Технологические свойства

Температура ковки:

Начала 1250, конца 700.

Сечения до 400 мм охлаждаются на воздухе.

Свариваемость: Трудносвариваемая.

Способы сварки: РДС и КТС. Необходим подогрев и последующая термообработка.

Обрабатываемость резанием: В горячекатаном состоянии при НВ 170-179 и sB = 640 МПа Ku тв.спл. = 1, Ku б.ст. = 1.

Склонность к отпускной способности: Не склонна.

Флокеночувствительность: Малочувствительна.

Характеристика материала: глубина закалки ТВЧ в месте установки клина 1,5-4 мм, твёрдость поверхностного слоя HRCэ 50 не менее,

Шероховатость рабочих поверхностей и точность обработки: 2,5, класс точности (по ОСТ) - 2а, квалитет - 7.

Характер износа: неравномерный

Характер нагрузок: непостоянные

Характер деформаций: износ, смятие.

1.2 Выбор способов восстановления детали

Дефекты:

1. износ резьбы М24*1,5 - 6g, М27*1,5-6g

2. износ шпоночного паза

3. износ посадочных поверхностей

4. износ лыски

5. износ шейки вала

Возможные способы устранения:

по дефекту 1:

- наплавка вибродуговая;

- наплавка в среде С^о2.

по дефекту 2:

- фрезеровать паз.

по дефекту 3:

- хромировать

- железнить

по дефекту 4:

- наплавка вибродуговая

- наплавка в среде СО2

по дефекту 5:

- хромировать

- железнить

В результате анализа выбираем три способа восстановления детали: вибродуговая наплавка (выше Ки, при нагрузке это играет решающую роль), фрезеровка, железнение (осталивание).

1.3 Схема технологического процесса

Схемы технологического процесса

Таблица 1

1.4 План технологических операций

Для устранения дефектов вала рулевого управления выберем маршрутную технологию восстановления детали. Она характеризуется технологическим процессом на определенную совокупность дефектов у данной детали.

Таким образом, восстановление детали может производиться несколькими технологическими процессами в зависимости от сочетания дефектов.

Этот способ имеет наибольшее распространение в авторемонтном производстве.

Таблица 2

Раздел 2. Разработка операций по восстановлению деталей

2.1 Расчет величины производственной партии

Величина производственной партии деталей определяется по формуле:

(шт.), (1) [8, c. 16]

вал автомобиль ремонт рулевой

где N- годовая производственная программа, шт.;

n - число деталей в изделии, n =1;

t - необходимый запас деталей в днях для обеспечения непрерывности сборки,

t = 5 дней (методичка с.16);

Ф дн - число рабочих дней в году.

шт.

2.2 Исходные данные

2.2.1 Операция 010 Наплавка

Деталь - вал рулевого управления

Материал: - сталь 45

Материал электродной проволоки: - св.08

Диаметр электродной проволоки - d=1,6 мм

Длина наплавки L1 = 9,5 мм,

L2 = 18 мм

Толщина наплавляемого слоя H1,2 = 3,17 мм

Диаметр детали перед наплавкой d1 = 21,93 мм,

d2 = 24,93 мм

Оборудование - переоборудованный токарно-винторезный станок 1К62, выпрямитель ВСА-600/300, наплавочная головка УАНЖ-5;

Установка детали - в центрах

2.2.2 Операция 050 Токарная

Деталь - вал рулевого управления автомобиля 3ИJI-130 резьбовая шейка Д1 = 25,1, d1 = 24, L1 = 9,5; Д2 = 28,1, d2 = 27, L2 = 18.

Материал - сталь 45

Твердость - НRC 50

Масса детали - не более 10 кг

Оборудование - токарно-винторезный станок 1К62

Режущий инструмент - резец проходной с пластинкой T15K6, резец резьбовой Р18

Установка детали - в центрах, без выверки

Условия обработки - без охлаждения

2.2.3 Операция 070 Слесарная

Деталь - вал рулевого управления автомобиля 3ИЛ-130 резьбовая шейка d1 = 24,

L1 = 9,5

Материал - сталь 45

Твердость - НRC 50

Масса детали - не более 10 кг

Оборудование - токарно-винторезный станок 1К62

Режущий инструмент - плашка М24х1,5-g6

Установка детали - в тиски

Условия обработки - без охлаждения

2.3 Содержание операции

Таблица 3. Операция 010 наплавка

Таблица 4. Операция 050 токарная

Таблица 5. Операция 070 слесарная

2.4 Расчет норм времени

Норма времени (Тн) определяется так:

(мин) (2), [8, с. 18]

где Тo - 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 определяют по формуле:

(мин) (3), [8, c. 18]

где К - процент дополнительного времени, принимается по виду обработки (7, 17)

Тnз - подготовительно-заключительное время (время на получение задания, ознакомление с чертежом, наладка инструмента и т.д.), определяется по таблицам [7, 17], мин;

Х - размер производственной партии деталей, шт.

Штучное время на обработку одной детали

(мин) (4), [8, c.19]

2.4.1 Токарные работы

Основное время определяют по формуле

(мин), (5), [8, c. 19]

где L - длина обработки, мм

L = + y (мм), (6), [8, c. 19]

Для точения шейки под резьбы

L=9,5+3,5=13 мм

Для нарезки резьбы:

L=9,5+5=14,5 мм

Для точения канавки:

L=4+3,5=7,5 мм

где - длина детали, мм, длина =9,5 для точения и нарезки резьбы, 1 = 4 для точения канавки

y - величина врезания и перебега резца, мм (8, табл. 25. Здесь и далее ссылки на таблицы - Приложение Д), для точения шейки вала под резьбу и проточки канавки y = 3,5, для нарезки резьбы y = 5;

i - число проходов, i =1 для точения шейки вала под резьбу и проточки канавки, i=6 для нарезки резьбы, (8, таблица 19);

S - продольная подача, мм/об; S = 0,15 мм/об для точения, S = 0,12 мм/об для нарезки резьбы (8, таблица 2).

n - число оборотов детали, об/мин.

Скорость резания выбирают в зависимости от глубины резания и подачи (8, табл. 10) =87 для точения, =79 для нарезки резьбы.

(м/мин) (7), [8, c. 20]

где Км - учитывает марку обрабатываемого материала (8, табл. 4) = 1,00

Кмр - учитывает материал режущей части резца (8, табл. 6) = 1,15

Кх - учитывает характер заготовки и состояние ее поверхности (8, табл. 7) = 0,8

Kох - учитывает применение охлаждения (8, табл. 8) =1,00

Скорость резания при точении:

м/мин

Скорость нарезания резьбы:

м/мин

Число оборотов детали определяют по формуле:

(об/мин) (8), [8, c. 20]

Для точения:

об/мин

Для нарезки резьбы:

об/мин

Принимают число оборотов по паспорту станка = 1000 об/мин

Рассчитывают основное время То:

Для точения шейки под нарезку резьбы:

Для нарезки резьбы

Для точения канавки:

Определяют вспомогательное время

(мин) (9), [8, c. 21]

мин

где - время на установку и снятие детали, мин (8, табл. 26) = 0,96

- время, связанное с проходом на точение под резьбу, мин (8, табл. 27) = 0,04

- время, связанное с проходом на резьбу (8, табл. 27) = 0,8

- время, связанное с проходом на точение канавки (8, табл. 27) = 0,5

Определяют дополнительное время по формуле (3)

мин

K= 6 (7, карта 17, лист 1)

Определяют штучное время (Тш) по формуле (4)

мин

Подготовительно-заключительное время указано (7, карта 17 лист 1) = 15 мин

Определим норму времени на токарные работы:

мин

2.4.2 Автоматическая наплавка

Основное время для наплавки тел вращения

(мин) (10), [8, c. 24]

где L - длина наплавки, мм = 9,5 мм

n - число оборотов детали, об/мин = 14 об/мин

S - шаг наплавки, мм/об , = 2,6 мм/об

i - количество слоев наплавки = 2

мин

Длина наплавленного валика определяется по формуле

(мм) (11), [8, c. 24]

мм

где Д - диаметр наплавляемой шейки, мм, Д = 21,93

- длина детали, мм, =9,5 мм

S - шаг наплавки, мм/об, S=2,6 об/мин

Последовательность определения скорости наплавки

- диаметр электродной проволоки принимается в пределах 1-2 мм, принимаем d=1,6 мм;

- плотность тока Да (А/мм²) выбирается в зависимости от вида наплавки и диаметра наплавочной проволоки = 80; (8, с. 25)

- сила сварочного тока

J=0,785 d2 Да (12) [8, c. 25]

J=0.785*1.62**80=160,8

- коэффициент наплавки = 7 (8, с. 25) г/Ач

масса расплавленного металла

Gрм = (г/мин) (13), [8, c. 25]

Gрм = г/мин

- объем расплавленного металла

Qрм = (см³/мин), (14), [8, c. 25]

Qрм = см³/мин

где у - плотность расплавленного металла, г/см³ =7,85 г/см³;

- скорость подачи электродной проволоки

(м/мин) (15), [8, c.25]

м/мин

- подача (шаг наплавки)

S = (1,2…2,0) d (мм/об) , (16), [8, c. 25]

S =1,6*1,6=2,6 мм/об

- скорость наплавки

(м/мин) (17), [8, c. 25]

м/мин

где К - коэффициент перехода металла на наплавленную поверхность, учитывающий выгорание и разбрызгивание металла = 0,8, [8, c. 25];

а - коэффициент неполноты наплавленного слоя = 0,9, [8, c. 25];

t - толщина слоя наплавки, мм = 0,7 (2, с. 74).

- частота вращения детали

(об/мин) (18), [8, c. 26]

об/мин

Вспомогательное время определяют по формуле:

Тв=Тв1+Тв2+Тв3 (мин), (19), [8, c. 24]

Тв=0,29+1,75+0,14=2,18 мин

где: Тв1 - вспомогательное время, связанное с изделием, на установку и снятие детали, мин (8, табл. 62) = 0,29.

Тв2 - вспомогательное время, связанное с проходом. Для вибродуговой наплавки - 2,5*0,7 =1 ,75 мин (0, 7мин на погонный метр шва), [8, c. 26].

Тв3 - вспомогательное время на повороты детали - 0,14 мин (8, таблица 59).

Дополнительное время определяют по формуле (3),

где К - процент дополнительного времени,

К - 11-15%. =13 (8, с. 26)

мин

Подготовительно-заключительное время принимаем = 2% от То

Тпз=1,17*2%=0,03 мин

Определяем норму времени на вибродуговую наплавку по формуле (2):

мин

Раздел 3. Планировка оборудования и рабочих мест