Восстановление блока цилиндра ГАЗ-53

ЗАДАНИЕ

На выполнение курсового проекта по: «Ремонту автомобилей»

Учащемуся: ___Сейпианову Александру______3____ курса    группы 3-т-3

Тема проекта: «Восстановление блока цилиндра ГАЗ-53».

Исходные данные: Автомобиль – ГАЗ-53

Деталь – блок цилиндра

Дефект – Трещина длиной 45 мм

Маршрутный коэффициент Кмр = 1,05

Производственная программа АРП –7500 автомашин в год.

Разрабатываемые вопросы: 1. Введение; 2. Обоснование размеров производственной партии деталей; 3. Разработка технологического процесса восстановления детали; 3.1. Технические условия на капитальный ремонт детали; 3.2. Характеристика детали и её условия работы; 3.3. Выбор способа восстановления детали; 3.4. Схема технологического процесса; 3.5. План технологической операции; 3.6. Определение припусков на обработку; 4. Комплект документов на восстановление; 4.1. Операционная карта. Маршрутная карта; 4.2. Карта эскизов; 5. Расчёт годовой трудоёмкости работ; 6. Заключение; 7. Список использованной литературы; 8. Оглавление.

Графическое оформление проекта:

1. Рабочий чертёж детали;
2. Планировка гальванического участка

Дата выдачи проекта:________________________

Срок окончания проекта:_____________________

Преподаватель:_____________________________

 
КП 190604.06.ПЗ

Изм

Лист

Фамилия

Подпись

Дата

Разработать технологический процесс восстановления блока ГАЗ-53

Литера

Лист

Листов

Выполнил

У

1

Проверил

Авдонин

3-т-1

ВВЕДЕНИЕ

В процессе эксплуатации автомобиля его рабочие свойства постепенно ухудшаются из-за изнашивания деталей, а также коррозии и усталости материала, из которого они изготовлены. В автомобиле появляются отказы и неисправности, которые устраняют при техническом обслуживании (ТО) и ремонте.

Исправным считают автомобиль, который соответствует всем требованиям нормативно-технической документации.

Работоспособный автомобиль в отличие от исправного должен удовлетворять лишь тем требованиям, выполнение которых позволяет использовать его по назначению без угрозы безопасности движения. Работоспособный автомобиль может быть неисправным, например, иметь ухудшенный внешний вид, пониженное давление в смазочной системе двигателя.

Повреждением называют переход автомобиля в неисправное, но работоспособное состояние; переход его в неработоспособное состояние называют отказом.

Ремонт представляет собой комплекс операций по восстановлению исправности или работоспособности изделий и восстановлению ресурсов изделий и их составных частей. Необходимость и целесообразность ремонта автомобилей обусловлены прежде всего неравнопрочностью их составных частей (сборочных единиц и деталей). Известно, что создать равнопрочный автомобиль, все детали которого изнашивались бы равномерно и имели бы одинаковый срок службы, невозможно. Поэтому в процессе эксплуатации автомобили проходят на автотранспортных предприятиях (АТП) периодическое ТО и при необходимости текущий ремонт (ТР), который осуществляется путем замены отдельных деталей

Детали, полностью исчерпавшие свой ресурс и подлежащие замене, составляют 25...30% всех деталей. Это поршни, поршневые кольца, подшипники качения, резинотехнические изделия и др. Количество деталей, износ рабочих поверхностей которых находится в допустимых пределах, что позволяет использовать их без ремонта, достигает 30...35%. Остальные детали автомобиля (40...45%) могут быть использованы повторно только после их восстановления. К ним относится большинство наиболее сложных, металлоемких и дорогостоящих деталей автомобиля, в частности блок цилиндров, коленчатый и распределительный валы, головка цилиндров, картеры коробки передач и заднего моста и др. Стоимость восстановления этих деталей не превышает 10...50% стоимости их изготовления.

Введение

Лист

Изм.

Лист

№ докумен.

Подпись

Дата

1.РАСЧЕТНО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ  ЧАСТЬ

1.1 Исходные данные

Проект сварочно-наплавочного участка с разработкой технологического процесса восстановления блока цилиндров автомобиля ЗИЛ-130.

Производственная программа –7500 штук в год;

Маршрутный коэффициент – 1.05

Особенности конструкции детали:

1 Материал: серый чугун СЧ № 3;

2Термообработка: твердость  НВ 170—229;

3Класс детали – «корпусная».

Условия работы детали.

Блок цилиндров является основой двигателя, которая воспринимает различные виды нагрузок : постоянные, вибрационные, цикличные. Трению подвержены гнезда под коренные подшипники коленчатого вала. К характерным деформациям блока цилиндров можно отнести: проворачивание вкладышей коренных подшипников, несоосность гнезд под коренные подшипники коленчатого вала, срыв резьбы в отверстиях под шпильки и болты, неплотность и коробление привалочных поверхностей под головку блока, износ отверстий под втулки распределительных валов, трещины, пробоины разрушающие маслопроводящие каналы.

1.2 Обоснование  размера партии

           Xм=N*n*kмр

                    12

где: N – годовая производственная программа по восстановлению деталей (7500 деталей в год)

n – число деталей в изделии – 1 

Кмр – маршрутный коэффициент ремонта – 1,05

            Xм=7500*1*1.05 =656

                                        12

Введение

Лист

Изм.

Лист

№ докумен.

Подпись

Дата

2.2. Определяем объем  производственной партии за смену.

  Xcм=656 / 24 = 27

Где:

- количество рабочих смен в  месяце.

Xм- округляем до целого числа.

1.3 Выбор рационального способа восстановления детали

Восстановить работоспособность детали можно путем:

1.Заварка с предварительным  нагревом детали.

Горячая сварка чугуна — процесс, который предусматривает нагрев детали (в печи или другими способами) до температуры 650-680 С. Температура детали во время сварки должна быть не ниже 500С. Такие температуры позволяют:

задержать охлаждение сварочной ванны, что способствует выравниванию состава металла ванны;

освободить свариваемую деталь от внутренних напряжений литейного и эксплуатационного характера;

предупредить появление сварочных напряжений и трещин.

Для деталей с большой жесткостью (блок цилиндров и другие корпусные детали) при сварке обязателен общий нагрев.

В процессе сварки происходят структурные преобразования с перераспределением внутренних напряжений (термическое воздействие). Металл, на который непосредственно действует сварочная дуга, плавится, образуя жидкую ванну, а тот, который соприкасается со сварочной ванной, нагревается вследствие теплоотдачи. В результате скорости нагрева и охлаждения отдельных участков зоны термического влияния при сварке неодинаковы. Металл сварочной ванны при охлаждении кристаллизуется (с большой скоростью) в тонкий слой первого участка зоны термического влияния. Происходит уменьшение объема за счет усадки на 1%. Этот слой первого участка связан с основным металлом детали и твердым металлом шва, что мешает нормальной усадке и приводит к возникновению напряжений растяжения и образованию трещин.

Усадка по время охлаждения сокращает длину валика (валик соединен с основным металлом), а основной металл детали растягивает его. Этот процесс является следствием образования поперечных трещин. Для предотвращения этого процесса необходимо:

Обоснование размеров

 производственной партии.

Лист

Изм.

Лист

№ докумен.

Подпись

Дата

обеспечить достаточную пластичность наплавленного шва (подобрать соответствующие присадочный материал, обмазку и режимы сварки);

проковывать швы во время кристаллизации;

равномерно нагревать и особенно охлаждать как шов, так и свариваемую деталь;

сварку выполнять на постоянном токе обратной полярности (« + » — электрод, «-» — деталь) и малой силы (25-30 А на 1 мм диаметра электрода);

наплавлять валики длиной 30-40 мм;

применять сварку отжигающими валиками и многослойным швом.

Если при сварке чугуна использовать электрод из низкоуглеродистой стали, то металл шва получится высокоуглеродистым (т. е. будет отличаться высокими хрупкостью и твердостью).

Чем меньше значение этого отношения, тем меньше в металл шва поступает расплавленного чугуна детали и тем ниже содержание в шве углерода. Например, если в чугуне около 3% углерода, то в металле шва в зависимости от Л, углерода будет 1,5-2,0% (в нижней части больше, чем в верхней). Снижают содержание углерода в наплавленном слое за счет уменьшения силы сварочного тока (глубины проплавления чугуна), подбора компонентов покрытия электрода и многослойности сварного шва.

Изменяя состав и толщину обмазки сварочной проволоки, скорость сварки и силу тока, можно получить стальной шов с разным содержанием углерода и разной твердости от закаленной высокоуглеродистой стали до мягкой отпущенной низкоуглеродистой.

Лучшие результаты при горячей сварке чугуна дает ацетилено-кислородное пламя с присадочным материалом из чугуна.

Горячая сварка чугуна предполагает необходимость применения специального нагревательного оборудования: термические и нагревательные печи, кожухи, термостаты и т. д. Поэтому этот способ сварки применяют только в тех случаях, когда необходимо получить наплавленный металл, близкий по структуре, прочности и износостойкости к основному металлу детали.

При сварке необходимо обязательно применять флюс, который выполняет следующие функции: растворяет образующиеся оксиды кремния и марганца, переводя их в шлак; окисляет и частично растворяет графитные включения чугуна, находящиеся на свариваемых поверхностях; образует микро-углубления, которые повышают свариваемость чугуна; предохраняет от окисления расплавленную ванну; увеличивает текучесть сварочных шлаков. В качестве флюса применяют техническую безводную буру (Na3B4O7). Бура в чистом виде для сварки не пригодна, так как высокая температура ее плавления вызывает образование в сварочной ванне густых шлаков, которые плохо всплывают на поверхность металла, в результате чего образуются шлаковые раковины. Применение в качестве флюса смеси из 50% переплавленной измельченной буры и 50% кальцинированной соды увеличивает текучесть шлаков и расплавленного металла в ванне, улучшает качество сварки. Лучшие результаты дает флюс ФСЧ-1 следующего состава (% по массе): буры — 23, кальцинированной соды — 27, азотнокислого натрия — 50.

Кромки трещины для сваривания готовят механическим способом или оплавлением металла газовой горелкой с избытком кислорода. Перед сваркой подогретые кромки и конец стержня покрывают слоем флюса. Пламя горелки должно быть строго нейтральным. В ванну расплавленного металла вводят присадочную проволоку с флюсом, подогретые перед этим до температуры плавления. Затем сварщик концом чугунной проволоки воздействует на кромки ванны, делая круговые движения.

Горячей сваркой ацетиленокислородным пламенем с присадкой чугуна рекомендуется восстанавливать блоки цилиндров двигателей и других корпусных деталей при наличии трещин на ребрах жесткости.

2.Газовая сварка чугуна цветными сплавами без подогрева детали.

Газовую сварку чугуна цветными сплавами без подогрева детали выполняют в сочетании с дуговой сваркой и широко применяют в ремонтном производстве для сварки трещин на обрабатываемых поверхностях корпусных деталей. Присадочный материал — латунь. Температура плавления латуни ниже температуры плавления чугуна (880-950 С), поэтому ее можно применить для сварки, не доводя чугун до плавления и не

Разработка технологического процесса

Лист

Изм.

Лист

№ докумен.

Подпись

Дата

вызывая в нем особенных структурных изменений и внутренних напряжений. Использование этого процесса позволяет получить сварочные швы плотные, легко поддающиеся обработке.

При сварке трещин в чугунных деталях выполняют следующие операции:

снятие с кромок трещин фасок с углом разделки 70-80°;

грубая обработка фасок (желательно с образованием насечки);

очистка места сварки от грязи, масла и ржавчины; подогрев подготовленных к сварке мест пламенем газовой горелки до температуры 900-950 С;

нанесение на подогретую поверхность слоя флюса;

нагрев в пламени горелки конца латунной проволоки;

натирание латунной проволокой горячих кромок трещины (латунь должна покрывать фаски тонким слоем);

сварка трещины;

медленный отвод пламени горелки от детали;

покрытие шва листовым асбестом.

3. Холодная сварка чугуна.

При холодной сварке чугуна деталь не нагревают (возможен подогрев не выше 400С для снятия напряжения и предупреждения возникновения сварочных напряжений). Сварочная ванна имеет небольшой объем металла и быстро твердеет. Способ получил более широкое применение по сравнению с горячей сваркой из-за простоты выполнения.

В зоне сварного шва происходят отбеливание и закалка с одновременным ростом внутренних напряжений, которые могут привести к образованию трещин. Высота сварочного шва определяется значением (ht + h2), не одинакова для электродов с разными покрытиями и находится в пределах 4-7 мм.

Холодная сварка применяется для устранения трещин и заварки пробоин в тонкостенных корпусных и крупногабаритных чугунных деталях, которые требуют последующей механической обработки и эксплуатируются под нагрузкой при тепловом воздействии.

Заварка трещин в тонких (до 10 мм) ненагруженных стенках осуществляется без разделки кромок. Процесс заварки в этом случае проводят в следующем порядке:

поверхность детали очищают на расстоянии 25 мм от краев трещины;

концы трещины обваривают за два прохода.

дугу возбуждают на расстоянии 10-12 мм от одного конца трещины и ведут сварку в направлении другого конца трещины (валик наваривают на расстоянии 10-12 мм от конца трещины);

не прерывая дуги, ведут сварку в обратном направлении, вторым слоем перекрывая первый; делят трещину на участки длиной 30-50 мм; отступив от конца трещины на выбранную длину участка, наплавляют с двух сторон трещины (отступая от ее краев на 1 —1,5 мм) подготовительные валики 1, 2 и 3, 4 (ширина валика равна толщине стенки детали), причем валики 2 и 4 не должны соприкасаться со стенками детали и перекрывать валики, которые лежат под ними;

.

Разработка технологического процесса

Лист

Изм.

Лист

№ докумен.

Подпись

Дата