Разработка технологического процесса восстановления детали №15.1770244 Крышка переднего подшипника промежуточного вала

Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство образования Республики Беларусь

Учреждение образования

«Минский государственный автомеханический колледж имени академика М.С. Высоцкого»

2-37 01 06 Техническая эксплуатация автомобилей

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

Ремонт автомобилей

Разработка технологического процесса восстановления детали №15.1770244 Крышка переднего подшипника промежуточного вала

Пояснительная записка

Группа ЭА-62

Разработал М.А. Михалойть

Руководитель С.А. Скепьян

2015



1. Исходные данные для разработки технологического процесса

1.1 Характеристики детали

Крышка переднего подшипника промежуточного вала №15.1770244 расположена на коробке делителя со стороны двигателя.

Деталь представляет собой крышку в форме окружности с двумя резьбовыми отверстиями М10 и четырьмя крепежными отверстиями.

Крышка переднего подшипника промежуточного вала предназначена для защиты механизма коробки-делителя от пыли, грязи и других посторонних предметов.

Крышка переднего подшипника промежуточного вала изготовлена из отливки КЧ 35-10 ГОСТ 1215-79.Химичиский состав ,механические ,технологические и эксплуатационные свойства указаны в таблицах 1,2 и 3.

Габаритные размеры детали: диаметр-158мм, толщина-52мм, масса 1,8 кг.

Таблица 1 - Химический состав отливки КЧ 35-10 ГОСТ 1215-79

Наименование и марка материала	Химический элемент и его процентное содержание, %
	C	Si	Cr	Mn	P	S
Отливка КЧ 35-10 ГОСТ 1215-79	2,5-2,8	1,1-1,3	0,06	0,3-0,6	0,12

Таблица 2 - Механические свойства стали 40Л ГОСТ 977-88

Наименование и марка материала	Показатель
	Не менее
	Временное сопротивление при растяжении, Мпа (кгс/)	Предел текучести , Мпа (кгс/)	Относительное удлинение, , %	Ударная вязкость , кДж/ (кгс/)	Твердость без термической обработки, МПа
Отливка КЧ 35-10 ГОСТ 1215-79	333(35)	59(61)	10	49(5)	-

Таблица 3 -Технологические и эксплуатационные свойства стали 40Л ГОСТ 977-88

Наименование и марка материала	Вид термической обработки	Обрабатываемость резанием	Свариваемость при восстановлении	Износостойкость
Отливка КЧ 35-10 ГОСТ 1215-79	Без обработки или закалка и низкотемпературный отпуск	В термообработанном состоянии	Ограниченно свариванием	-

1.2 Технические требования на дефектацию детали

Карта технических требований на дефектацию детали приведена в таблице 4.

Таблица 4 - Карта технических требований на дефектацию детали

Наименование детали (сборочной единицы) Крышка переднего подшипника промежуточного вала
	Номер детали (сборочной единицы): №15.1770244 Обозначение по чертежу
	Материал: Отливка КЧ 35-10 ГОСТ 1215-79 Наименование, марка, номер стандарта
	Твердость: -
Позиция на эскизе	Возможный дефект	Способ установления дефекта и средства контроля	Размер	Заключение
			По рабочему чертежу	Допустимый без ремонта
1	Трещины	Осмотр дефектоскоп	Не допускаются	Не допускаются	Наплавить. Браковать при трещинах длиной более 20мм
2	Обломы ушков под болты	Осмотр	Не допускаются	Не допускаются	Заварить. Браковать при обломах более одного ушка
	Резьбы: М10*1,25-7Н

1.3 Дефекты детали и причины их возникновения

Крышка переднего подшипника промежуточного вала в процессе эксплуатации нагрузки, в результате которых появляются дефекты.

Дефект 1 - трещины - является следствием вибраций которым подвергается крышка при работе автомобиля.

Дефект 2 -обломы ушек под болты- является следствием динамических нагрузок при движении автомобиля.

1.4 Технические требования к отремонтированной детали

Основными поверхностями крышки, подвергшимся износу, является тело крышки.

После ремонта размеры крышки должны отвечать требованиям рабочего чертежа, а именно:

- Трещины на фланце крышки и на теле крышки не допускаются.

1.5 Расчет размера партии деталей

Месячная программа восстановляемых по маршруту деталей , шт., определяется по формуле:

(1.1)

где - годовая производственная программа ремонта агрегатов или автомобилей, шт.; - маршрутный коэффициент ремонта; -количество одноименных деталей на агрегате или автомобиле, шт.

шт.

Размер партии деталей , шт., определяется по формуле:

(1.2)

где - количество запусков ремонта детали в месяц

Так как размер партии должен быть равен числу кратному пяти, то размер партии деталей принимаем 220 штук.

2. Технологическая часть

2.1 Маршрут ремонта

Крышки переднего подшипника промежуточного вала перемещаются по производственным участка согласно маршруту №1. На этом маршруте устраняются следующие дефекты: трещины, обломы ушек под болты.

Крышка переднего подшипника промежуточного вала относятся к деталям 6-го класса (крышки и кранштейны) и 3-ей группе (крышки подшипников)

2.2 Выбор рационального способа восстановления детали

Рациональный способ восстановления детали представлен в таблице 5.

Таблица 5 - Выбор рационального способа восстановления детали

Номер и наименование дефекта	Применимый способ восстановления	Коэффициент	Принятый способ ремонта
		долговечности	технико-экономической эффективности
1. Трещины	ДРД РДР РГС КК М	0,81 0,42 0,49 0,59 0,52	0,350 0,314 0,138 0,465 0,390	Сварка-пайка латунным припоем
2.Обломы ушек под болты	РДН РГН ВДН КК	0,42 0,49 0,62 0,59	0,314 0,138 0,250 0,455	Сварка пайка латунным припоем

Потенциальные возможные способы восстановления трещин крышки переднего подшипника промежуточного вала, изготовленного из отливки КЧ 35-10 ГОСТ 1215-79, приведены в таблице 5.

Три самых рациональных способа восстановления отверстия под задний подшипник: постановка дополнительной ремонтной детали, металлизация и применение клейких композиций.

Значения коэффициента долговечности и технико-экономической эффективности данных способов приведены в таблице 5.

Окончательно для восстановления отверстия принят способ Сварки -пайки латунным припоем. Этот самый простой и не затратный в исполнении способ, нежели у метализации, у которого небольшая скорость отложения осадков и большое количество ядовитых выделений при электролизе и нежели у железнения при котором происходит коррозия оборудования, инструмента и высокие требования к подготовке поверхности восстанавливаемой детали и составу электролита.

Достоинством сварки-пайки латунным припоем является : восокая производительность процесса, небольшая глубина плавления, незначительный расход материала, возможность получения наплавленного металла с любыми свойствами , благоприятные санитарно-производственные условия работы сварщика.

2.3 Выбор технологических баз

В качестве технологических баз при механической обработке поверхностей Г и В крышки принимаем её посадачную поверхностей А и поверхность Б.

Поверхности детали, выбирая в качестве техналогических баз , обеспечивают соблюдение принципов постоянства и единства баз, так как базовые поверхности наиболее расположены относительно обрабатываемой поверхности , эти же базы были приняты при изготовлении .

2.4 Технологические схемы устранения каждого дефекта

Схема подефектного технологического процесса устранения группы дефектов ступицы заднего колеса автомобиля приведена в таблице 6.

Таблица 6 - схема подефектного технологического процесса

Дефект	Способ устранения дефекта	Наименование и содержание операции	Технологическая база	Квалитет	Шероховатость Ra, мкм
Трещина	Сварка-пайка латунным припоем	Слесарная 1.Сверлить отверстия диаметром 4…5 мм на концах трещины. 2.Расфасовать и подогнать место трещины под углом 45 на глубину 5 мм. 3.Зачистить поверхность детали. Сварка-пайка 1.Покрыть деталь флюсом. 2.Уложить припой в шов. 3.Зачистить шов.	Посадочная поверхность и торцы	10 8 6	1,6 10 2,5
Обломы ушек под болты	Сварка-пайка латунным припоем	Слесарная 1.Произвести V-образную разделку кромок. 2.Расфасовать место облома и обломанную часть ушка. 3.Зачистить поверхность облам детали и обломанную часть ушка. Вертикально-сверлильная 1.Рассверлить отверстия под болты.	Посадочные отверстия и торцы	11 8	12,5 5

2.5 Определение промежуточных припусков, допусков и размеров

Дефект: Облом ушек под болты.

Операции технологического процесса:

Слесарная 1. Зачистить поверхность облома

Сварка-пайка 1. Наплавить обломанное ушко

Вертикально-сверлильная 1. Удалить наплывы

После сварки-пайки обломанных ушек появляются наплывы.Наплывы будут равны припускам:

h=2…3мм.

Где h- приуск на сварку-пйку.

2.6 Технологический маршрут восстановления детали

Маршрут восстановления ступицы представлен в таблице 6.

Таблица 6 - Технологический маршрут ремонта, оборудование и оснастка

Номер опера-ции	Код, наименование и содержание операции	Оборудова-ние	Станочное приспособление и вспомогатель-ный инструмент	Инструмент
				режущий, слесарный	измеритель-ный
005	Слесарная: 1Устонавить деталь в тиски 2. Сверлить отверстия диаметром 4…5мм На концах трещины. 3Произвести V-образную разделку кромок на глубину 3 мм. 4Зачистить обработанную поверхность. 5. Расфасавать и подогнать место облома и обломанную часть ушка под углом 45 градусов на глубину 5 мм. 6.Зачистить поверхность облома детали и обломанной части ушка. 7.Снять деталь и уложить в тару.	Верстак слесарный	Шлифовальная машина (код 483331) ИЭ-2008 Дрель Bosch GSR 14.4-2	Сверло Р6М8 2301-4098 ГОСТ 2092 Напильник Зубило	Штангенцир-куль (Ф13) ГОСТ 166 -89
010	Сварка пайка 1. Устоновить деталь и обломанное ушко в сварочный кондуктор. 2. Покрыть деталь и обломанное ушко флюсом. 3.Уложить припой в шов. 4. Деталь и обломанное ушко в месте пайки нагреть до Т=940-950 градусов. *Время выдержки при Т=940-950 градусов зависит от конкретных условия пайки. 5. Снять деталь и уложить в тару	Стол сварщика Расходометр РнD	Норелка сварочная ГС-53 Кондуктор сварочный	Баллон с ацетиленом Баллон с кислородом
015	Вертикально-сверлильная 1. Установить деталь на станок. 2. Рассверлить отверстия под болты. 3. Снять деталь и уложить в тару	Вертикально-сверлильный станок 2Н118-1 (код 381213)	Кондуктор специальный	Сверло Р6М8 2301-4098 ГОСТ 2092	Штангенцир-куль (Ф13) ГОСТ 166 -89

2.7 Выбор оборудования и технологической оснастки

Операция - Сверлить отверстия 4…5 мм на концах трещины.

Работа может быть выполнена с помощью дрели. Исходя из габаритных размеров детали , пользуясь паспортными характеристиками дрелей, выбираем дрель Дрель Bosch GSR 14.4-2 с диаметром патрона 1,5-10 мм.

Операция - Сварка-пайка детали и обломанной части ушка.

Работа может быть выполнена на сварочной горелке ГС-53. Горелка ГС-53 предназначена для сварки черных и цветных металлов толщиной от 0,5 до 30 мм, а также для пайки и нагрева. Горелка имеет семь сменных наконечников. Горелка работает при давлении ацетилена, начиная от 0,01ат .

Операция - Рассверлить отверстия под болты диаметром 13 мм.

Работа может быть выполнена на вертикально-сверлильном станке. Исходя из габаритных размеров детали , пользуясь паспортными данными стоанков,, выбираем вертикально-сверлильный станок 2Н118(код 381213) с наибольшим диаметром сверления - 18мм

2.8 Расчет режимов обработки

Переход 1. Для защиты наплавленного металла от окисления и удаления окислов использовать флюс, состоящий из 50%-ной смеси буры и двууглекислого натрия.

Переход 2. Уложить припой в шов.

Переход 3.Деталь и обломанное ушко в месте пайки нагреть до Т=940…950 градусов.

Переход 4. Режим сварки рекомендуется следующий: мощность сварочной горелки выбирают из расчёта расхода (0,10…0,12 м³/ч) ацетилена на 1мм толщины сваривоемого металла. Сварочное пламя должно быть нейтральным или с небольшим избытком ацетилена. Диаметр присадочной проволоки составляет 2…3 мм. Номер наконечника 3.Расход ацетилена составляет 250-400 дм³/ч.Расход кислорода составляет 260-420 дм³/ч. Давление кислорода должно быть 2-4 кгс/см². Давление ацетилена должно быть 0,01-0,1 кгс/см².

Переход 5. После сварки деталь медленно охладить в термостате.

2.9 Расчет норм времени

005 слесарная, 010 Сврка-пайка

Основное время , мин, на наплавку электрода на отверстие под подшипник:

,

Где- Q -масса наплавленного металла;[книга 1]

А - коффициент учитывающий длину шва; [книга 1]

m - коффициент учитывающий положение шва в пространстве; [книга 1]

в - расход ацетилена; [книга 1]

мин

Т₀₂[книга 1]

Вспомогательное время на операцию , мин, рассчитывается по формуле:

,

мин

Время на установку-снятие детали мин

Время, связанное с переходом мин

Время, связанное с измерением детали нутромером мин

Т_в2=1 мин; [книга 2]

Оперативное время на операцию , мин, равно:

,

мин

Дополнительное время , мин, равно:

мин

Подготовительно-заключительное время , мин, составляет

мин

Штучно-калькуляционное время , мин, определяется по формуле:

где - коффициент времени на обслуживание рабочего места.

- коффициент времени на отдых рабочих.

- коффициент на подготовительно-заключительное время.

2.10 Требования безопасности при выполнении восстановительных работ

Для обеспечения безопасности выполнения операций технологического процесса восстановления ступицы необходимо соблюдать следующие инструкции по охране труда (таблица ).

При выполнении слесарной операции, связанной со шлифовкой отверстия под задний подшипник требуется соблюдать требования безопасности [76].

2.11 Технологическая документация

Оформление технологических документов - это заключительный этап разработки технологического процесса восстановления детали.

Технологический процесс восстановления ступицы оформлен на следующих документах: маршрутная карта (МК), форма 1 и 1б ГОСТ 31118-82; операционная карта (ОК), форма 3 и 2а ГОСТ 3.1401-86; карта эскизов (КЭ), форма 7 и 7а ГОСТ 3.1105-84; операционная карта слесарных, слесарно-сборочных, восстановительных работ (ОК), форма 1, 1а ГОСТ 3.1407-86.

В эти карты сведены все выбранное оборудование, технологическая оснастка, режимы обработки и нормы времени и т.д.

Технологическая документация оформлена в соответствии с ГОСТ 3.1104-81 и размещена в разделе «Приложение Б» пояснительной записки.

крышка подшипник сталь дефект

2.12 Расчет годового объема работ

Для проектирования участков восстановления деталей годовой объем работ , чел.-ч (н.-ч), определяется по формуле:

,

где - трудоемкость восстановительной операции на единицу продукции (т.е. штучно-калькуляционное время на операцию);

- количество одноименных деталей в агрегате, автомобиле;

- годовая производственная программа ремонта агрегатов или автомобилей, шт.;

- маршрутный коэффициент ремонта детали.

чел.-ч

2.13 Расчет годовых фондов времени

Номинальный годовой фонд времени рабочего , ч, определяется по формуле:

,

где 365 - соответственно число дней в году;

- число выходных дней;

- количество праздничных дней в году;

- средняя продолжительность рабочей смены, ч;

- сокращение длительности смены в праздничные дни, ч;

- количество праздников в году.

ч.

Действительный годовой фонд времени , ч, определяется по формуле:

,

где - продолжительность отпуска рабочего, рабочие дни;

- коэффициент, учитывающий потери рабочего времени по уважительным причинам.

Для сварщика

ч.

Номинальный годовой фонд времени работы оборудования , ч, определяется по формуле:

,

где - количество смен работы.

ч.

Действительный годовой фонд времени работы оборудования , ч, определяется по формуле:

,

где - коэффициент, учитывающий потери времени на выполнение планово-предупредительного ремонта оборудования

Для сварочного оборудования

ч.

2.14 Расчет численности основных производственных рабочих

Списочное , чел, и явочное , чел, количество производственных рабочих определяется по формулам:

,

,

где - годовой объем работ, чел.-ч;

и - годовой фонд времени рабочего соответственно действительный и номинальный, ч;

- коэффициент, учитывающий перевыполнение рабочим норм выработки.

Принимаем выполнение плана работы 105%, тогда значение коэффициента , отсюда число слесарей равно:

чел.

Принимаем чел. с учетом увеличения объема работ за счет обработки других деталей.

чел.

Принимаем чел. с учетом увеличения объема работ за счет обработки других деталей.

2.15 Организация технологического процесса на участке

Проектируемый участок предназначен для выполнения сварки-пайки. На данном участке сварки-пайки будут подвергаться трещины и обломанные ушки крышки подшипника.

Вид выполняемых работ - Сварка пайка. Тип производства на участке - крупносерийное. Участок работает в одну смены. Число работающих - один паяльщик (код профессии - 16456) 3-го разряда.

Крышки поступают на участок с участка механической обработки. После сварки-пайки отверстий под болты и трещин, крышки детали направляются в пункт отдачи, так как последующей механической обработки не требуется.

Поступившие на сварку-пайку детали разгружаются с электрокара вручную. Детали вручную устанавливаются на сварочный кондуктор. Сварка-пайка ведется в полуавтоматическом режиме. Режим сварки-пайки устанавливается на источнике питания - электрические параметры и на станке - кинематические параметры. Перед сваркой-пайкой обрабатываемую поверхность на станке очищают от остатков стружки, влаги, масла. После сварки-пайки детали укладываются в тару для транспортировки деталей в последующие участки. В верстаке находится инструмент и технологическая документация. Для хранения материалов для сварки-пайки применен шкаф. Оборудование на участке расставлено рационально, по ходу выполнения технологического процесса. Расстояния между оборудованием определенно нормами, обеспечивающими безопасность и удобство работы. Проходы между оборудованием - прямолинейные с учетом возможности использования подъемно-транспортного оборудования для подвоза и отвоза деталей и отходов.

2.16 Расчет количества технологического, подъемно-транспортного оборудования и организации оснастки

Количество технологического оборудования для конкретного вида работ , шт., определяется по формуле:

,

где - годовой объем конкретной работы, чел.-ч;

- действительный годовой фонд времени оборудования, ч.

Так ка по заданию следует спроектировать участок микронаплавки, то определяем количество установок:

шт.

Принимаем шт.

Коэффициент использования оборудования по времени равен:

Коэффициент использования оборудования по времени - более 0,75, значит, загрузка оборудования достаточная.

Организационное и подъемно-транспортное оборудование подбирается по фактической потребности и технологическим соображениям.

Выбранное и рассчитанное технологическое и подъемно-транспортное оборудование, организационная оснастка представлено в таблицах 12 и 13.

Таблица 12 - Ведомость технологического оборудования и организационной оснастки

Номер и наименование операции	Наименование и модель оборудования	Количест-во единиц оборудо-вания	Габаритные размеры оборудования, мм	Площадь, занимаемая оборудованием, м2
				единицей	общая
010 Сварка-пайка	Технологическое оборудование
	Станок для дуговой наплавки в защитных газах У-651 (код 386291)	1	2500Ч1490Ч1650	3,725	3,725
	Организационная оснастка
	Верстак слесарный мод. ОРГ-5365	1	1360Ч950Ч1125	1,292	1,292
	Шкаф для материалов и инструментов мод. ОРГ-5126	1	1600Ч430Ч1000	0,688	0,688
	Тара для деталей	1	1200Ч900Ч800	1,080	1,080
	Пожарный щит	1	1000Ч600Ч1500	0,600	0,600
	Ларь для отходов	1	350Ч350Ч500	0,122	0,122
	Итого	6		7,507	7,507

2.17 Расчет площади участка

Расчетная площадь участка , определяется по формуле:

,

где - площадь, занимаемая напольным оборудованием, м²;

- коэффициент плотности расстановки оборудования на участке.

(таблица 12), [3]. Принимаем , тогда

м²

Принимаем сетку колонн 6Ч6, тогда размеры участка сварки-пайки равны:

длина , м - 6 (пролет)

ширина , м - 6 (шаг)

Тогда, площадь участка сварки-пайки фактическая:

м²

где - ширина участка, м;

- длина участка, м.

м²

Отступление принятой(фактической) площади участка от расчетной , %, определяется по формуле:

,

Отступление принятой площади от расчетной допускается в пределах ±20% - для помещений площадью до 100м².

,



2.18 Планировка участка восстановления

Принимаем следующие конструктивные элементы здания: размер колонн 500Ч500 мм, толщина несущих кирпичных стен - 510 мм, толщина перегородок - 380 мм, ширина окон 1,8 м, ширина ворот - 3 м, высота ворот - 2,4 м.

Планировка выполнена в масштабе 1:50 с использованием условных обозначений, с соблюдением норм расстановки оборудования и представлена на листе 1 (ф. А1).

Разработанная планировка участка микронаплавки отвечает технологическому процессу восстановления ступиц, оборудование расставлено по групповому признаку в соответствии с нормами расстановки с санитарно-гигиеническими нормами. Планировка отвечает требованием охраны труда и окружающей среды.



3. Конструкторская часть

3.1 Назначение и устройство приспособления

Кондуктор для сверления отверстий - приспособление, используемое в машиностроении для упрощения процесса обработки детали. По сути, представляет собой шаблон, который служит для направления режущего инструмента, либо позиционирования заготовки.Может применяться на различном оборудовании, например таком, как сверлильный станок или установка алмазного сверления.

В машиностроительном производстве кондукторы представляют собой довольно точные приспособления (до 0, 05 мм (в зависимости от требований к изготавливаемой детали)). Они бывают двух основных видов: накладные (в виде плит) и коробчатые, которые представляют собой объемные конструкции. Встречаются также кондукторы для сверления смешанного типа. Применяют эти приспособления для снижения трудоемкости: из технологического процесса обработки детали убирается разметочная операция, кроме того, становится возможным сверлить одновременно несколько отверстий.

Размещено на Allbest.ru

...