- •Основы технологии производства и ремонта автомобилей
- •Основы технологии производства и ремонта автомобилей
- •190601 «Автомобили и автомобильное хозяйство»
- •Содержание
- •Глава 1 мойка и очистка деталей 8
- •Глава 2 дефектация и сортировка деталей 32
- •Глава 11 восстановление деталей синтетическими материалами 289
- •Глава 12 механическая обработка восстанавливаемых деталей 312
- •Глава 13 проектирование технологических процессов восстановления деталей 333
- •Введение
- •Глава 1 мойка и очистка деталей
- •1.1. Виды и характер загрязнений деталей
- •1.2. Моющие средства
- •1.3. Оборудование для мойки и очистки
- •1.4. Охрана труда и окружающей среды
- •Глава 2 дефектация и сортировка деталей
- •2.1. Сущность дефектации и сортировки дета лей
- •2.2. Классификация дефектов деталей
- •2.3. Методы контроля размеров, формы и взаимного расположения поверхностей деталей
- •2.4. Методы обнаружения скрытых дефектов
- •2.5. Оборудование и оснастка для дефектации
- •2.5.1. Рентгеновский и гамма-методы
- •2.5.2. Капиллярный метод Аппаратура и приспособления.
- •2.5.3. Ультразвуковой метод
- •2.5.4. Магнитопорошковый метод
- •2.5.5. Импедансный метод
- •2.5.6. Велосимметрический метод
- •2.5.7. Метод вихревых токов
- •2.6. Сортировка детали по группам годности и по маршрутам восстановления
- •Глава 3 классификация способов восстановления деталей
- •3.1. Технико-экономическая целесообразность восстановления деталей
- •3.2. Способы восстановления деталей
- •Глава 4 восстановление деталей обработкой под ремонтный размер
- •4.1. Область применения способа
- •4.2. Методика определения значения и числа ремонтных размеров
- •4.3. Особенности разработки технологического процесса
- •Глава 5 восстановление постановкой дополнительной ремонтной детали
- •5.1. Область применения способа
- •Рнс. 5.1. Дополнительные ремонтные детали (дрд):
- •1.2. Способы крепления дополнительных ремонтных деталей
- •1.3. Особенности разработки технологического процесса
- •Глава 6 восстановление деталей пластической деформацией
- •6.1. Сущность процесса восстановления деталей пластической деформацией
- •Рнс. 6.1. Закономерности упрочнения металла в результате пластической деформации:
- •6.2. Классификация и виды способов восстановления деталей пластической деформацией
- •6.3. Оборудование и оснастка для восстановления деталей пластической деформацией
- •6.4. Разработка технологического процесса восстановления деталей пластической деформацией
- •Глава 7 восстановление деталей электродуговой сваркой и наплавкой
- •7.1. Классификация способов варки
- •7.2. Основы электродуговой сварки
- •7.3. Сварка и наплавка под слоем флюса
- •7.4. Сварка и наплавка в защитных газах
- •7.5. Вибродуговая наплавка деталей
- •7.6. Сварка чугунных деталей
- •Глава 8 восстановление деталей перспективными способами сварки и наплавки
- •8.1. Электроконтак1ная приварка металлического слоя
- •8.2. Индукционная наплавка
- •8.3. Лазерная сварка и наплавка
- •Глава 9 восстановление деталей газотермическим напылением
- •9.1. Сущность процесса напыления
- •9.2. Способы газотермического напыления
- •9.2.1. Электродуговое напыление
- •9.2.2. Газоплазменное напыление
- •9.2.3. Высокочастотное напыление
- •9,2.4. Плазменное напыление
- •9.2.5. Детонационное напыление
- •9.2.6. Упрочнение конденсацией металла с мойной бомбардировкой
- •Глава 10 восстановление деталей гальваническим и химическим наращиванием материала
- •10.1. Классификация и общая характеристика способов гальванического и химического наращивания материала
- •10.1. Подготовка поверхностей деталей к нанесению покрытий
- •10.3. Хромирование деталей
- •10.4. Железнение деталей
- •10.5. Защитно-декоративные покрытия
- •10.6. Вневднные и безванные способы нанесения гальванических покрытий
- •10.7. Оборудование и оснастка для нанесения покрытий
- •10,8. Особенности разработки технологических процессов
- •10.9. Мероприятия по охране окружающей среды
- •Глава 11 восстановление деталей синтетическими материалами
- •11.1. Характеристика синтетических материалов для восстановления деталей
- •11.1. Нанесение синтетических материалов для компенсации износа деталей
- •11.3. Восстановление герметичности деталей
- •11.4. Соединение деталей с использованием синтетических материалов
- •11.5. Восстановление лакокрасочных покрытий
- •Глава 12 механическая обработка восстанавливаемых деталей
- •12.1. Базирование деталей
- •12.2. Обработка наплавленных поверхностей
- •12.3. Обработка деталей с газотермическими покрытиями
- •12,4. Обработка детал1й с гальваническими покрытиями
- •12.5. Обработка синтетических материалов
- •12.6. Перспективные способы механической обработки восстанавливаемых деталей
- •Глава 13 проектирование технологических процессов восстановления деталей
- •13.1. Выбор рационального метода восстановления деталей
- •13.2. Классификация видов технологических процессов восстановлении
- •13.3. Исходные данные и последовательность разработки технологических процессов восстановления
- •13.4. Порядок оформления технологической документации
- •Приложения приложение I
- •Приложение 2
Глава 11 восстановление деталей синтетическими материалами
11.1. Характеристика синтетических материалов для восстановления деталей
В ремонтном производстве нашли широкое применение полимерные материалы и синтетические клеи. Их достоинства в том, что они обладают значительной прочностью, хорошей химической стойкостью, износостойкостью и высокими антифрикционными свойствами. Недостаток — малая усталостная прочность и низкая тепловая стойкость отдельных материалов. Полимерные материалы применяют для заделки в деталях вмятин, трещин, пробоин, раковин, для изготовления быстроизнашиваемых деталей или отдельных частей.
Различают термореактивные и термопластические материалы.
Термореактивные полимерные материалы (реактопласты) характеризуются тем, что при переходе под действием тепла в пластическое состояние подвергаются необратимым процессам, т. е. их нельзя после отверждения снова расплавить для вторичного использования.
Термопластические полимерные материалы (термопласты) характеризуются тем, что при повторном нагревании могут вновь подвергаться формированию.
Наиболее часто встречающиеся в ремонтном производстве полимерные материалы и синтетические клеи представлены в табл. 11.1.
Из термореактивных пластмасс наибольшее распространение получили эпоксидные смолы ЭД-16 и ЭД-20 в различных композициях путем добавок к смоле отвердителей, пластификаторов, наполнителей, красителей и других компонентов. Область применения эпоксидных смол при ремонте деталей и узлов приведена в табл. 11.2.
Из полиамидов (например капрона ) изготавливают методом литья под давлением втулки, рессорные подшипниковые втулки, оси и другие детали.
11.1. Нанесение синтетических материалов для компенсации износа деталей
В современном ремонтном производстве наиболее часто используют спеченные антифрикционные материалы и покрытия, полученные методами порошковой металлургии и методами металлирования.
Целесообразность применения спеченных антифрикционных покрытий определяется в основном тремя факторами: низкой себестоимостью изготовления, эффективностью в эксплуатации и сравнительной простотой метода и оборудования для его осуществления. Кроме того, спеченные антифрикционные покрытия обладают свойствами самосмазывания узла трения.
Применение спеченных порошковых материалов для восстановления изношенных деталей обеспечивает следующие преимущества:
экономия металлов в результате применения ресурсосберегающей технологии, получения точных размеров, т. е. сокращение отходов производства, а также массы детали за счет пористости нанесенного слоя;
значительное сокращение парка металлорежущего оборудования ввиду отсутствия необходимости в механической обработке нанесенного слоя;
использование отходов — переработка стружки в порошковую массу;
автоматизации и высокая культура производства, сопровождающие использование методов порошковой металлургии;
значительное повышение ресурса узлов благодаря эффекту самосмазывания пористых антифрикционных покрытий.
Существует следующая классификация спеченных антифрикционных материалов: на основе железных порошков; на основе цветных металлов; из тугоплавких износостойких материалов и их соединений; металлографитовые композиции; металлопластмассовые материалы; самосмазывающие композиции с использованием металлических, керамических и металлокерамических порошков. Эта классификация не полностью охватывает все многообразие антифрикционных материалов и покрытий. Более удачной является классификация, которая изображена на рис. 11.1.
Композиционные материалы на основе порошков, как правило, изотропны. Для получения высокопрочных покрытий целесообразно применять наполнители с большой удельной поверхностью (обычно размеры частиц порошка наполнителя составляют 1 — 5мкм). Из органических наполнителей наиболее распространенной является древесная мука, а из неорганических — мел, каолин, тальк, слюда и др.
В особую группу могут быть выделены элементы, добавляемые для получения эффекта самосмазывания. Для таких антифрикционных материалов широкое применение получили твердые смазки, имеющие ламинарную структуру. Для изготовления подшипников скольжения узлов трения вакуумных установок используют металлокерамику из высокооловянистой бронзы с пропиткой 50%ной водной суспензией фторопласта.
Для нанесения антифрикционных покрытий на детали, работающие в условиях ограниченной смазки при высоких температурах, применяют самосмазывающийся материал — амальгопласт, формируемый на основе теплостойких полимеров и растворов твердых смазок в жидких поверхностно-активных металлах.
Стремление к снижению расходов при ремонте привело к использованию прессованной древесины в качестве подшипников, работающих без смазки в абразивной среде. Подшипник изготовляют по следующей технологии: термообработка маслом заготовок из прессованной древесины при температуре 105 — 120 °С; естественная свободная пропитка маслом после прессования и сушки готовых подшипников; принудительная пропитка маслом прессованной древесины в вакууме.
Исследованиями установлено, что коэффициент трения таких подшипников по стали находится в пределах 0,003 — 0,09 (температура трущейся пары не должна превышать 90 "С, так как окисление масла, происходящее при более высоких температурах, приводит к резкому снижению триботехнических (износостойких)свойств прессованной древесины).
Широкое распространение получили также материалы, в которые в качестве твердых смазок вводится фтористое соединение металла, позволяющее образовывать устойчивую стабильную разделительную пленку (фториды обладают высокой химической и термической стабильностью). Такие материалы нужны при восстановлении изношенных деталей, работающих в условиях сухого трения при повышенных температурах. Для значительного повышения антифрикционных свойств деталей после их восстановления рекомендуется нанесение тонкого металлофторогтластового слоя. Такие покрытия можно получать двумя методами: припеканием пористого покрытия с последующим заполнением пор фторопластом или припеканием шихты из металлических порошков и фторопласта. При первом методе покрывают основу слоем меди, наносят на омедненный слой дозированный слой бронзы размером 0,07 — 0,5 мм и припекают его, пропитывают пористый слой фторопластовой суспензией с наполнителем из дисульфида молибдена. По второму методу покрывают поверхность основы бронзовым слоем толщиной 0,1 мм, на который затем наносят шихту из порошков меди, олова и фторопласта, напрессовывают слой и припекают его. Второй метод широко применяют при ремонте деталей насосов типа НШ.
В последнее время находят применение композиционные антифрикционные материалы на основе древесины с полимерными наполнителями, что способствует значительному повышению ее триботехнических свойств. Например, древесина, модифицированная фенолформальдегидной смолой и пропитанная маслом СУ, успешно работает в узлах трения при скоростях скольжения 0,8 — 1,4 м/с и нагрузках 1,5 — 2,0 МПа.
Всесоюзным объединением "Союз-углерод" разработан новый антифрикционный материал на основе фторопласта с наполнителем из графитовых волокон и комплекса твердых смазок. Износостойкость этого материала в 3 — 5 раз превосходит износостойкость применяемых графитопластовых материалов. Он может быть рекомендован для восстановления изношенных подшипников скольжения, работающих при нагрузке 4,2 МПа и скорости скольжения до 1,5 м/с.
Одним из наиболее распространенных способов нанесения антифрикционных покрытий является газопламенное напыление. Высококачественное покрытие получают при вихревом напылении порошков, при котором, к сожалению, происходит большой расход порошков. Для повышения износостойкости на полимерные покрытия наносят тонкий слой металла. Износостойкость такого покрытия на 40 — 80 % выше обычного полимерного.
При нанесении антифрикционных покрытий на изношенную поверхность детали методом спекания сохраняются многие полезные свойства порошковых композиций, которые зачастую теряются при доведении композиций до температуры плавления. Существует несколько способов припекания — электроконтактный, магнитно-импульсный, металлирование и др. Припекание используется для восстановления и упрочнения таких деталей машин, как посадочные места валов, шестерни гидронасосов и т. п.
Напыление — распространенный способ нанесения покрытий на детали различной конфигурации. Методы напыления могут использоваться для нанесения металлокерамических покрытий, а также для получения многослойных антифрикционных покрытий.
В современном ремонтном производстве все чаще применяются двухслойные (металл-полимер) покрытия, наносимые вакуумной металлизацией. Как показывает опыт нанесения таких покрытий на посадочные места валов, рычагов, валов шестерен и крыльчаток водяных насосов, износостойкость восстановленных деталей повышается на 40 — 80 % по сравнению с износостойкостью новых деталей.
Представляет интерес метод спекания антифрикционных поверхностей на изношенных деталях в контейнерах с плавким затвором. Применение этого метода позволяет получать антифрикционное покрытие наиболее простым способом, так как спекание проводится в любой печи и при этом вокруг детали создается необходимая защитная газовая среда. Применяется также метод нанесении антифрикционных полимерных покрытий вибровихревым способом, включая создание тонкодисперсных порошковых композиций, обезжиривание поверхности детали, ее нагрев и нанесение псевдосжиженного слоя порошка.