Восстановление дефектов отверстий в проушинах рулевых сошек

Министерство  образования и науки Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное  учреждение высшего профессионального образования

«Магнитогорский государственный технический университет  им. Г.И. Носова»

Кафедра технологии, сертификации и сервиса автомобилей

 

 

 

 

 

Практическая  работа №1

Тема: Восстановление дефектов отверстий в проушинах  рулевых сошек.

 

 

 

 

 

Выполнил: студент гр. ТССА-08 Иванов С.В.

Проверил: доцент к.т.н. Носик В.А.

 

 

 

 

 

 

 

Магнитогорск, 2012  

Содержание.

Введение………………………………………………………………………………………………..3

1. Восстановление  рабочей поверхности и вмятин отверстий в проушинах рулевой сошки…….4

1.1  Восстановление дефектов электролитическим осаждением ……………..……………4

1.1.1 Общая характеристика метода…………………………………………………..4

1.1.2 Технология метода восстановления……………………………………………5

1.1.3 Оборудование и материалы…………………………….………………………..6

1.1.4 Отличительные черты метода…………………………………………………...7

1.2 Восстановление  дефектов слесарно-механической обработкой……………………..…8

1.2.1 Общая  характеристика метода…………………………………………………..8

1.2.2  Технология  метода восстановления……………………………………………8

1.2.3 Оборудование  и материалы…………………………….………………………..9

1.1.4 Отличительные  черты метода…………………………………………………...9

1.3 Восстановление  дефектов пластическим деформированием………………………….10

1.3.1 Общая  характеристика метода…………………………………………………10

1.3.2 Технология  метода восстановления…………………………………………...10

1.3.3 Оборудование  и материалы…………………………………………………….11

1.3.4 Отличительные  черты метода……………………………………………….....11

2. Восстановление подвергшихся коррозии отверстий в проушинах рулевой сошки слесарной обработкой с последующим электролитическом осаждением…………………………………….12

2.1 Общая  характеристика метода…………………………………………………………...12

2.2 Технология  снятия ржавчины расточкой ……………………..………………..……….12

2.3 Оборудование  и материалы для расточных работ……………………………………...13

Заключение……………………………………………………………………………………………14

Список использованных периодических изданий………………………………………………….15

 

Введение.

Восстановление деталей машин- это необходимые меры (действия) проводимые для возвращения детали, узлу или агрегату автомобиля первоначальных нормированных характеристик, а также для улучшения данных первоначальных характеристик. Нормированные первоначальные характеристики- характеристики, которые гарантирует завод изготовитель в нормативно-технической документации данной детали, узла или агрегата на момент изготовления (геометрические размеры, физико-химические свойства, срок службы и т.д.).

Эффективность эксплуатации автомобиля во многом зависит от своевременности и качества их технического обслуживания и ремонта. При проведении ремонтно-обслуживающих работ приходится иметь дело с дорогостоящими, редкими деталями на импортные или давно не производящиеся автомобили, вследствие чего возрастает и стоимость ремонта и время простоя. Большим резервом обеспечения техники запасными частями и снижения себестоимости ремонта является использование восстановленных деталей. Восстановление деталей значительно дешевле изготовления новых, а использование прогрессивных технологий восстановления и последующего упрочнения может обеспечить послеремонтный ресурс восстановленных деталей не ниже ресурса новых деталей, а иногда и выше.

В авторемонтном производстве существует множество способов восстановления деталей, и выбор того или иного способа обуславливается эффективностью и качеством восстановленной детали, которые в свою очередь будут зависеть от выбранного технологического способа восстановления.

Основные дефекты отверстий  в проушинах рулевых сошек: износ  рабочей поверхности, вмятины и коррозия. Износ рабочей поверхности и вмятины эффективно восстанавливать электролитическим осаждением, а участки подверженные коррозией- с помощью иглофрезерования и последующим нанесением электролитическим осаждением.

 

 

1. Восстановление рабочей поверхности и вмятин отверстий в проушинах рулевой сошки

 

Износ рабочей поверхности отверстий в проушинах рулевой сошки относится к усталостному износу, является следствием постоянно и длительно действующих сил трения. Проявляется в виде люфта поперечной рулевой тяги. Вмятины относятся к пластической деформации и возникают вследствие ударных нагрузок, возникающих при эксплуатации автомобиля.

 

1.2 Восстановление дефектов электролитическим осаждением.

Данный способ представлен электроосаждением железохромистых покрытий цементацией в пастообразном карбюризаторе.

 

1.1.1 Общая характеристика метода.

Одним из наиболее распространенным методом восстановления стальных деталей  является электролитическое осаждение железа на изношенные поверхности (железнение). Но во многих случаях детали с электроосажденными железными покрытиями по износостойкости  и другим эксплуатационным свойствам уступают новым деталям, которые при изготовлении подвергаются упрочняющей обработке. Это обстоятельство ограничивает использование железнения в чистом виде. Повысить эксплуатационные свойства деталей с гальваническими покрытиями можно цементацией, но цементация нелегированного электролитического железа не обеспечивает повышенной твердости и других свойств, соответствующих свойствам новых деталей. И для обеспечения возможности эффективного упрочнения восстановленных деталей целесообразно осаждать на их поверхности не чистое железо, а гальванические сплавы на железной основе, в частности железохромистый сплав.

Хром является наиболее подходящим элементом для  легирования цементируемой  стали с целью получения в  ее диффузионных слоях большого количества карбидной фазы. Он в наибольшей степени способствует усвоению углерода при цементации, образуя специальные карбиды типа (. Кроме того, значительная часть хрома, находящегося в стали, не участвует в карбидообразовании, а остается в растворе, способствуя его хорошей прокаливаемости.

Для получения железохромистых  покрытий используют электролит следующего состава (кг: сернокислое железо - 250-400, нитрат хрома -5-20. Осаждение гальванического железохромистого покрытия из этого электролита проводили, используя асимметричный ток промышленной частоты, что способствовало значительному повышению скорости осаждения. При коэффициенте асимметрии (отношение величины катодного тока к анодному)  β=6 и плотности тока скорость осаждения железохромистого сплава достигает 0,6 мм/ч.

Науглероживающая среда должна быть настолько активной, чтобы обеспечить приток углерода, которого будет достаточно для образования карбидов и проникновения  на большую глубину для эффективного упрочнения. Такой науглероживающей средой является пастообразный карбюризатор на основе сажи, которая обладает очень высокой реакционной активностью благодаря мелкодисперсности и сильно развитого поверхности. Такой карбюризатор используют в виде пасты, которая непосредственно наносятся на цементуемую поверхность. Пастообразный карбюризатор состоит из мелкодисперсной сажи ДГ-100, углекислого бария и поливинилацетатной эмульсии ПВА ( в качестве пастообразователя ) в соотношении 50:10:40 % (мас.). В качестве газовой атмосферы газовой атмосферы, подаваемой в цементационную печь, для обеспечения углеродного подпора, могут быть использованы продукты распада синтина или другой углеродосодержащий газ. Температура цементации – 900-920.

После закалки (889 в масле) и низкого отпуска цементованные железохромистые покрытия приобретают весьма высокую твердость, достигающую 66-68 HRC, что обусловливается наличием на поверхности покрытия большого количества карбидов и мартенситным превращением в нижележащих зонах.

Прочность сцепления гальванических железохромистых покрытий с основным металлом в результате цементации заметно  увеличивается, и уравнивается с  прочностью основы, граница между  покрытием и основой полностью  размывается.

 

1.1.2  Технология метода восстановления. 

Деталь перед восстановлением  очищают, декапируют. Гальваническое наращивание происходит в электролите, содержащем 400г/ Fe, 17кг/ Cr и 20 кг/ . Для электроосаждения используют гальваническую ванну с водяным охлаждением, которая позволяет поддерживать температуру электролита на уровне 20. После наращивания металла детали ее подвергают механической обработке для придания ей необходимых размеров и форм. При этом остаточная толщина обработанного покрытия составляет около 0,2мм.  Подготовленная деталь покрывается цементирующей обмазкой, состоящей из мелкодисперсной сажи ДГ-100, углекислого бария и поливинилацетатной эмульсии ПВА (в качестве пастообразователя) в соотношении 50:10:40 % (мас.). После приготовления пасты ее намазывают на цементуемый участок детали кистью (лопаточкой). Толщина слоя пасты 3-4 мм (для получения цементованного слоя 1 -1,5 мм). Детали с нанесенным и затвердевшим слоем пасты укладывают вплотную в цементационный ящик. Температура цементации пастой 920-930° С, скорость цементации 0,6—1 мм/ч (с момента достижения печью температуры цементации). После цементации детали закаливают в ящике или охлаждают на воздухе, очищают от остатков обмазки и затем закаливают при температуре 880 в масле, затем подвергают отпуску при 300 в течении 2ч. Далее осуществляют финишную обработку

 

 

1.1.3 Оборудование и материалы.

Для данного метода используется следующее  оборудование и материалы:

-электропечь шахтная ПШЦ 8,25/9,5 (Рис.1). Камера нагрева шестигранной формы в виде шахты образована кладкой из огнеупорных материалов. Теплоизоляция нагревательной камеры выполнена из волокнистых материалов. Теплоизоляция нагревательной камеры выполнена   из волокнистых микропористых материалов. Нагрев производится нагревателями спирального типа, изготовленными  из проволоки сплава суперфехраль. Для обработки изделий предназначен герметичный муфель, перекрываемый крышкой. Крышка печи снабжена электроприводом для ее легкого подъема и опускания. На крышке предусмотрены патрубки для выходов газа на свечу, подачи карбюризатора в рабочее пространство и отверстия для установки «свидетелей» с герметичной крышкой. Использование герметичного муфеля и центробежного вентилятора для принудительной циркуляции газового потока в рабочем пространстве печи, а также применение высокоточных температурных контролеров с цифровой индикацией позволяет устанавливать равномерную температуру с точностью ± 5 и однородную газовую атмосферу по всему объему печи.       

Рисунок 1. Электропечь шахтная  ПШЦ 8,25/9,5.

 

 

 

 

 

 

 

-Цементационная паста. Состав некоторых цементационных паст приведен в таблице 1.

- Электролит. Имеет следующий состав: 400г/ Fe, 17кг/ Cr и 20 кг/ .

- Станки  для механической обработки. 

 

1.1.4 Отличительные черты метода восстановления.

Электроосаждение железохромистых  покрытий цементацией в пастообразном  карбюризаторе ориентирован на малый масштаб производства, отличается высокой экономичностью, так как данный тип восстановления детали рассчитан на использование дешевых и доступных материалов, типового оборудования, которое занимает мало места, и не требует дорогостоящего обслуживания. Так же данный метод отличается высокой производительностью, экологической чистотой и его использование в авторемонтном производстве целесообразно.

 

 

 

1.2 Восстановление  дефекта слесарно-механическим способом.

 

1.2.1 Общая  характеристика метода.

Восстановление детали под свободный  размер предусматривает обработку детали до получения правильной геометрической формы и требуемой шероховатости рабочих поверхностей. Данный способ восстановления заключается в рассверливании отверстия, если это необходимо, и развертывании конической разверткой соответствующей конусности, детали под свободный размер. После сверления и развертки отверстия рулевой сошки, к ней подбираются сопрягаемые детали, которые так же могут подвергаться слесарно-механической обработке до нужных размеров. Данный способ применим к детали, которая после восстановления не будет иметь предельный размер.

 

1.2.2  Технология  метода восстановления.

Рулевая сошка с дефектами в  отверстия проушин жестко закрепляется на столе вертикально-сверлильного станка. С помощью сверла необходимого размера происходит сверление отверстия в проушинах рулевых сошек необходимого диаметра, за счет вращательного и поступательного движения сверла. После этого на вертикально-сверлильном станке сверлом заменяется на развертки, с помощью которых придается необходимая конусность и чистота обработки поверхности. Для этого используется три вида развертки:

Черновая развертка (рис. 2, б) предназначена для снятия самого большого припуска. Чтобы облегчить работу черновой развертки, ее режущие кромки делают ступенчатой формы с крупными канавками для дробления стружки. Канавки располагаются по винтовой линии. Поверхность обработки после прохода черновой развертки обычно грубая, с винтовыми бороздками на стенках.