Разработка технологического процесса восстановления детали

 

        Маршрутная технология  характеризуется технологическим процессом и их определенную совокупность дефектов у данной детали.

 

 

          1.2 Обоснование размера партии

 

Исходные данные:

1. Наименование  детали: поршневой палец двигателя  КамАЗ-740

2. Марка автомобиля : КамАЗ-5320

3. Годовая программа : 1000 шт.

 

       Величину производственной партии деталей можно определить ориентировочно по упрощенной формуле:

 

                                (1.1)

     

где N=1000 - производственная программа изделий в год (шт).

       n=8 - число деталей в изделии (шт).

t =  10-30  дней – для мелких деталей;

       Ф_рг=305 – число рабочих дней в году – 305.

 

3. Выбор рациональных способов восстановления детали. Выбор установочных баз

 

Ремонтное производство в настоящее время располагает достаточным количеством способов, чтобы восстановить практически любую изношенную и поврежденную деталь. На выбор способа ремонта (восстановления) деталей оказывает влияние:

-  эксплуатационные (характер дефекта и величина износа);

- конструктивные (материал, размер, форма, масса детали);

- технологические (точность обработки, вид обработки, точность);

- производственные (концентрация и специализация производства, обеспеченность оборудованием);

- экономические (себестоимость, дефицитность материалов, долговечность работы восстановленных деталей).

Выбор способа  устранения дефектов производится на основе критериев (критерий-признак, на основании которого производится оценка, возможность применения), разработанных  В.А.Шадричевым и уточненных М.А.Масино.

По критериям  применяемости и долговечности  применяются способы ремонта для устранения указанных дефектов, и производится расчет.

Нарушения в  работе поршневого пальца чаще всего являются следствием изнашивания и других дефектов деталей поршневой группы (рис.1).

Изнашивание деталей  вызывается твердыми частицами, находящимися в смазке, протекающая через масляную магистраль. 

 

 

 

 

    

 

 

 

 

       Рисунок 1.  Дефекты поршневого пальца:

        Е - износы наружной поверхностей пальца  

 

 

Общая методика выбора рационального способа восстановления детали состоит из 3-х этапов.

Ремонтное предприятие  располагает достаточно большим  числом  способов восстановления деталей, позволяющих возвратить работоспособность  изношенным и повреждённым деталям.

 Но не  все из указанных способов  восстановления деталей должны выбираться в результате последовательного использования трёх критериев: применимости, долговечности и технико-экономической эффективности.

1. Рассматривают  различные способы восстановления и производят выбор из них таких, которые удовлетворяют необходимое значение коэффициента К_т.

2. Из числа  способов в восстановления, устраивают  К_Т, которые обеспечивают последующий межремонтный ресурс восстановленных деталей, т.е. удовлетворяет значению коэффициент долговечности К_Д.

3. Если установить, что требуемому значению К_Д для данной  детали соответствуют два или несколько способов в восстановления, то выбирают из них те, у которых наилучшие  значения К_Э.

 

 

Таблица 1.3 Выбор способа ремонта

Возможные дефект	Возможные способы  ремонта			Способ восстановления
	Применяемость	Долговеч ность	Экономич ность
Износ наружной поверхности	+	+	+	Хромирование
	-	-	-	Вибродуговая  наплавка
	-	+	-	Вибронаплавка

 

           Выбираем способ устранения дефектов.

 Хромирование.

В принципе для  восстановления детали подходит почти  любой способ хромирования, но заглядывая вперед отметим что хромированные детали в дальнейшем трудно обработать (механически), так что применение хромирования нежелательно.

 

4.   Определение последовательности выполнения операций     

 технологического процесса.

 

        Последовательность выполнения технологического процесса ремонта поршневого пальца составлена в соответствии с технологической картой №2.6 на  ремонт поршневой группы.

   При составлении технологического маршрута необходимо учитывать следующие требования:

• одноимённые операции по всем дефектам маршрута должны быть объединены;
• каждая последующая операция должна обеспечить сохранность качества работы поверхностей детали, достигнутую при предыдущих операциях;
• в начале должны идти подготовительные операции, затем отделочные работы.

Восстановление  деталей можно осуществлять несколькими  технологичес-кими процессами в зависимости  от сочетания дефектов. Этот способ маршрутной технологии имеет небольшое распространение в авторемонтном производстве, его и применим при выполнении курсового проекта.

          Разрабатываем план операции  по устранению дефектов, который  представлен в таблице «План  операции».

 

Таблица 1.4 План операции
№ №	Операция	Оборудование	Приспо- собления	Инструмент
				Рабочий	Измеритель-ный
1	Токарная (для снятия заусениц и задирав)	Токарно- винторезный станок 16К20		Проходной резец с прямой пластинкой Т15К6	Штанген-циркуль ЩЦ1-125- 0,1
2	Токарная (предварительная)	Токарно- винторезный станок 16К20		Проходной прямой резец с пластинкой Т15К6.	Штанген-циркуль ЩЦ1-125-0,1
3	Хромирование	Гальваническая  ванна.		подвесное   приспособление
4	Шлифовальная	Кругло-шлифовальный станок  ЗБ151		Шлифовальный круг ПП 305 25К8А	Скобы 8113-0106

 

Таблица 1.5   Маршрутная карта на восстановление  поршневого пальца

                        автомобиля 

 

№№	Наименование  и последовательность операций
1	Операция токарная (для снятия заусениц и задиров). Установить деталь в центры (рифленый и вращающийся), закрепить
1.1	Точить поверхность (Е) выдерживая d=44,993 мм. и l =30мм.
1.2	Снять деталь.
2	Операция хромирования
2.1	Установить  деталь на подвесное   приспособление
2.2	Выдержать в  гальванической ванне
2.3	Снять деталь.
3	Операция токарная (предварительная).
3.1	Установить  деталь в центры токарно-винторезного станка.
3.2	Точить поверхность (Е) выдерживая d=45мм. и l=30мм.
3.3	Точить поверхность (2) выдерживая d=44,993 мм. и l=30мм.
3.4	Снять деталь.
4.	Операция шлифовальная.
4.1	Установить  деталь в центры токарно-винторезного станка.
4.2	Шлифовать поверхность (Е) выдерживая d=44,93 мм. и l=30мм.
4.4	Снять деталь.
5	Операция контрольная.
5.1	Установить  деталь на призмы.
5.2	Проверить числовые значения размеров восстанавливаемых поверхностей в соответствии с рабочим чертежом
5.3	Снять деталь.

 

Разработка  технологического процесса.

Перед разработкой  технологического процесса восстановления детали выбираю базы.  Проводим основные операции по подготовке детали к восстановлению.

       Разрабатываем схему технологического процесса. Последовательность операций устанавливают с учетом особенностей поршневого пальца.

 

Технологический процесс нанесения покрытий на поршневом пальце заключается в подготовке деталей к нанесению покрытия, нанесении покрытия и обработке деталей после покрытия.

Подготовка поршневого пальца к нанесению покрытия включает следующие операции:

-механическую  обработку с целью придания  поверхностям поршневого пальца правильной геометрической формы;

-очистку поршневого пальца от окислов путём обработки полировальными кругами с пастой;

-предварительное  обезжиривание поршневого пальца растворителями;

-монтаж поршневых пальцев на подвесное приспособление для последующего погружения их в ванну с электролитом и обеспечения надёжного электрического контакта с токоподводящей штангой;

-изоляцию поверхностей поршневого пальца, которые не подлежат покрытию кислотостойкими материалами (лаком, плёнками и т.п.);

-обезжиривание  наращиваемых поверхностей электрохимической обработкой в щелочных растворах или протиркой венской известью;

-промывку поршневых пальцев в горячей и холодной воде с целью удаления щелочи и контроля качества обезжиривания;

-активацию (анодную  обработку) поверхности детали  с целью удаления тончайших окисных плёнок.

 Перед хромированием активацию производят в ванне для хромирования. Поршневые пальцы выдерживают под током на аноде 30-40 с, а затем переключают на катод для наращивания металла. 

 После активации детали металл наращивают в гальванических ваннах.

Обработка поршневого пальца после нанесения покрытия включает следующие операции:

-промывку поршневого пальца в холодной и горячей воде от остатков электролита;

-нейтрализацию  в содовом растворе;

-демонтаж с  подвесного приспособления;

-удаление изоляции;

-механическую  обработку до требуемого размера.

Хромирование  деталей проводят в электролите, который представляет собой водный раствор хромового ангидрида  и серной кислоты. Анодом при этом служат пластины из свинца. Концентрация хромового ангидрида в электролите может изменяться в пределах 150 – 400 г/л, а концентрация серной кислоты должна быть в 100 раз меньше.

Режим хромирования определяется двумя параметрами  – плотностью тока и температурой электролита. Изменяя соотношение этих параметров, можно получить три вида хромовых покрытий, отличающихся своими свойствами:

1. Матовые (серые) - отличаются высокой твёрдостью и хрупкостью, но имеют пониженную износостойкость;
2. Блестящие - имеют высокую твердость и износостойкость, а также красивый внешний вид;
3. Молочные - имеют небольшую твёрдость, пластичны, обладают высокой износостойкостью и антикоррозионными свойствами.

Хромирование получило широкое применение при восстановлении деталей: для компенсации износа деталей, в качестве антикоррозионного и декоративного покрытия. Хромовое покрытие получается высокой твёрдости и износостойкости, которая в 2-3 раза превышает износостойкость закаленной стали. К числу недостатков хромирования следует отнести:

-сравнительно  низкую производительность процесса (не более 0,03 мм/ч) вследствие малых значений электрохимического эквивалента и выхода металла по току (12 – 15%);

-невозможность  восстановления сильно изношенных  деталей, так как хромовые покрытия  толщиной более 0,3-0,4 мм имеют  пониженные механические свойства;

-относительно  высокую стоимость процесса хромирования.

Описание  способа восстановления деталей  хромированием в саморегулирующимся электролите.

Процесс нанесения  покрытий на поршневые пальцы включает в себя три группы операций: подготовку детали к нанесению покрытия, нанесения покрытия и обработку детали после покрытия.

Подготовка  деталей к нанесению покрытия включает в себя следующие операции: механическую обработку поверхностей, подлежащих наращиванию; очистку деталей от окислов и предварительное обезжиривание; монтаж деталей на подвесное приспособление; изоляцию поверхностей, не подлежащих покрытию; обезжиривание деталей с последующей промывкой в воде; анодную обработку (декапирование).

Предварительная механическая обработка детали имеет  цель придать восстанавливаем поверхностям правильную геометрическую форму. Производится эта обработка в соответствии с рекомендациями по механической обработке соответствующего материала.

Очистку деталей  от окислов с цель “оживления”  поверхности проводят обработку  поверхности путем обработки  шлифовальной шкуркой или мягкими  кругами с полировальной пастой. Предварительное обезжиривание деталей производят путем промывки в растворителях (уайт-спирите, дихлорэтане, бензине и др.).