Разработка технологического процесса восстановления детали

При монтаже  деталей на подвесное приспособление необходимо обеспечить надежный их электрический контакт с токоподводящей штангой, благоприятные условия для равномерного распределения покрытия по поверхности детали и для удаления пузырьков кислорода, выделяющихся при электролизе.

Окончательное обезжиривание подлежащих наращиванию  поверхностей деталей наиболее часто производят путем электрохимической обработки в щелочных растворах следующего состава: едкий натр - 10 кг/м³, сода кальцинированная - 25, тринатрийфосфат - 25, эмульгатор ОП-7 3-5 кг/ м³ . Режим обезжиривания: температура 70-80°С, плотность тока 5-10 А/дм², длительность процесса 1-2 мин.

Детали при электрохимическом обезжиривании навешивают на катодную штангу. При электролизе на поверхности детали выделяется водород, который химически срывает жировую пленку и таким образом ускоряет процесс омыления и эмульгирования жиров. Во избежание наводораживания сменяют полярность на обратную и в течении 0,2-0,3 мин обрабатывают детали на аноде.

Детали  можно обезжиривать также путем протирки кашицей венской извести, состоящей из смеси окиси кальция и окиси магния с добавками 3% кальцинированной соды и 1,5% едкого натра. Эту смесь разводят водой до пастообразного состояния и наносят на детали волосяными кистями.

После обезжиривания детали промывают в горячей, а затем в холодной воде. Сплошная, без разрывов, пленка воды на обезжиренной поверхности свидетельствует о хорошем качестве удаления жиров.

Декапирование (анодную обработку) производят для удаления тончайших  оксидных пленок с поверхности детали и обеспечения наиболее прочного сцепления гальванического покрытия с подложной. Эта операция непосредственно предшествует нанесению покрытия.

При хромировании анодную  обработку производят в основном электролите. Детали завешивают в ванну  для хромирования и для прогрева выдерживают 1-2 мин без тока, а  затем подвергают обработке на аноде в течении 30-45 с при анодной плотности тока 25-35 А/дм². После этого не вынимая детали из электролита, переключают их на катод и наносят покрытие.

Обработка деталей после  нанесения покрытия включает следующие  операции: нейтрализацию деталей от остатков электролита; промывку деталей в холодной и горячей воде; демонтаж деталей с подвесного приспособления и удаление изоляции; механическую обработку детали до требуемого размера; термическую обработку (при необходимости).

Этот порядок выполнения заключительных операций сохраняется при нанесения покрытий из любых электролитов, однако конкретные процессы имеют некоторые особенности.

Так, если детали подвергались хромированию, то их сначала промывают  в ванне с дистиллированной водой (для улавливания электролита), а затем - в проточной воде, после чего погружают на 0,5-1 мин в 3-5% -ный раствор кальцинированной соды (для нейтрализации остатков электролита) и окончательно промывают в теплой воде. Затем детали снимают с подвесных приспособлений, удаляют с них изоляцию и сушат в сушильном шкафу при температуре 120-130°С. В некоторых случаях для снятия внутренних напряжений в хромовых покрытиях детали проходят термообработку с нагревом до 180-200°С в масляной ванне и выдержкой при этой температуре в течении 1-2 ч.

Вообще сущность любого метода хромирования заключается в переносе йонов металла на ремонтируемую поверхность детали, которая является катодом. Любые способы хромирования протекают в ваннах в растворах электролитов (холодных и горячих).

Хромирование  саморегулирующемся электролите отличается от других видов тем, что при введении в электролит вместо серной кислоты трудно растворимых солей сернокислого стронция SrSO₄ и кремнистого калия К₂SiF₆ в количестве, превышающем их растворимость, электролит становится устойчивым, так как автоматически поддерживается постоянная концентрация йонов SO₄ и SiF₆. При избытке в электролите указанных солей, превышающих их растворимость, часть солей будет находиться в растворе в виде диссоциированных йонов, а часть на дне ванны в виде твердой фазы. При изменении концентрации хромового ангидрида концентрация йонов SO₄ и SiF₆ будет автоматически поддерживаться постоянной за счет частичного растворения солей. Таким образом, необходимость в частых корректировках электролита отпадает. Применяется следующий состав электролита (г/л): хромовый ангидрид 200-300; сульфат стронция 5,5-6,5; кремнефторид калия 18-20. Плотность тока D_к=50-100 А/дм²; t=50-70° C; выход по току 17-18%.

В саморегулирующимся электролите можно получать все  три вида хромовых осадков. Скорость отложения осадка при плотности 60 А/дм² и t=55-65° C достигает 45-50 мкм/ч.

Вследствие  агрессивности электролита свинцовая  футеровка ванны не пригодна из-за сильного растравливания. Хорошим материалом для ванн является нержавеющая сталь 1Х18Н9. В качестве материала для анодов применяют свинцово-оловянистые сплавы, из которых лучшим является припой ПОС-10. По причине агрессивного действия электролита на металл необходима тщательная защита поверхности деталей, не подлежащих хромированию. Изоляционными материалами здесь могут быть винипласт, полихлорвинил, плестиглас, а также специальные составы. В настоящее время разработаны и исследованы новые составы саморегулирующихся электролитов, значительно устраняющие недостатки сульфато-кремнефторидного электролита. Для примера привожу состав сульфато-кремнефторидного электролита с добавкой бихромата калия. (г/л): CrO₃=250; SrSO₄=6-8; K₂SiF₆=20; K₂Cr₂O₇=110; режим хромирования D_к=30-100 А/дм²; t=40-70° C; выход по току 17-24%. При применении данного электролита получение блестящих осадков возможно при пониженных температурах и плотностях тока, коррозионная активность электролита значительно снижается.

      

 1.5  Выбор оборудования, режущего и измерительного инструмента

 

        Осуществляем подбор оборудования, режущего и измерительного

инструмента для  данных операций, оборудование, режущий  и измерительный инструмент подбираем  с учетом вида операций необходимой точности и чистоты поверхности, полученные данные заносим в таблицу 2.1.

Основой для  выбора состава  технологического оборудования является принятый технологический процесс. При наличии технологических маршрутных карт годовые объемы работ, выполняемые отдельными видами технологического оборудования, определяется путем суммирования трудоемкостей всех технологи-ческих операций, выполняемых на рассматриваемом оборудовании, с учетом годового количества ремонтируемых изделий.

 Расчетное  число единиц  оборудования определяют по формуле

 

  =                                              (1.2)

 

где  Т_Г = 4352,67 чел.-ч.;– годовой объем работ, выполненных на этом оборудовании, чел.-ч.;

      Т_фо = 1858,4 чел.-ч.;– эффективный (расчетный) годовой фонд времени оборудования

            

      Определяем эффективный годовой фонд времени оборудования

 

      Т_фо= Т_фг· η =2020∙0,92 = 1858,4 чел·ч.                                                         (1.3)

 

 По станкоемкости объектов ремонта рассчитывают потребность в техноло-гическом оборудовании, используемом при машинных способах работы (металлорежущим, кузнечнопрессовом, деревообрабатывающим и др.).

Когда время  занятости оборудования выполнением технологической операции равно продолжительности обработки, установки закрепления и снятия изделия, причем все или часть этих действий может происходить без участия рабочего.

 Для расчета числа единиц технологического оборудования используют формулу (1.3), но годовой объем работ задают в станко – часах.

         К основному оборудованию ремонтного предприятия относят оборудование, на  котором  выполняются  основные, наиболее  сложные   и   трудоемкие технологические   операции. 

По трудоемкости технологических операций рассчитывается число единиц технологического  оборудования Х_об для разборки и сборки (агрегатов и автомобилей) и механической обработки.

На участке  установлено следующее оборудование (таблица 1.6)

 

 Таблица 1.6 Технологическое оборудование

 

№ №	Наименование	Модель	Кол-во, шт	Характерист.	Устанав мощность кВт	Габаритные  размеры, мм	Занимаема Sпола, м.
	Ванна для осталивани	-	1	Емкость 840л.	-	1800×800	1,44
	Ванна для хромировани	-	1	V= 840 л.	-	1600×900	1,44
	Выпрями-тельное устройство	ВАКГ – 12/6-1600	2	Максимальная I= 1600 А, U= 12 В	37,0 кВ×А	1000×800	0,16
	Конторский  стол	-	1	самоизготовление	-	1400×750	1,05
	Приспособление    для навешивания деталей	-	1	самоизготовление	-	1200×800	0,96
	Раковина	-	1	Стальная	-	-	-
	Стелаж для  деталей	-	3	Металлически	-	3060×600	5,52
	Ванна для промывки деталей	-	1	Емкость 950 л.	-	1200×650	0,78

 

 

 

Таблица 1.6    Вспомогательное оборудование

 

№№	Оборудование	Модель, тип	Кол-во
1	Приспособление  для разборки-сборки поршневого пальца	И 801.20.000	1
2	установка моечная	мод. 196М, «Тайфун-Б»;	1
4	ванна для мойки деталей	ОМ-1316	1
8	рукоятка  динамометрическая	мод. 131М	1
9	отвертка  слесарно-монтажная	6,5 мм ГОСТ 17199-71	1
10	головки сменные	17,22 мм., ГОСТ 25604-83	1
11	ключи гаечные открытые	17,22 мм , ГОСТ 2839-80	1
13	пассатижи комбинированные	ГОСТ 17438-72	1
15	щетка латунная	самоизготовление	1
16	емкость с профильтрованным дизельным топливом	самоизготовление	1

  Разработка операций технологического процесса

 

Каждый отдельный  производственный процесс подразделяется на составляющие его операций.

В технологическом  отношений операций разделяются  на переходы, под которыми понимают однородные технологические и организационные неделимые части производственного процесса, характеризуемые определенной направленностью и содержанием происходящих механических и физико-механических изменений предмета труда, неизменностью обрабатываемого поверхности и режима работы оборудования, постоянством состава участвующих в процессе компонентов и орудия труда.

Итак, под переходом  понимается часть операций, характеризуемая  изменением обрабатываемой поверхности, инструмента или режимы работы оборудования.

 

          1.6.1  Содержание операций      

 

Во всех рассматриваемых  автомобильных двигателях применяются поршневые пальцы плавающего типа.

Пальцы  изготовляются из стали и термически обрабатываются. При изготовлении пальцев из малоуглеродистых легированных сталей наружная поверхность пальцев подвергается цементации, закалке и отпуску на твердость HRC 58—65.

Поршневые пальцы, изготовляемые из стали Ст40Х, закалены токами высокой частоты на слой глубиной 1,0—1,5 мм, твердость HRС 56—62. Перед поверхностной закалкой пальцы подвергаются закалке с высоким отпуском.

Поршневые пальцы изнашиваются в середине и по концам, в зависимости от способа крепления пальца. Износ пальца и сопряженной с ним детали увеличивает зазор между ними, что часто приводит к тому, что палец начинает стучать. Для двигателей КамАЗ-740 заводами выпускаются   пальцы    номинального   и   ремонтного   размеров. Пальцы двигателей КамАЗ-740 изготовляются с наружным диаметром 45_-0,007 мм .

В процессе изготовления пальцев с целью  их подбора по отверстиям   в бобышках поршня (селективная сборка) производят сортировку пальцев  всех рассматриваемых двигателей (кроме ЯМЗ-236) на четыре группы,  через 0,0025 мм, а ЯМЗ-236 на три группы через 0,003 мм.

 

2. Определение припусков на обработку

 

Определение припусков необходимо для дальнейшего  расчета режимов обработки. Правильно выбранные величины операционных припусков влияют на качество обработки и себестоимость ремонта деталей.

Ориентировочные величины припусков на обработку  следует принять по рекомендациям (Л - 8 с.75-85.)

Слой металла  снимают в процессе механической обработки для получения детали, соответствующей чертежу называется, припуском на обработку.

Припуски различают  общие и промежуточные (межоперационные). Общим припуском называют слой материала, снимаемый при выполнении всех технологических  переходах при обработке данной поверхности до размера по чертежу. Общий припуск определяется как сумма межоперационных припусков.

Так как при  обработке, размеры не могут быть точно выдержанными, то возникает необходимость ограничить отклонения от заданных размеров заготовок и точность обработки поверхностей на промежуточных операциях. Такие отклонения устанавливают с помощью операционных допусков.

Общий припуск  при конкретной операции складывается из величины номинального припуска и  величины допуска предшествующей операции.

Определение припусков необходимо для длительного расчета величины операционных припусков влияют на качество обработки и себестоимость ремонта детали. В данном курсовом проекте определение припусков рассмотрено при разработке технологического процесса  восстановления поршневого пальца.