Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

44.Технология изготовления деталей пасс.телег

.docx
Скачиваний:
32
Добавлен:
18.03.2016
Размер:
979.28 Кб
Скачать

44.Технология изготовления узлов и деталей пассажирской тележки

Рассмотрим технологию изготовления бесчелюстной тележки типа ТВЗ-ЦНИИ, которая применяется на пассажирских вагонах, эксплуатируемых на железных дорогах СНГ. Конструктивно тележка в достаточной степени технологична. Она состоит из следующих основных узлов: рамы, надрессорной балки, колесных пар, центрального и буксового подвешивания, рычажной тормозной передачи, привода генератора, гидравлических гасителей колебаний. Рама тележки штампо-сварной конструкции собрана из продольных и поперечных балок. Процесс изготовления рамы подразделяется на несколько операций: изготовление узлов рамы, сборка узлов, сварка рамы, установка плит шпинтонов, механическая обра­ботка рамы окончательная сборка рамы, контроль качества сборки, обезжиривание, очистка, окраска изготовленной рамы. Боковую продольную балку рамы коробчатого сечения изготовля­ют так. Подбирают два швеллера (№ 20 длиной 3900 ± 3 мм) с раз­ницей размеров по высоте не более 2 мм. На концах швеллеров в верти­кальной полке делают клинообразные вырезы длиной 600 мм, верхнюю полку подгибают до соприкосновения линий выреза и приваривают двусторонней сваркой. Подготовленные два швеллера устанавливают в приспособление для сборки (рис. 5.3), которое позволяет поворачивать балку при свар­ке. Сварка продольных швов выполняется автоматом Т-32 под слоем флюса. Рис. 5.3. Кантователь для сборки и сварки продольной балки тележки: 1, 7 – стойки; 2, 5 – захваты; 3 – винтовой зажим; 4 – свариваемая продольная балка; 6 – вал привода; 8 – муфта; 9 – червячный редуктор; 10 - электродвигатель Собранную балку передают на следующую позицию, где в поворот­ном кондукторе устанавливают усиливающие нижние и верхние лис­ты, обечайки сквозных отверстий и накладки. Детали балки закрепля­ют прижимами кондуктора, соединяют между собой прихватками и затем сваривают полуавтоматической сваркой в среде углекислого газа. После проверки правильности сборки продольную балку пере­мещают на позицию общей сборки рамы. Средние поперечные балки рамы также имеют в поперечном сече­нии коробчатый профиль и свариваются из штампованных листов – двух вертикальных и двух горизонтальных нижнего и верхнего. Сборка осуществляется в кондукторе с базированием по отверстиям для предохранительных скоб центрального подвешивания. Сварка балки осуществляется в поворотной установке автоматической голов­кой типа АБС. Продольные вспомогательные и концевые поперечные балки рамы тележки изготовляют методом горячей штамповки из листовой стали толщиной 14 мм. Общая сборка рамы производится на стационарном кондукторе (рис. 5.4) в нормальном положении.  На основании кондуктора уста­навливают вначале одну продольную балку с фиксацией по отверсти­ям подвесок центрального подвешивания и ставят две поперечные балки по плавающим фиксаторам. Затем подают вторую продольную балку и укладывают на опоры кондуктора, совмещая стыки ее гори­зонтальных листов с листами поперечной балки. После совмещения стыкуемых мест узлы поджимают горизонталь­ными пневмоприжимами и закрепляют вертикальными. Собрав основ­ные узлы рамы, устаналивают концевые и промежуточные продоль­ные балки. Детали собранной в кондукторе рамы соединяют прихватками и затем сваривают открытые швы полуавтоматами типа А-537 в среде углекислого газа. По окончании сварки рама поступает на стенд второй сборки, где по накладному кондуктору устанавливают и приваривают полуавтоматической сваркой опорные плиты шпинтонов буксовых узлов. Чтобы обеспечить размещение в одной плоскости мест под шпинтоны (допускается неплоскостность 3 мм на длине рамы), плиты изготовляют с припуском 12–15 мм на механическую обработку, которая осущест­вляется на двухшпиндельном вертикально-фрезерном станке порталь­ного типа. После обработки раму передают на позицию сборки и при­варки направляющих колец шпинтонов, кронштейнов гидрогасителей и поводков. Рис.5.4. Кондуктор для сборки и сварки рамы тележки: 1 – основание; 2 – пневматический прижим для концевой балки; 3 - собираемая рама тележки; 4 и 5 – пневмоприжимы соответственно для продольной и поперечной балок; 6 – упор-фиксатор для промежуточных балок; 7 – упор для установки поперечных балок; 8 и 9 – фиксаторы для установки соответственно поперечных и продольных балок; 10 – фиксатор для установки тормозных контейнеров После завершения всех сборочно-сварочных операций рама пере­дается конвейером на участок дробеструйной очистки, грунтовки, окраски и сушки. Заключительными операциями изготовления рамы тележки явля­ются сверление отверстий для крепления шпинтонов, предохрани­тельных скоб, тормозных устройств и других деталей и установка шпинтонов. Надрессорная балка тележки выполнена в виде свар­ной конструкции коробчатого сечения и состоит из следующих основ­ных элементов: верхнего пояса, крестовины, опорных узлов, кронш­тейнов поводков, опор скользунов. Элементы надрессорной балки перед сборкой и сваркой покрывают декстринно-меловым составом, предохраняющим поверхности от прилипания сварочных брызг. Об­щая сборка балки в условиях серийного производства осуществляется на поточной линии. I позиция поточной линии оборудована кондуктором, на который устанавливают базовый узел надрессорной балки – верхний пояс. Затем устанавливают крестовину, опорные узлы и боковые листы. Собранные элементы сваривают с внутренней стороны полуавтомати­ческой сваркой в среде углекислого газа с использованием полуавто­мата А-537. После этого укладывают нижний лист балки, усиливающие накладки и соединяют их с боковыми листами с помощью прихваток. II позиция предназначена для сварки собранного узла в среде углекислого газа полуавтоматом А-537 и оборудована двухстоечным кантователем для балки. На III позиции на балку устанавливают кронштейны гидрогаси­телей и поводков, опоры скользунов. Сборка осуществляется в пово­ротном кондукторе. Собранные узлы скрепляют прихватками и пере­дают балку на следующую позицию. IV позиция оборудована кантователем для окончательной сборки и сварки балки полуавтоматами А-537. Здесь же сварные швы зачи­щают, На V позиции надрессорную балку устанавливают на контрольный стенд, проверяют ее геометрические размеры, осматривают сварные швы и проверяют их с помощью ультразвукового дефектоскопа. На заключительной VI позиции производится дробеструйная очистка балки в камере проходного типа от пригаров, шлака, свароч­ных брызг. После очистки надрессорную балку покрывают грунто­вкой ФЛ-ОЗ-К, окрашивают черной эмалью ПФ-115 или МС-Г7, сушат в камере и передают на общую сборку тележек. Общая сборка тележек осуществляется на поточной линии, состоящей из семи рабочих позиций. I позиция оборудована сборочным стендом с фиксаторами для ко­лесных пар, которые подбирают с разницей диаметров по кругу ката­ния не более 6 мм. На закрепленные фиксаторами колесные пары монтируют буксовые пружинные комплекты. Затем на опору стенда устанавливают поддон центрального подвешивания с комплектом пружин, на которые затем укладывают надрессорную балку так, чтобы внутрен­ние пружины комплектов вошли в ее гнезда. Далее с помощью кран-балки опускают раму на колесные пары, совмещая хвостовики шпинтонов с отверстиями в кронштейнах букс, и гидравли-ческими домкратами стенда поднимают поддон, сжимая пружинные комплекты.  Рис. 5.5. Места проверки зазоров между деталями собираемой тележки: 1, 3, 4, 7 – регулируемые прокладки; 2 – съемный горизонтальный скользун; 5, 6 – пружинный комплект; 8 – гайка предохранительного стержня; 9 - надрессорная балка; 10 – вертикальные скользуны; 11 – поводок; 12 – подпятник Устанав­ливают подвески центрального подвешивания (серьги, тяги и подшип­ники), соединяя поддон с рамой тележки. Серьги подбирают попарно с разницей по длине не более 0,5 мм. На резьбовые концы шпинтонов наворачивают крепежные гайки. Собранную тележку освобождают от прижимов стенда и перекаты­вают на следующую позицию с помощью напольного конвейера. На II позиции производится монтаж: рычажной тормозной пере­дачи тележки.  Валики, соединяющие рычаги, затяжки и тяги, устанавливают го­ловками внутрь тележки и шплинтуют.  После монтажа рычажной передачи устанавливают и крепят предо­хранительные скобы и перекатывают тележку на следующую позицию. III позиция предназначена для затяжки гаек шпинтонов и центрального подвешивания. Здесь также устанавливают гидравлические гасители колебаний, продольные поводки, скользуны, навешивают генератор и привод генератора (для тележки котловой стороны). IV позиция оборудована специальным гидравлическим стендом, имитирующим вертикальную нагрузку на тележку от веса вагона. Здесь производится регулировка зазоров боковых поперечных и продольных скользунов, а также положения надрессорной балки относительно рамы тележки.  Зазоры регулируют с помощью прокла­док, а положение балки – с помощью поводков. Размеры зазоров должны быть (рис. 5.5): а = 16+2-1 мм; б = 5 мм; в  35 мм (2 в = 85± 5 мм); г  7 мм.  По окончании регулировки тележку перекатывают на позицию V, где устанавливают фирменные таблички и полностью проверяют качество сборки. Дефекты, выявленные при осмотре, исправляют, оформляют паспорт на тележку и передают ее на позиции VI и VII для обезжиривания поверхностей, окраски и сушки.

Технология изготовления рессор и пружин

Рессоры и пружины должны обладать достаточной статической, динамической и/усталостной прочностью, пластичностью и сохранять свои упругие свойства в течение всего срока работы. Листовые рессоры всех типов и винтовые пружины для вагонов изготовляют из кремнистых рессорно-пружинных сталей марок 55С2 и 60С2 с химическим составом, указанным в табл. 5.1. Таблица 5.1

Марка стали

Содержание, %

углерода

марганца

кремния

серы

фосфора

никеля

хрома

Не более

55С2

0,52-0,60

0,6-0,9

1,5-2,0

0,04

0,04

0,4

0,3

60С2

0,57-0,65

Механические свойства сталей после термической обработки долж­ны быть не менее: предел текучести – 1200 МПа (120 кгс/мм2); предел прочности 1300 МПа (130 кгс/мм2). Для изготовления листовых рессор используют полосовой прокат желобчатого прямоугольного сечения, технологи­ческая схема изготовления приведена в табл. 5.2. Таблица 5.2

Наименование и эскиз операций технологического процесса изготовления листовых рессор

Оборудование, инструмент, режим выполнения операции

Входной контроль исходного мате­риала Резка заготовок листов по размеру L Обрезка концов наборных листов по трапеции Зачистка заусенцев после обрезки Сверление и зенкование отверстий в коренных листах Сверление и зенкование отверстий в наконечниках Нагрев листов под гибку и закалку Гибка и закалка листов одновремен­но с одного нагрева Отпуск рессорных листов (макси­мальный интервал между закалкой и отпуском 4 ч) Контроль листов после закалки и от­пуска Подбор рессорных листов в секцию Упрочнение листов методом наклепа дробью с вогнутой стороны Сборка листов секции на централь­ную заклепку Установка хомута в горячем состоя­нии с двукратным обжатием Испытание секции рессоры под на­грузкой Р Сборка секций в полукомплект, под­бор комплекта и испытание на рабо­чую нагрузку

Выборочно 2% от партии по ГОСТ 14959–69 Пресс-ножницы  Пресс-ножницы, штамп Зачистной станок  Сверлильный станок, кондуктор То же Печь с толкателем. Температура нагрева 900–950° С, время нагрева 30–35 мин Гибочно-закалочный агрегат барабанно­го типа. Температура закалки 840– 880° С, температура масла 18–80° С, время выдержки в масле 60 с Печь. Время отпуска 35–40 мин, темпе­ратура отпуска 460–510°С Твердомер. Твердость НВ 363–432 В подобранной секции должен быть между коренным и вторым листами в свободном состоянии зазор h<4 мм Дробеструйный аппарат, конвейер. По­дача дроби 60–90 кг/мин, частота вра­щения турбинки 2300 об/мин, скорость конвейера 4 м/мин, диаметр стальных дробин 0,8–1,2 мм Пневматический пресс. Перед сборкой ли­сты смазывают смесью графита с маслом Нагревательная печь, гидропресс усили­ем 100 тс, пресс усилием 15 тс. Нормы отклонений по зазорам установлены ГОСТ 1425–62 Пресс Пресс, приспособления

Рессорные комплекты подвергают испытаниям по которым определяют отсутствие остаточ­ной деформации под действием пробной нагрузки и действительный прогиб под рабочей статической нагрузкой. Испытание на остаточную деформацию под действием пробной на­грузки производится двукратным нагружением рессоры. После снятия нагрузки измеряют высоту рессоры в свободном состоянии, она должна оставаться неизменной. На прогиб под рабочей статической нагрузкой испытание проводят в следующем порядке: рессору плавно нагружают до рабочей стати­ческой нагрузки и замеряют прогиб; затем нагрузку повышают до пробной, плавно снижают до рабочей статической и вторично заме­ряют прогиб. Разность между полусуммой замеренных прогибов и расчетным прогибом, указанным в чертеже, отнесенная к расчетному прогибу, не должна превышать ±8%. Технология изготовления цилиндри­ческих пружин предусматривает выпол­нение следующих операций: резка прут­ков, оттяжка концов заготовки, нагрев под навивку, навивка, термообработка, упрочнение, обжатие для испытания на остаточную деформацию, обработка тор­цов, испытание, контрольная проверка и окраска с последующей сушкой. Резка прутков на заготовки осущест­вляется в холодном состоянии на пресс-ножницах или эксцентриковых прессах в штампе. Разрешается прутки диаметром 30 мм и более резать по разметке бензорезом. Оттяжка концов заготовок осуществляется с предварительным подогревом в щелевых печах до 820–950° С в течение 8–15 мин в зависимости от диаметра прутка. Концы оттягивают на молоте или на ковочных вальцах в зависимости от диаметра прутка. Для прут­ков диаметром 13 мм и меньше можно концы не оттягивать. Процесс оттяжки на ковочных вальцах (рис. 5.6) производится с кантовкой заготовки 2 на 90° за семь проходов для одного конца. Расстояние α между сегментами 1 вальцев регулируется по диаметру прутка. Рис. 5.6. Схема оттяжки концов прутков на ковочных вальцах Концы заготовок оттягиваются на длину 1/3 длины окружности витка и ширину не менее 0,7 диаметра прутка. После оттяжки на каждый конец наносят клейма маркировки: условный номер завода-изготовителя и марку стали. Навивку и закалку пружин осуществляют с одного нагрева при 900–950° С в полуметодической печи. Время нагрева в зависимости от диаметра заготовки 8–42 мм составляет соответственно 8–20 мин. Навивка нагретых прутков выполняется на специальных станках. Для мелкосерийного производства используются токарно-винторезиые станки, оборудованные соответствующими приспособлениями для навивки. После навивки выравнивают шаг витков на калибровочном прессе, поджимают концы пружины и проверяют ее высоту. Затем пружина поступает в закалочный барабан, вращающийся с частотой 0,4 об/мин. Температура закалки 830–870° С. Если технологически невозможно навить и закалить пружину с од­ного нагрева, то после навивки производится повторный нагрев под закалку. Закалочная среда – вода при температуре 25–60° С для пружин с диаметром прутка более 25 мм или машинное масло для пружин с диаметром прутка 25 мм и менее. Для улучшения механических свойств и устранения внутренних напряжений все пружины после закалки подвергают отпуску в двухзонных конвейерных печах. При этом максимальный интервал между закалкой и отпуском допускается не более 4 ч. Температура отпуска должна быть в пределах 480–520° С.  Время нагрева зависит от диаметра прутка и среднего диаметра пружины (табл. 5.3). Таблица 5.3

Средний диаметр пружины, мм

Диаметр прутка, мм

Время нагрева, мин

160–295 100–210 80–130

36–45 25–32  13–16

56 46 35

После отпуска пружины охлаждают в воде до 100° С. Твердость металла поле отпуска должна быть в пределах НВ 370 – 440 {HRC 40–47). Испытание пружин на снятие остаточной деформации произво­дится после охлаждения однократным сжатием до соприкосновения витков с выдержкой 5–8 с. Торцы пружин с диаметром прутка более 8 мм обрабатывают на ло­бовых и торцовых шлифовально-обдирочных станках с охлаждающей жидкостью, с диаметром прутка до 8 мм – на токарных станках. Затем пружины осматривают, обмеряют и направляют на упрочнение. При серийном производстве пружины с диаметром прутка 14 мм и более и наружным диаметром более 80 мм подвергают наклепу в спе­циальной дробеметной установке. Режим наклепа устанавливают такой, при котором каждая точка поверхности пружины находится под действием потока дроби в течение 20–30 с. Подача дроби 70–100 кг/мин, диаметр дробин 0,8–1,2 мм. После наклепа пружины должны иметь поверхность светлого (серебристого) тона без зон с черновинами. Заключительная операция изготовления пружин – испытание на прогиб под рабочей нагрузкой, Разность между прогибами фактическим и расчетным (указан на чертеже), отнесенная к расчетному прогибу, не должна выходить за пределы +12 или -8%. После испытания на каждый оттянутый конец пружины наносят дату изготовления. Для повышения несущей способности пружин применяется их заневоливание. Сущность заневоливания заключается в том, что пружины подвергают сжатию до соприкосновения витков с выдержкой в таком состоянии в течение 12–48 ч или многократным (10–12-кратным) сжатиям. После снятия нагрузки в поперечном сечении прутка образуются остаточные напряжения, максимальные в наружной зоне сечения и противоположные по знаку рабочим напряжениям. Благодаря этому пружина приобретает способность выдерживать большую нагрузку и имеет увеличенный рабочий прогиб. Расчетная жесткость заневоленной пружины в 2,9 раза больше, чем незаневоленной.