ поверхности под втулку шестерни до
диаметра менее 48,86 мм
Износ поверхности под ступицу до диаметра
менее 27,58 мм
Износ шейки под шарикоподшипник до
диаметра менее 24,95 мм
Износ шейки под шарикоподшипник
до диаметра менее 39,99 мм
+
+
–
–
+
+
–
–
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
стий, устранение неплоскостности и др.);
Таблица 3.1.
Сочетания дефектов в маршрутах (вал редуктора СМД-1904-1а)
+ – дефекты устраняются;
«–» – дефекты не устраняются
2) производят механическую (черновую) обработку при которой снимается наибольший слой металла, с целью восстановления правильной геометрической формы изношенных поверхностей и устранения дефектов, образовавшихся при эксплуатации (раковины, фреттинг – коррозия и др.);
3) осуществляют наращивание изношенных поверхностей (наплавка, металлизация, нанесение гальванических покрытий). Первоначально выполняют
операции при которых деталь нагревают до высокой температуры (наплавка,
термическая обработка и др.), затем операции, не требующие высоких температур (осталивание, хромирование и др.). Если несколько изношенных поверхностей восстанавливают одним технологическим способом, восстановление этих
поверхностей совмещают в одной операции ;
(токарная, фрезерная, шлифовальная, слесарная и др.). При восстановлении
прецизионных деталей нельзя совмещать черновую и чистовую обработку в
4) производят окончательную обработку восстановленных поверхностей
13
одной операции. После черновой обработки в детали возникают наибольшие
деформации вследствие перераспределения остаточных напряжений. Необходим интервал во времени между черновой и чистовой обработкой, чтобы более
полно проявились деформации, которые устраняются на последней стадии обработки. Чистовые и доводочные операции обработки выполняют в конце
маршрута.
Контрольные операции выполняют после наиболее ответственных опера-
ций и в конце технологического процесса.
Последовательность операций должна исключать повторное поступление
деталей на посты восстановления.
Детали, с сочетанием дефектов, не совпадающим с основными маршру-
тами, направляют по редкому маршруту.
Групповая технология предусматривает разбивку дефектных деталей на
классы и группы и разработку типового технологического процесса восстановления для группы однотипных деталей определенного класса. Детали группируют по конструктивному подобию, массе, габаритам, материалу, виду термической обработки, общности способов восстановления, базированию на станках, типу оборудования для наращивания изношенных поверхностей и механической обработки, техническому контролю и последовательности выполнения
операций. Групповая технология позволяет использовать групповые приспособления и настраивать оборудование для восстановления групп деталей, а
также станков для последующей механической обработки. При этом сокращается номенклатура и количество необходимой оснастки, снижается трудоемкость, благодаря сокращению вспомогательного и подготовительно – заключительного времени по каждому классу различных групп деталей.
3.4. Выбор рационального способа восстановления
Для устранения дефекта, группы или комплекса сходных дефектов выбирают рациональный способ восстановления деталей. Рациональный способ вы-
14
бирают пользуясь тремя критериями: технологическим (применимости), техни-
д
К
и
К
и
К
сц
К
п
К
псцвид
ККККК
сцви
ККК ,,
п
К
п
К
ческим (долговечности) и технико-экономическим (обобщающим) [1, 2].
Технологический критерий характеризует принципиальную возможность
применения нескольких способов восстановления, в соответствии с конструктивно-техническими особенностями детали или группы деталей. Конструктивно-техническими особенностями являются: геометрическая форма, размеры,
материал детали, вид поверхностной обработки, твердость, шероховатость поверхности и точность изготовления детали, характер нагрузки, вид трения и изнашивания, значения износа. Например: опорные катки гусеничных тракторов
подвержены абразивному изнашиванию. Для повышения износостойкости
необходимо повысить твердость поверхностей катков при восстановлении.
Хромирование позволяет получить покрытия высокой твердости (HV
600…900), однако этот способ не годится, так как максимальная толщина
наращиваемого покрытия составляет до 0,15 мм, а износ опорных катков достигает 8 мм. Способы восстановления, выбранные по технологическому критерию, обеспечивают восстановление размеров и формы изношенной детали.
Технический критерий оценивает каждый способ, выбранный по технологическому критерию, с точки зрения восстановления (или улучшения)
свойств поверхностей детали. Выбранному способу дается комплексная оценка
по коэффициенту долговечности
носливость
восстановленной детали
, сцепляемость
).
(учитываются износостойкость
, вы-
и фактическая работоспособность покрытия
где
– коэффициенты износостойкости, выносливости и сцепля-
емости покрытий (табл. 3.2);
– поправочный коэффициент, учитывающий фактическую работоспо-
собность восстановленной детали в условиях эксплуатации,
= 0,8…0,9.
15
Таблица 3.2
Оценочный
показатель
Ручная сварка
Механизированная
наплавка
Электролитические
покрытия
Электромеханическое вы-
саживание
Пластическое
деформирование
Электроконтактная при-
варка ленты
Плазменная
металлизация
Электродуговая
Газовая
В среде СО
2
Под слоем
флюса
Вибродуговая
Хромирование
Осталивание
Коэффициенты:
износостойкости
выносливости
сцепляемости
Толщина
покрытия, мм
Микротвердость, кг/мм2
Себестоимость
восстановления,
руб/дм2 *
0,7
0,6
1
1,5…6
400
6,4
0,7
0,7
1
1…3
300
8
1,15
0,9
1
0,8…3
500
7
0,91
0,87
1
1,5…5
600
12
0,85
0,62
1
0,3…3
500
10
1,67
0,97
0,9
до 0,3
1200
12
0,95
0,82
0,9
до 2
680
6
1,10
1
1
до 0,3
650
1,6
1
0,9
1
до номинала
номинальная
1,4
1,3
0,9
0,9
0,1…1,5
800
8
1,3
1,3
0,5
0,3…15
395
4,9
285
Характеристика способов восстановления деталей
* – условный показатель, применяемый для учебных целей
16
Выбирают те способы восстановления, у которых коэффициент дол-
д
К
т
К
двт
КСК /
в
С
т
К
говечности имеет наибольшие значения (
max). Наряду с вышеизло-
женным, необходимо обеспечить равнопрочность деталей сопряжения, а
ресурсы деталей должны представлять ряд чисел, кратных ресурсу машины. При несоблюдении первого условия упрочненная деталь из-за высокой
твердости будет изнашивать сопрягаемую деталь как абразив. Соблюдение
второго условия позволяет значительно сократить количество ремонтов
машины.
В заключении по технико-экономическому критерию оценивают вы-
бранные предварительно по первым двум критериям способы восстановления.
Технико-экономический критерий
связывает стоимость восста-
новления детали и ее долговечность после устранения дефекта.
Критерий оценивают по формуле профессора В. А. Шадричева
,
где
– себестоимость восстановления 1 м2 изношенной поверхно-
сти де-тали, руб/дм2 (табл. 3.2).
Рациональным считается способ восстановления, который имеет ми-
нимальное значение технико-экономического критерия (
3.5 Технологическая документация на процесс восстановления
При проектировании процесса восстановления студент разрабатыва-
min).
ет соответствующую технологическую документацию (МК, КЭ, ОК или
КТТП).
Маршрутная карта (МК) восстановления составляется на все дефек-
ты маршрута. Исходными данными для разработки МК (рисунок П.7) слу-
17
жат карта эскизов или ремонтный чертеж, схема выбранного рационального способа устранения дефектов, сведения для выбора оборудования и
оснастки, разряд работы и нормы времени.
В курсовом проекте вместо карты эскизов студент разрабатывает ре-
монтный чертеж (рисунок П.8) в соответствии с ГОСТ 2.604-68.
Для операций резания, газовой и электродуговой сварки и наплавки,
технического контроля разрабатывают операционные карты (рисунки П.9
и П.10) или карты технологического процесса.
На процессы литье, ковка, штамповка, термообработка, нанесение
полимерных покрытий, гальванических покрытий, химико – термическая
обработка разрабатывают карту типового технологического процесса рисунок П.11).
3.6 Расчет режимов нанесения покрытий
3.6.1 Автоматическая наплавка под слоем флюса
Производительность автоматической наплавки под слоем флюса в 6
– 8 раз выше, чем при ручной дуговой сварке. Это связано с тем, что небольшой вылет электрода позволяет повысить плотность сварочного тока с
10 – 20 (при ручной дуговой сварке ) до 150 – 200 А/мм
2
и увеличить тем
самым мощность сварочной дуги. Горение дуги под слоем флюса резко
снижает теплообмен с внешней средой, вследствие чего уменьшается
удельный расход электроэнергии с 6 – 8 до 3 – 5 кВтч/кг. Потери электродного материала на разбрызгивание и угар снижаются с 20 – 30 до 2 – 4
%. Шлаковая корка, образующаяся при охлаждении, значительно снижает
скорость охлаждения расплавленного металла и улучшает тем самым
условия формирования его структуры. Такой способ применяют для восстановления плоских и цилиндрических деталей с износом до 5 мм.
Недостатками способа являются невидимость сварочной ванны, зна-
18
чительный расход и стоимость флюса, а также невозможность наплавки
hSyIV
нн
/
н
V
н
н
dVn
н
60/1000
IdI340
IU 04,021
ydIV
прНпр
2
/4
пр
V
пр
d
деталей диаметром менее 50 мм.
Скорость наплавки определяют по формуле (3.1)
, (3.1)
где
– скорость наплавки, м/ч;
– коэффициент наплавки, (
= 11 – 14
при наплавке постоянным током обратной полярности), г/А*ч; I – сила
тока, А; h – толщина наплавленного слоя, мм; S – шаг наплавки, мм /об;
- плотность электродной проволоки ( = 7,85), г/см3.
Размерность членов формул при расчетах должна соответствовать
размерности, приведенной в формулах.
Частоту вращения детали рассчитывают по формуле
, (3.2)
где n – частота вращения, мин-1; d –диаметр детали, мм.
Силу тока определяют по таблице 3.3 или эмпирической формуле [2}
.
Напряжение источника питания рассчитывают по формуле
Скорость подачи проволоки определяют по формуле
, (3.3)
где
– скорость подачи проволоки, м/ч;
–диаметр электродной про-
19
волоки, мм.
Диаметр детали, мм
Сила тока, А
Диаметр электродной
проволоки
dпр = 1,2 – 1,6 мм
Диаметр электродной
проволоки
dпр = 2,0 – 2,5 мм
50 – 60
65 – 75
80 – 100
150 – 200
250 – 300
120 – 140
150 – 170
180 – 200
230 – 250
270 – 300
140 – 160
180 – 220
230 – 280
300 – 350
350 – 380
пр
dS )5,22(
пр
d
zИzh 2/
0
0
z
Значения силы тока в зависимости от диаметра детали
Шаг наплавки рассчитывают по зависимости
Таблица 3.3
где S – шаг наплавки, мм/об.
Вылет и смещение электрода l (в миллиметрах) определяют соот-
ветственно по зависимостям:
= (10 – 12)
l = (0,05 – 0,07) d. (3.6)
Толщину покрытия, наплавляемого на наружные цилиндрические
поверхности, определяют по формуле
,
,
(3.4)
(3.5)
где h – толщина покрытия, мм;
снятого при предварительной мехобработке, ориентировочно 0,1 … 0,3
мм; И – диаметральный износ детали, мм; z – припуск на механиче-
, (3.7)
– толщина слоя поверхности детали,
20
скую обработку после нанесения покрытия, мм.
Для наплавки используют сварочную проволоку Св-08А, наплавочную проволоку: Нп-40, Нп-60, Нп-30ХГСА. Плавленые флюсы: АН-5, АН348А, ОСЦ-45. Керамические флюсы: АНК-18, ЖСН-1. Наплавка проволоками Св-08А, НП-40, НП-60, НП-30ХГСА под слоем плавленых флюсов
(АН-348А, ОСЦ-45) обеспечивает твердость НВ 187-300. Применение керамических флюсов (АНК-18, ШСН) с указанными проволоками позволяет
повысить твердость до HRC-40-55 (без термообработки).
Наплавочное оборудование: установки для дуговой наплавки УД209, УД-609.04; сварочные головки – А-580, А-874М, А-384МК, ОКС5523; универсальные полуавтоматы А-715; А-765 и А-1197, которые могут
быть использованы также при наплавке в среде защитных газов. Источники тока для автоматической наплавки: сварочные преобразователи ПСО300-2; ПД-305; ПД-501; ГД-502 или сварочные выпрямители ВДУ-305;
ВДУ-504; ВДУ-1201У3; ВДУ-1601; ВДГ-601 /4/.
3.6.2 Вибродуговая наплавка
Вибродуговая наплавка отличается от автоматической наплавки под
слоем флюса вибрацией электрода в зоне контакта с деталью, что обеспечивает мелкокапельный перенос металла электрода на изношенную деталь.
В результате имеет место небольшой нагрев детали, малая глубина зоны
термического влияния, снижается выгорание легирующих элементов электродной проволоки. Способ позволяет восстанавливать без опасности коробления и прожога цилиндрические детали диаметром более 15мм и износом 0,3 … 3 мм. Применение охлаждающей жидкости в сочетании с различными электродными материалами позволяет получить покрытия высокой твердости (58 – 60 HRC) и исключить последующую термическую обработку.
Недостатками способа являются пористость и неоднородность
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]