Технологический процесс восстановительного ремонта детали

Технологический процесс  восстановительного ремонта детали

 

 

 ОГЛАВЛЕНИЕ

1. ВВЕДЕНИЕ 3

2. ОБОСНОВАНИЕ РАЗМЕРА  ПРОИЗВОДСТВЕННОЙ

ПАРТИИ ДЕТАЛИ 4

3. РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО  ПРОЦЕССА

ВОССТАНОВЛЕНИЯ ДЕТАЛИ 5

3.1. Ремонтный чертеж детали 5

3.2. Характеристика детали  и условий ее работы 5

3.3. Выбор способов восстановления  детали 5

3.4. Схема технологического  процесса 8

3.5. План технологических  операций 9

4. РАЗРАБОТКА ОПЕРАЦИЙ  ПО ВОССТАНОВЛЕНИЮ ДЕТАЛЕЙ 11

4.1. Исходные данные 11

4.2. Содержание операций 11

4.3. Определение припусков  на обработку 12

4.4. Расчет режимов обработки  13

4.5. Расчет норм времени  14

5. КОМПЛЕКТ ДОКУМЕНТОВ  НА ВОССТАНОВЛЕНИЕ 15

5.1. Маршрутная карта 15

5.2. Карта эскизов 16

5.3. Операционная карта  16

6. РАСЧЕТНАЯ ЧАСТЬ 17

6.1. Расчет годовой трудоемкости  работ на участке 17

6.2. Расчет количества производственных  рабочих на участке 17

6.3. Расчет количества основного  оборудования на участке 18

6.4. Расчет площади участка  20

6.5. Планировка участка  с расстановкой оборудования 20

7. ЗАКЛЮЧЕНИЕ И ВЫВОДЫ 22

8. СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 23

1. ВВЕДЕНИЕ

В процессе эксплуатации автомобиля его рабочие свойства постепенно ухудшаются из-за изнашивания деталей. Исправным считают автомобиль, который  соответствует всем требованиям  нормативно-технологической документации. Работоспособный автомобиль в отличии  от исправного должен удовлетворять  лишь тем требованиям выполнение которых позволяет использовать его по назначению без угрозы безопасности движения.

Повреждением называют переход  авто в неисправные, но работоспособные  состояния. Отказом называют переход  автомобиля в неработоспособное  состояние.

Текущий ремонт автомобилей  производят на АТП. Он должен обеспечивать гарантированную работоспособность  автомобиля на пробеге другого очередного планового ремонта, но не менее пробега  другого очередного ТО-2. При длительной эксплуатации автомобилей достигают  такого состояния когда их ремонт в условиях АТП становится невозможным  или экономически нецелесообразным, в этом случае они направляются на авторемонтные предприятия (АРП).

Основными источниками экономически эффективными и КР автомобилей является использование оснащенного ресурса  их деталей.

Около 70-75% деталей автомобилей  поступивших в КР могут быть использованы повторно, либо без ремонта, либо после  их восстановления. К ним относятся  большинство наиболее сложных и  дорогостоящих деталей, а так  же валы, оси, цапфы и другие.

Стоимость восстановления этих деталей не превышает 10-50% стоимости  их изготовления. Это достигается  только при наличии, централизованного  ремонта в условиях АРП с специально оборудованными производственными  цехами участками и отделениями. При этом достигается большая  экономия металла и энергетических ресурсов.

Целью данного курсового  проекта является разработка технологического процесса восстановительного ремонта  ведомого вала коробки передач автомобиля ГАЗ-3110.

2. ОБОСНОВАНИЕ РАЗМЕРА 

ПРОИЗВОДСТВЕННОЙ ПАРТИИ ДЕТАЛИ

АРП производит капитальный  ремонт автомобилей ГАЗ-3110.

Количество капитальных  ремонтов (КР) автомобилей определены по наличию охвата машин капитальным  ремонтом:

NKP = NM ? K0

где NKP - количество автомобилей, нуждающихся в капитальном ремонте, шт;

NM - количество автомобилей  в зоне обслуживания, шт;

К0 - коэффициент охвата машин  капитальным ремонтом.

;

где ВГ - среднегодовая наработка  автомобиля, тыс. км.

ВГ = 40000 км, по фактическим  данным предприятия.

ВК - пробег автомобиля до капитального ремонта, тыс. км.

ВК = 160 тыс. км, по /1/

? - поправочный коэффициент  к нормативам на техническое  обслуживание и ремонт, учитывающий  категорию дорожных условий эксплуатации, по /2/ ? = 1,00

КЗ - зональный поправочный  коэффициент по /1/ КЗ = 1,00

Тогда

Тогда NКР = 5846?0,25 = 1462

Принимаем NКР = W = 1500 шт.

3. РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО 

ПРОЦЕССА ВОССТАНОВЛЕНИЯ ДЕТАЛИ

3.1. Ремонтный чертеж детали

 

3.2. Характеристика детали  и условий ее работы

Ведомый вал 24-1701105-10 выполнен заодно целое с ведущей шестерней  главной передачи и вращается  на трех подшипниках, запрессованных в  картер коробки передач. Передний подшипник  двухрядный, упорный, конический, запрессован  в переднюю спинку картера и воспринимает радиальное и осевое усилия от главной  передачи. От осевых перемещений, возникающих  под действием осевых сил на стальных зубьях при передаче крутящего момента, подшипник фиксируется крышкой, которая крепится к картеру четырьмя болтами моментом 3,2-4 кгс-м.

3.3. Выбор способов восстановления  детали

Устранение одного и того же дефекта детали может производиться  различными способами. Правильно выбранный  способ восстановления дефекта оказывает  существенное влияние на качество и  экономичность ремонта детали.

Определим конструкторско-технологические  характеристики детали: вид основного  материала изношенной детали - Сталь 45 (код 11); вид поверхности восстановления - внутренняя цилиндрическая (12); минимально допустимый диаметр восстанавливаемой  поверхности - 25 мм (14); максимально обеспечиваемая толщина наращивания не менее 3 мм (17); вид сопряжения восстанавливаемых  поверхностей - неподвижное (18); вид  нагрузки на восстанавливаемые поверхности - динамическая (19).

По конструкторско-технологическим  показателям определяем применимость способов восстановления (в соответствии с кодовым обозначением табл. 1-7): 05 - наплавка ручная электродуговая, 06 - наплавка ручная газовая, 07 - наплавка ручная аргонно-дуговая. При определении  применимости способов восстановления учитываем, что несмотря на то что  внутренний диаметр наплавляемой поверхности  мал, данные методы могут быть применены, так как ширина наплавляемой поверхности  невелика и наплавка может быть осуществлена сначала с одной стороны детали, а потом с другой. При этом электрод будет располагаться под углом  к наплавляемой поверхности.

Показатели физико-механических свойств, обеспечиваемых выбранными альтернативными  способами восстановления приведены  в таблице 1, а технико-экономические  их показатели в табл. 2.

Таблица 1.

Физико-механические свойства, альтернативных

способов восстановления

 ручная электродуговая  наплавка газовая ручная наплавка  ручная аргонно-дуговая наплавка  Коэффициент

износостойкости 0,7 1 0,7 Коэффициент

выносливости 0,6 0,7 0,7 Коэффициент

сцепляемости 1,0 1,0 1,0 Коэффициент

долговечности 0,42 0,49 0,48 Микротвердость 200 200 250

Сравнивая физико-механические и технико-экономические показатели альтернативных способов, можно видеть, что по физико-механическим показателям (табл. 1) все три способа обладают приблизительно равными свойствами, только электродуговая наплавка незначительно  уступает двум другим способам по выносливости и долговечности. По технико-экономическим  свойствам электродуговая и анодно-дуговая  наплавка обладают почти одинаковые показатели, а газовая наплавка несколько  уступает им. Таким образом, наиболее эффективными методами будут анодно-дуговая  и электродуговая наплавка. При этом анодно-дуговая наплавка наиболее эффективна. Однако применение этого метода требует  специального более дорогостоящего оборудования и целесообразно только при его наличии. При окончательном  выборе способа восстановления необходимо так же учитывать конкретные производственные условия.

Итак, выбираем для восстановления износов вала ручную электродуговую наплавку.

Таблица 2.

Технико-экономические показатели альтернативных

способов восстановления

 ручная электродуговая  наплавка газовая ручная наплавка  ручная аргонно-дуговая наплавка  Удельный расход материала, кг/мм2 48 51 36 Суммарная удельная трудоемкость, н-час/м2 30,6 37 29,4 Коэффициент производительности процесса 1 0,83 1,04 Удельная себестоимость, руб/м2 59,3 74,6 58,9 Показатель технико-экономической оценки, руб/м2 141 152 123

Сущность дуговой наплавки состоит в том, что поверхность  детали и конец электрода разогревается  мощным источником тепла - электрической  дугой, возникающей между электродом и наплавляемой деталью. В результате этого образуется ванна из жидкого  металла, образованного металлом наплавляемой поверхности и материалом электрода. Жидкий металл после остывания образует шов (валик). Для защиты жидкого металла  от вредного воздействия окружающей атмосферы электроды покрывают  специальными обмазками.

Расплавленный металл всегда переносится с электрода на основную деталь, что объясняется воздействием электромагнитных сил, направленного  движения газов, и поверхностного натяжения.

В процессе наплавки наблюдается  неравномерный нагрев и охлаждение шва и околошовной зоны, что  приводит к появлению трещин. Для  предупреждения образования трещин применяют предварительный прогрев  детали и медленное охлаждение после  наплавки, назначают оптимальный  режим наплавки.

Для дуговой сварки и наплавки используют источники переменного  или постоянного тока. Источники  переменного тока - сварочные трансформаторы. Источники постоянного тока - сварочные  выпрямители, сварочные преобразователи  и агрегаты, состоящие из электродвигателя переменного тока и генератора постоянного  тока.

Наплавка обычно ведется  на постоянном токе. Это позволяет  использовать малые токи и изменять полярность тока. В нашем случае, при наплавке среднеуглеродистой стали 35 лучше использовать постоянный ток (при постоянном токе дуга горит  более устойчиво) обратной полярности (так как при этом наплавляемая деталь нагревается меньше, чем электрод) чтобы в переходной зоне не образовывались закалочные трещины.

Так как наплавляемая деталь не имеет термической обработки  и не требует после наплавки высокой  твердости наплавленного металла, то для наплавки можно использовать электроды ОЗН-300 диаметром 4мм. Стержнем этого электрода является наплавочная  проволока ЭН-15Г3-25, покрытие основное, типа покрытия УОНИ. После наплавки таким электродом твердость наплавленного  слоя составляет около 25 единиц по шкале HRC.

Силу тока выбирают в зависимости  от диаметра стержня электрода по формуле:

I=(40...50)dэ,

где I - значение сварочного тока, А;

dэ - диаметр стержня  электрода, мм.

В нашем случае сила сварочного тока I=170 А при напряжении U=30 В.

3.4. Схема технологического  процесса

Под технологическим процессом  понимают часть производственного  процесса, в течение которого происходит последовательная смена состояния  ремонтируемого объекта. Принимаем  схему технологического процесса представленную на рис. 1.1.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 1. Схема технологического процесса

Поступающая на участок коробка  передач разбирается на узлы. Узлы разбираются на детали и отправляются на дефектацию. Продефектованные детали делятся на три группы: негодные, ремонтопригодные, годные. Ремонтопригодные детали направляются на ремонт и восстановление, негодные - в утиль. Годные, отремонтированные  и новые детали со склада комплектуются  и собираются в узлы. Из узлов  происходит сборка коробки передач, которая потом подвергается регулировке.

3.5. План технологических  операций

Процесс восстановления вала предусматривает две операции по механической обработке - обработку  шлицев под ступицу синхронизатора 3 и 4 передачи и обработку шейки. В первом случае деталь будет закрепляться в машинных тисках на столе вертикально-сверлильного станка, при этом базовой будет  внешняя цилиндрическая поверхность  вала. При шейки одновременно обрабатываются и поверхности прорези, которые  будут иметь наплывы после  наплавки. В этом случае деталь также  будет закрепляться в машинных тисках на столе фрезерного станка, при  этом базовой будет боковая поверхность  стержня вала. Обе базовые поверхности  не изнашиваются в процессе работы детали и не требуют восстановления.

Последовательность выполнения операций технологического процесса восстановления детали:

5. Моечная.

10. Дефектовочная.

15. Наплавочная.

20. Сверлильная (рассверливание  отверстия под ступицу синхронизатора).

25. Фрезерная (фрезеровка  шейки).

30. Слесарная (замена втулки).

35. Контрольная.

План технологических  операций восстановления вала 24-1701105-10 приведен на рис. 2.

05 Моечная. Мойка и очистка  детали. Моечная машина ОМ - 4610. 10 Дефектовочная. Дефектовка вала  согласно техническим условиям. Стол. Пробки. Калибр. 15 Наплавочная.  Сварочный преобразователь ПСО-300-2. 20 Сверлильная. Рассверливание отверстия.  Вертикально-сверлильный станок 2А135. 25 Фрезерная. Фрезеровка шейки.  Фрезерный станок 6Н81. 30 Слесарная.  Выпрессовать старую и запрессовать  новую втулку. Пресс гидравлический  ОКС - 1671М. 35 Контрольная. Проверка  геометрических размеров вала. Стол. Пробки. Калибр.

Рис. 2. Технологические операции процесса восстановления вала

4. РАЗРАБОТКА ОПЕРАЦИЙ 

ПО ВОССТАНОВЛЕНИЮ ДЕТАЛЕЙ

4.1. Исходные данные

05 Моечная. Мойка и очистка  детали. Моечная машина ОМ - 4610. 10 Дефектовочная. Дефектовка вала  согласно техническим условиям. Стол. Пробки. Калибр. 15 Наплавочная.  Сварочный преобразователь ПСО-300-2. 20 Сверлильная. Рассверливание отверстия.  Вертикально-сверлильный станок 2А135. 25 Фрезерная. Фрезеровка шейки.  Фрезерный станок 6Н81. 30 Слесарная.  Пресс гидравлический ОКС - 1671М. 35 Контрольная. Проверка геометрических  размеров вала. Стол. Пробки. Калибр.

4.2. Содержание операций

Правильный выбор имеет  важное значение для получения высокой  точности деталей при достаточно высокой производительности процесса восстановления. Правильно выбранная  система баз должна обеспечить: требуемое  положение заготовки при обработке, жесткое и надежное закрепление  заготовки с учетом воздействия  на нее сил и моментов резания, свободный доступ режущего инструмента  к обрабатываемым поверхностям и  возможность выполнения необходимых  измерений.

Выбор баз начинается с  выбора черновой (черной) базы. Черновая база используется только на начальных  операциях обработки только один раз. Черновая база по возможности должна быть точной, не иметь летников, разъемов, заусенцев. Для заготовок, у которых  обрабатываются все поверхности (как  в нашем случае), в качестве черновой следует использовать ту, которая  имеет наибольшие размеры, обеспечивает надежную установку и закрепление  детали. Поэтому выбираем в качестве черновой базы внешнюю цилиндрическую поверхность гильзы (разъемы по половинам  форм все равно имеются на других поверхностях, а летник с данной поверхности удаляется на первой операции).