Проектирование процесса восстановления детали автомобиля

Размещено на http://www.allbest.ru/

Содержание

Введение

1. Техническое задание

1.1 Обоснование необходимости ремонта

1.2 Выбор методов ремонта

1.3 Проектирование этапов ремонта

2. Техническое предложение

2.1 Выбор оборудования и инструмента. Определение последовательности операций

2.2 Расчет норм времени на технологический процесс восстановления

3. Рабочий проект. Выбор термообработки отремонтированных деталей

Вывод

Литература

Введение

В процессе эксплуатации автомобиля его рабочие свойства постепенно ухудшаются из-за изнашивания деталей. Исправным считают автомобиль, который соответствует всем требованиям нормативно-технологической документации. Работоспособный автомобиль в отличии от исправного должен удовлетворять лишь тем требованиям выполнение которых позволяет использовать его по назначению без угрозы безопасности движения. Повреждением называют переход авто в неисправные, но работоспособные состояния. Отказом называют переход автомобиля в неработоспособное состояние. Текущий ремонт автомобилей производят на АТП. Он должен обеспечивать гарантированную работоспособность автомобиля на пробеге другого очередного планового ремонта, но не менее пробега другого очередного ТО-2. При длительной эксплуатации автомобилей достигают такого состояния, когда их ремонт в условиях АТП становится невозможным или экономически нецелесообразным, в этом случае они направляются на авторемонтные предприятия (АРП).

Основными источниками экономически эффективными и КР автомобилей является использование оснащенного ресурса их деталей. Формулировка. Около 70--75% деталей автомобилей поступивших в КР могут быть использованы повторно, либо без ремонта, либо после их восстановления. К ним относятся большинство наиболее сложных и дорогостоящих деталей, а так же валы, оси, цапфы и другие. Стоимость восстановления этих деталей не превышает 10--50% стоимости их изготовления. Это достигается только при наличии, централизованного ремонта в условиях АРП с специально оборудованными производственными цехами участками и отделениями. При этом достигается большая экономия металла и энергетических ресурсов. В последнее время АРП либо закрываются, либо перепрофилируются из-за малой эффективности или неконкурентоспособности с автомобильными заводами и автомобильными иностранными производствами. Целенаправленная работа завода изготовителя по повышению ресурса рам и кабин и доведению их до срока службы а/м способствует резкому сокращению сферы применению КР полнокомплектным автомашинам (Камаз, ЗиЛ). Это тенденция развития авторемонтного производства вызывает изменения функции АРП, которая становится преимущественно предприятием по капитальному ремонту агрегатов.

1. Техническое задание

1.1 Обоснование необходимости ремонта

В процессе эксплуатации автомобиля его надежность и другие свойства постепенно снижаются вследствие изнашивания деталей, а также коррозии и усталости материала, из которого они изготовлены. В автомобиле появляются различные неисправности, которые устраняют при ТО и ремонте. Необходимость и целесообразность ремонта автомобилей обусловлены прежде всего неравно-прочностью их деталей и агрегатов. Следовательно, ремонт автомобиля даже только путем замены некоторых его деталей и агрегатов, имеющих небольшой ресурс, всегда целесообразнее и с экономической точки зрения оправдан. Поэтому в процессе эксплуатации автомобили проходят на автотранспортных предприятиях (АТП) периодическое ТО и при необходимости текущий ремонт (ТР), который осуществляется путем замены отдельных деталей и агрегатов, отказавших в работе. Это позволяет поддерживать автомобили в технически исправном состоянии.

При длительной эксплуатации автомобили достигают такого состояния, когда затраты средств и труда, связанные с поддержанием их в работоспособном состоянии в условиях АТП, становится больше прибыли, которую они приносят в эксплуатации. Такое техническое состояние автомобилей считается предельным, и они направляются в капитальный ремонт (КР) на АРП. Задача КР состоит в том, чтобы с оптимальными затратами восстановить утраченные автомобилем работоспособность и ресурс до уровня нового йля близко к нему.

Все детали с поступающих в КР 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 такой группы относятся поршни, поршневые кольца, вкладыши подшипников, различные втулки, подшипники качения, резинотехнические изделия и др.

Вторая группа деталей, количество которых 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...45%). 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, коленчатый вал, головка блока, картеры коробки передач и заднего моста, распределительный вал и др. Стоимость восстановления этих деталей не превышает 10... 15% от стоимости их изготовления. Таким образом, основным источником экономической эффективности КР автомобилей является использование остаточного ресурса деталей второй и третьей групп. Себестоимость КР автомобилей и их агрегатов даже в условиях сравнительно небольших современных предприятий обычно не превышает 60... 70% от стоимости новых автомобилей. При этом достигается большая экономия в материалах и трудовых ресурсах. КР автомобилей позволяет также поддерживать не высоком уровне численность автомобильного парка страны. Организации ремонта автомобилей в нашей стране постоянно уделяется большое внимание.

В данном курсовом проекте в дальнейшем будет рассматриваться технологический процесс ремонта ведущего моста ЗИЛ-1З0. Имеющий дефекты:

1. Трещины на картере

2. Износ отверстия под роликовый подшипник ведущей опор конической шестерни;

3. Износ отверстий под подшипник ведущей шестерни;

4. Износ отверстий под подшипник дифференциала;

1.2 Выбор методов ремонта

Необходимо изучить конструкцию детали по картам дефектации и рабочим чертежам, возможные изменения структуры материала, износостойкости, твердости при ремонтных воздействиях. Рассмотрим каждый дефект в отдельности и приведём все возможные способы устранения. Приведём обоснование выбранным способам восстановления с учетом долговечности. Способы устранения дефектов. По дефекту 1: Трещины на картере - Вибродуговая наплавка; По дефекту 2: Износ отверстия под роликовый подшипник ведущей опор конической шестерни- Вибродуговая наплавка; По дефекту 3: Износ отверстий под подшипник ведущей шестерни -Гальваническое покрытие (хромирование или осталивание); По дефекту 4: Износ отверстий под подшипник дифференциала - Вибродуговая наплавка;

Картер ведущего моста изготавливают путем сварки верхней и нижней балок из стали 40, НВ 187--229; цапфы изготавливают из стали 40Х НВ 269--321, кольца сальников -- из стали 45, НRС 56-62, крышки -- из стали 20. При наличии трещин картер бракуют. Нарушенные сварные швы после удаления старой наплавки заваривают вновь электродуговой сваркой электродами 0,5 мм и силой тока 210-240А обратной полярности.

Износ кольца под сальник устраняют постановкой нового кольца с предварительной проверкой размера посадочной шейки, который должен быть в пределах 93 мм на длине 20 мм.

Изношенные шейки под наружный и внутренний подшипники ступицы колеса восстанавливают наплавкой под слоем флюса в среде углекислого газа или вибродуговой наплавкой без охлаждения.

При значительной коррозии шеек их обрабатывают «как чисто», но до диаметров не мене 74 мм и 84 мм и наплавляют под слоем флюса электродной проволокой из стали 45 1,2 мм с применением флюса АН-348А мелкой грануляции. Наплавку ведут постоянным током обратной полярностью при напряжении 25--27 В, силе тока 120--140 А, частоте вращения детали 1,7-- 1,8 об/мин и скорости наплавки 23--26 м/ч.

Картеры редукторов задних мостов изготавливают у автомобилей ЗИЛ-130 из ковкого чугуна КЧ 35-10.

В процессе разборки картер редуктора не должен разукомплектовываться с крышками подшипников дифференциала, так как они обработаны совместно.

- Основные дефекты картера редуктора заднего моста автомобиля ЗИЛ-1ЗО. При обломах любого характера, кроме обломов фланца, картер редуктора бракуют. Если облом фланца захватывает более половины отверстия под болты, то картер бракуют. Обломы фланца крепления к картеру заднего моста, захватывающие менее половины отверстия под болты крепления, как и трещины на картере, устраняют электродуговой заваркой. Изношенные отверстия под роликовый подшипник ведущей конической шестерни восстанавливают вибродуговой наплавкой.

- Основные дефекты чашки коробки дифференциала автомобиля ЗIIЛ-13О.

Чашки коробки дифференциалов изготавливают у автомобилей ЗИЛ-13О из стали 45.В процессе разборки правая и левая чашки не должны разукомплектовываться. При наличии на чашках трещин их бракуют.

Задиры, риски или неравномерный износ торца под шайбу шестерни полуоси устраняют обработкой его до ремонтного размера с компенсацией размера а за счет постановки при сборке шайб того же ремонтного размера. Изношенные отверстия под шипы крестовины восстанавливают сверлением новых отверстий, расположенных под углом 45° к изношенным.

При задирах, рисках или износе сферической поверхности чашки коробки дифференциала ее растачивают фасонным резцом под один из ремонтных размеров с компенсацией увеличенного размера при сборке ремонтными шайбами.

- Основные дефекты полуоси автомобиля ЗИЛ-13О.

При износе отверстий под стяжные болты чашку закрепляют в кондукторе на столе сверлильного станка 2118 и сверлят новые отверстия в промежутке между старыми 14,0 мм и зенкуют их с двух сторон. Износ шейки под роликовый подшипник устраняют хромированием, осталиванием, вибродуговой наплавкой или раздачей. Вибродуговую наплавку производят по следующей технологии чашку устанавливают в приспособление, обтачивают шейку до 073 мм, затем на установке УАНЖ-4 ее наплавляют до диаметра 78 мм при режиме: электродная проволока Св-08 01,6 мм, скорость подачи 1,3--1,4 м/мин, частота вращения детали 2,0 об/мин, расход охлаждающей жидкости 0,05 л/мин.После наплавки шейку обтачивают с припуском 0, 5 мм и шлифуют под размер рабочего чертежа (75 мм).

1.3 Проектирование этапов ремонта

Таким образом, восстановление детали может производиться несколькими технологическими процессами в зависимости от сочетания дефектов. Маршрут ремонта должен предусматривать технологическую взаимосвязь сочетаний дефектов со способами их устранения. Для составления маршрутной карты подготовительным этапом является план технологических операций.

При составлении плана желательно использовать наименьшее количество операций, обеспечивающих наилучшее качество восстанавливаемых деталей. Каждая последующая операция должна обеспечивать сохранность качества рабочих поверхностей детали, достигнутого в предыдущих операциях.

После определения технологической последовательности для каждой операции следует подобрать основное оборудование, приспособления и инструмент. Оборудование: Фрезерный станок, наплавочные аппараты, борштанга, токарновинторезный станок. Приспособления: тиски, зажимы, центра. Инструмент рабочий: фреза, проходные резцы, зажимы, оправки. Инструмент измерительный: штангенциркуль, скобы.

2. Техническое предложение

2.1 Выбор оборудования и инструмента. Определение последовательности операций

Операция 1. Фрезерная деталь - картер редуктора заднего моста Материал: - чугун КЧ 37-12 Твёрдость -ПВ 187 - 229 Масса детали - около 19 кг Оборудование - Концевая фреза и фрезерный станок Способ установки - горизонтально на специальном стенде в центрах Приспособление - охлаждающая жидкость Точность по 7а классу

Операция 2. Наплавка: Материал электродной проволоки: - св.08 Диаметр электродной проволоки - d=1,6 мм Длина наплавки L= 90 мм Толщина наплавляемого слоя Н = 2,55 мм Оборудование - переоборудованный токарно-винторезный станок 1К62, выпрямитель ВСА-600/З00, наплавочная головка УАНЖ-5; Установка детали - в центрах Условия обработки - с охлаждением

Операция 3. Хромирование или осталивание: Наименование детали - картер редуктора заднего моста, отверстия под гнёзда Подшипников Материал детали - чугун КЧ 37-12 Материал - в качестве анодов при осталивании применяют пластины из Малоуглеродистой стали Состав электролита - горячие хлористые электролиты: Покрытие - сталь или хром Размеры обрабатываемой поверхности - 135,080 мм; Оборудование - в качестве анодов при осталивании применяют пластины из Малоуглеродистой стали Положение детали в пространстве - в центрах

Операция 4. Механическая обработка: Наименование детали - картер редуктора заднего моста Оборудование - Борштанга, зажимы Способ установки - горизонтально на специальном стенде в центрах Приспособление - держатель

Операция 5. Вибродуговая наплавка: Материал электродной проволоки: - св. 08 Диаметр электродной проволоки - d 11,6 мм. Длина наплавки L = 80 мм. Толщина наплавляемого слоя Н = 2,55 мм. Оборудование - переоборудованный токарно-винторезный станок 1К62, выпрямитель ВСА-6ОО/300, наплавочная головка УАНЖ-5; Установка детали - в центрах Условия обработки -- с охлаждением

Отдельный производственный процесс подразделяется на составляющие его операции. В технологическом отношении операции подразделяются на переходы, под которыми понимают технологически однородные и организационно неделимые части производственного процесса, характеризуемые определенной направленностью и содержанием происходящих механических и физико-химических изменений предмета труда, неизменностью обрабатываемой поверхности и режима работы оборудования, постоянством состава работающих в процессе компонентов и орудий труда.

Применительно к операциям при механической обработке в авторемонтном производстве под переходом понимается часть операция, характеризуемая изменением обрабатываемой поверхности, инструмента или режима работы оборудования.

В ручных операциях переходом будет являться часть операции по обработке определенной поверхности, производимая одним и тем же инструментом. Например, нарезание резьбы в отверстии вручную набором из З-х метчиков представляет собой операцию, состоящую из 3-х переходов. Применительно к аппаратным процессам (сварка, наплавка, гальванические покрытия, напыление и др.). Переход представляет собой часть операции, которая характеризуется определенной направленностью происходящих физико-химических изменений, предметов труда, определенным режимом работы оборудования; составом участвующих в процессе компонентов и направленностью процесса (например, доведение до определенной температуры, выдержка при определенной температуре или в ванне и др.).

В процессах по обработке материалов переход может состоять из нескольких повторяющихся одинаковых частей, ограниченных снятием с обрабатываемой поверхности одного слоя металла и называемых проходом (например, обточка деталей в 2-З прохода).

2.2 Расчет норм времени на технологический процесс восстановления

В курсовом проекте необходимо определить нормы времени по выбранным ранее операциям (разноименным). Норма времени (Tн) определяется так:

Tн=To+Tв+Tдоп+ (мин) (1)

Где То - основное время (время, в течение которого происходит изменение формы, размеров, структуры и т.д.), мин;

Тв - вспомогательное время (время, обеспечивающее выполнение основной работы, т.е. на установку, выверку и снятие детали, поворот детали, измерение и т.д.), мин;

Тдоп - дополнительное время (время на обслуживание рабочего места, перерыв на отдых и т.д.), мин.

Дополнительное время определяется по формуле:

Тдоп= (мин) (2)

Где: К - процент дополнительного времени, принимается по виду обработки.

Тзв - подготовительно- заключительное время (время на получение задания, ознакомление с чертежом, наладка инструмента и т.д.), мин;

Х - размер производственной партии деталей, шт.

Штучное время на обработку одной детали:

 (3)

Наплавка вибродуговая

Вибродуговая наплавка:

1. Отверстие под роликовый подшипник ведущей конической шестерни:

Тв=1,0 мин;

Тпз=20 мин;

Тн=То+Тв+доп+

Тв=1,0 мин;

Тпз=20 мин;

2. Резьбы под гайку подшипника дифференциала:

Тв=1,0 мин;

Тпз=20 мин;

Гальванические покрытия

Норма времени (Тн) определяется так:

Где: То - продолжительность осаждения покрытия, ч;

Тi - время на разгрузку и выгрузку деталей из ванны (10-15 мин.)

К - коэффициент учитывающий дополнительно и подготовительно-заключительное время (1,1-1,2);

nд - число одновременно наращиваемых деталей в ванне, шт;

nв - коэффициент использования ванны (0,8-0,95).

1. Осталивание отверстия под гнёзда подшипников ведущей цилиндрической шестерни:

от часа или примерно 11 мин.

Механическая обработка детали

Где: То - основное время (время, в течение которого происходит изменение формы, размеров, структуры и т.д.), мин;

Тв - вспомогательное время (время, обеспечивающее выполнение основной работы, т.е. на установку, выверку и снятие детали, поворот детали, измерение и т.д.), мин;

Тдоп - дополнительное время (время на обслуживание рабочего места, перерыв на отдых и т.д.), мин.

Токарные работы:

1. Механическая обработка борштангой отверстий под гнездо подшипников ведущей цилиндрической шестерни:

Тв=1мин;

Тнз=15мин;

=

Тн=11,8+1+0,1+15/4508=12,5 (мин)

2. Механическая обработка борштангой отверстия под гнездо подшипника дифференциала:

Тв=1мин;

Тпз=15мин;

Тн=10,1+0,1+15/4098=10,8 (мин)

3. Нарезание резьбы

Тв=1мин;

Тпз=15мин;

Тн=18,5+1+0,2/4508=19,2 (мин)

Фрезерные работы:

1. Механическая обработка концевой фрезой отверстия под роликовый подшипник ведущей конической шестерни.

3. Рабочий проект. Выбор термообработки отремонтированных деталей

Такой дефект как износ шлицев по толщине можно восстановить наплавкой шлицевых впадин с последующим фрезерованием шлицев. Срыв или износ резьбы восстанавливается напылением, наплавкой с последующим нарезанием резьбы или напрессовкой ремонтной втулки. Износ передней и задней шеек вала под роликовый подшипник передней опоры и под роликовый подшипник задней опоры восстанавливают осталиванием шеек с последующим шлифованием. Необходимо выбрать наиболее оптимальные методы восстановления необходимых дефектов. По чертежу детали выбирается класс и группа, к которой относится деталь по конструктивно-технологическим признакам. Восстанавливаемая деталь относится к четвертой группе деталей третьего класса. Для выбора конкурентных способов восстановления используются конструктивные и технологические характеристики деталей, учитывающие восемь наиболее важных признаков: форму, размеры, толщину покрытия, твердость поверхности, усталостную прочность материала детали, характер действующих нагрузок. На основании этих признаков определены возможные способы восстановления деталей и удельные показатели технического уровня технологии, экономической эффективности и технического уровня детали после восстановления. Проанализировав показатели долговечности по данному классу деталей после ремонта наиболее целесообразно для восстановления таких дефектов как износ шеек вала под подшипники восстанавливать вневанным осталиванием.

Перед осталиванием детали придают правильную геометрическую форму при помощи механической обработки. Технологический процесс вневанного осталивания состоит в следующем: 1. очистка деталей от грязи и масла; 2. механическая обработка -- шлифовальная; З. зачистка поверхности деталей наждачной шкуркой; 4. сборка деталей на специальные подвески; 5. изоляция мест не подлежащих железнению при небольшой его длительности, можно производить листовым целлулоидом (кинопленной), цапон-лаком или пластикатом, если длительность железнешя не превыилает 2-З часа. Более надежным изоляционным материалом является хлорвиниловые пластикаты; б. обезжиривание венской известью; 7. промывка в проточной холодной воде;

Анодная обработка в 30-процентном растворе серной кислоты. Анодная обработка оказывает большое влияние на прочность сцепления покрытия с основным металлом и производится с целью: а) удаление с поверхности тончайшей пленки окислов, б) протравливание поверхностного слоя для проявления кристаллической структуры металла, в) пассивирование поверхности, т.е. нанесение тончайшей пассивной пленки, защищающей поверхность, подлежащую покрытию от непосредственного соприкосновения с электролитом. 9. промывка деталей холодной водой. Детали весом 3-5 кг и более рекомендуется промывать горячей водой при 8 0-900 С. Целью промывки является удаление остатков кислоты из всех углублений и полостей деталей при длительности прогрева от 10 сек. до 5 мин; 10. завешивание деталей, осталивание и выдержка детали без включения тока в течение 30 секунд для разрушения пассивной пленки. для деталей, подвергающихся промывки горячей водой, операция выдержки без тока не проводится; 11. осталивание деталей; для уменьшения загрязнения электролита шлаком помещать аноды в чехлы из кислотной стеклянной ткани. Верхние конца деталей должны быть ниже уровня электролита на 5-10 см. для получения высококачественных осадков электролит необходимо подвергать филотрации. При работе в одну смену и средних режимах процессах периодичность равна 5-7 дней. 12. после осталиваняя проводится промывка деталей горячей водой при 80-900 С; 13. нейтрализация в 10-процентном растворе каустической соды при 80-900 С и выдержке 30 минут; 14. промывка горячей водой; 15. демонтаж деталей с подвеской и удаление изоляции; 16. контроль качества покрытия; 17. механическая обработка - шлифование деталей под требуемый размер электрокорундовым камнем НА зернистость 46-60 мкм, при обильном охлаждении. Покрытие должно быть гладким, без большого количества бугров, дентридов, разрывов, шелушения и других видов дефектов; Чтобы восстановить рабочую поверхность зубьев необходимо установить ДРД. дополнительные ремонтные детали обычно изготавливают из того же материала, что и восстанавливаемая деталь. Рабочая поверхность ДРД должна соответствовать свойствам восстанавливаемой поверхности детали. для этого ДРД подвергают термической обработке.

Вывод

В процессе выполнения курсового проекта были углублены и закреплены знания по дисциплине. Был выполнен расчёт для определённого задания и получены практические знания по проектированию процесса восстановления детали автомобиля. В соответствии с заданием на курсовой проект разработан технологический процесс восстановления главной передачи ЗИЛ-1ЗО и выбрано необходимое техническое оборудование, а также рассчитаны режимы и нормы времени на механическую обработку. Из разработанного технологического процесса очевидно, что текущей ремонт главной передачи имеет экономический и технологический смысл, так как себестоимость ремонта намного ниже стоимости нового двигателя, работоспособность и ресурс у них почти одинаковый.

ремонт автомобиль термообработка деталь

Литература

1. Лабораторный практикум по ремонту автомобилей -- А.Г. Боднев. и другие, Транспорт, 2009 г. - 450С.

2. Ремонт автомобиля ЗИЛ-130 - А.Г. Липкинд и другие, Транспорт, 2008 г.

3. Методические указания по курсовому проектированию. Специальность 190604. Справочник технолога авторемонтного производства. - Г.А. Малышей Транспорт, 2011 г. - 255С.

4. Техническое нормирование труда в машиностроении -- А.С. Миллер, Машиностроение, 2009 г. - 350С.

5. Ремонт автомобилей под редакцией Румянцева СМ-М. - Транспорт, 2010 г.

6. Сборник задач по техническому нормированию в машиностроении. - В.С. Стародубцева - Машиностроение 2011 г.- 345С.

Размещено на Allbest.ru

...