Реферат: Разработка технологического процесса восстановления шатуна автомобиля ЗИЛ-130

Министерство образования

РоссийскойФедерации

Вологодскийгосударственный

техническийуниверситет

Факультет:ПМ

Кафедра: А и АХ

Дисциплина:ТП и РА

РАСЧЕТНО-ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

К КУРСОВОЙ РАБОТЕ

Тема: Разработка технологического процесса

восстановленияшатуна автомобиля ЗИЛ-130

Выполнил: ст. гр. МАХ-53 Блинов С. А.

Проверил: Дажин В. Г.

г. Вологда

2002 г.

Содержание

TOC o «1-3» h z

ВВЕДЕНИЕ — PAGEREF _Toc28099648 h 4

1. РАЗРАБОТКАИ РАСЧЕТ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССАВОССТАНОВЛЕНИЯ ДЕТАЛИ — PAGEREF _Toc28099649 h 5

1.1.Исходные данные — PAGEREF _Toc28099650 h 5

1.2.Анализ условий работы детали — PAGEREF _Toc28099651 h 5

1.3.Технические условия на контроль-сортировку — PAGEREF _Toc28099652 h 5

1.4Маршрут восстановления детали.PAGEREF _Toc28099653 h 6

1.5.Способы устранения дефектов — PAGEREF _Toc28099654 h 6

1.6План рациональной последовательности и содержание технологическихопераций.PAGEREF _Toc28099655 h 7

1.7.Выбор технологических баз — PAGEREF_Toc28099656 h 7

1.8.Выбор оборудования, режущего и измерительного инструмента — PAGEREF _Toc28099657 h 8

1.9.Расчёт припусков на механическую обработку — PAGEREF _Toc28099658 h 10

1.10.Разработка восстановительных операций — PAGEREF _Toc28099659 h 14

1.11.Расчёт режимов механической обработки — PAGEREF _Toc28099660 h 14

1.11.1. Токарная обработка — PAGEREF _Toc28099661 h 14

1.11.2. Железнение — PAGEREF _Toc28099662 h 16

1.11.3. Шлифование — PAGEREF _Toc28099663 h 16

1.11.4. Хонингование отверстия нижней головкишатуна — PAGEREF _Toc28099664 h 16

1.11.5. Растачивание отверстия верхнейголовки шатуна — PAGEREF _Toc28099665 h 17

1.12.Техническое нормирование операций технологического процесса — PAGEREF _Toc28099666 h 19

Списокиспользованных источников — PAGEREF_Toc28099667 h 22

ВВЕДЕНИЕ

В настоящее время авторемонтное производствоявляется достаточно крупной отраслью промышленности, наряду савтомобилестроением призвано удовлетворять растущие потребности народногохозяйства страны в автомобилях, агрегатах, деталях. Благодаря ремонту срокслужбы автомобилей значительно повышается, а парк автомобилей, участвующих втранспортном процессе, намного увеличивается. Вторичное использование деталей сдопустимым износом и восстановление изношенных деталей, узлов и механизмов,способствует успешному решению проблемы снабжения автохозяйств и ремонтныхпредприятий запасными частями и даёт большую экономию различных материалов.

Основная задача курсовойработы по дисциплине «Основы технологии производства и ремонтаавтомобилей» является закрепление, углубление и обобщение теоретическихзнаний, полученных из лекционного курса, а также приобретение навыков проектирования технологических процессоввосстановления деталей автомобиля и пользования ГОСТами, нормативной и другойсправочной литературой.

1. ПРОЦЕССА ВОССТАНОВЛЕНИЯ ДЕТАЛИ1.1. Исходные данные

Исходными данными для разработки технологического процесса являются:

l

рабочий чертёж детали стехнологическими требованиями на её изготовление;

l

производственная программа;

l

карта технологическихтребований на дефектацию детали;

l

каталоги и справочники поиспользуемому оборудованию и технологической оснастке.1.2. Анализ условий работы детали

В процессе работы двигателяшатуны испытывают значительные знакопеременные нагрузки. При движении поршня вовремя рабочего хода и такта сжатия шатун сжимается силами давления газов,воспринимаемыми поршнем. Силы инерции поршня стараются оторвать поршень отшатуна, а значит – растянуть шатун. При нормальных условиях работы износашатуна не происходит. При отсутствии смазки или её низком качестве можетпроизойти схватывание, а в следствии этого – проворачивание верхней втулки иливкладышей, что приводит к задирам нижней и верхней головки шатуна. Износверхней головки шатуна может происходить из-за частой замены верхней втулки.Шероховатость поверхности отверстий головок шатунов Ra=

0,63¸0,40 мкм.

Материал шатуна – сталь 40Р, твёрдость материала шатуна НВ 217¸

248.1.3. Технические условия на контроль-сортировку

Технические условия на контроль-сортировку приводятся в карте техническихтребований на дефектацию детали. В карте дефектации указаны дефекты, размеры(номинальный, допустимый без ремонта и допустимый для ремонта), а такженеобходимые технические воздействия. Схема шатуна с указанием мест и значениеразмеров контроля и дефектовки представлена на чертеже. При контроле детали,поступившей в капитальный ремонт проверяются следующие параметры:

l

уменьшение расстояния междуосями верхней и нижней головки, контролируется шаблоном 184,5 мм, бракуется приразмере менее 184,5 мм;

l

изгиб и скручивание шатуна.В случае непараллельности и отклонения от положения более 0,04 мм на длине 100мм ремонтировать правкой. Браковать при изгибе или скручивании, неисправимыхправкой;

l

износ отверстия верхнейголовки шатуна под втулку. При размере более 29,53 мм производят растачиваниедо ремонтного размера 29,75+0,023 мм;

l

деформация или износотверстия нижней головки шатуна. При размере более 69,512 мм ремонтируется.

l

износ торцов нижней головки.Бракуется при размерах менее 28,5 мм. Причины возникновения дефектов указаны вп. 1.2.1.4. Маршрут восстановления детали

Согласно карте дефектации вовремя капитального ремонта восстанавливаются лишь отверстия верхней и нижнейголовки и изгиб шатуна. Поэтому маршрут восстановления детали один.

1.5. Способы устранения дефектов

Изгиб или скручивание шатунапроверяется на универсальной установке для проверки и правки шатунов. Еслишатун имеет недопустимый изгиб, то нужно не снимая его с прибора править скобойдо устранения дефекта. Если шатун скручен, то нужно не снимая его с прибораправить при помощи винтового приспособления до устранения скручивания. Далеешатун нагревается в электропечи-ванне до температуры 450¸

500 °С, для снятия напряжений, и выдерживается приэтой температуре в течении часа, затем охлаждается на воздухе. После ремонташатун должен удовлетворять следующему условию: параллельность осей отверстийверхней и нижней головки и отклонение от положения их в одной плоскости неболее 0,04 мм на длине 100 мм.

Износ отверстия в верхнейголовки шатуна устраняется расточкой до ремонтного размера втулки (29,75+0,023мм) с использованием токарного станка типа 1М61.

Износ отверстия нижнейголовки шатуна устраняется железнением с последующим шлифованием ихонингованием до номинального размера.

Положительными особенностямиэтого способа является:

а). Высокая скоростьосаждения металла на поверхность;

б). Возможность ремонтадеталей с износом более 0,15 мм.

Процесс нанесения покрытия включает в себя три группы операций: подготовкадеталей, нанесение покрытия, обработка покрытия детали.

Подготовка включаетмеханическую обработку: чистовое растачивание с целью исправлениягеометрических параметров изношенной поверхности. Далее идёт предварительноеобезжиривание с промывкой в проточной воде и анодное травление. Анодноетравление способствует повышению прочности сцепления покрытий свосстанавливаемой поверхностью.

Нанесение покрытияосуществляется безванным способом в холодном электролите на асимметричном токе.Обработка детали после железнения включает: промывку деталей в проточной воде,сушку и механическую обработку (шлифование и хонингование до требуемогоразмера).

1.6. План рациональной последовательности исодержание технологических операций

При составлениитехнологического маршрута необходимо учитывать следующие требования:

l

одноимённые операции по всемдефектам маршрута должны быть объединены;

l

каждая последующая операциядолжна обеспечить сохранность качества работы поверхностей детали, достигнутуюпри предыдущих операциях;

l

в начале должны идтиподготовительные операции, затем восстановительные, кузнечные,слесарно-механические, шлифовальные и доводочные.

План рациональнойпоследовательности принимаем следующий:

1). Моечныеоперации.

2).Контрольные операции.

3).Слесарно-механическая операция (правка шатуна).

4). Расточнаяоперация (тонкая расточка) отверстия в верхней головке шатуна под втулкуремонтного размера.

5). Расточнаяоперация (чистовая расточка отверстия в нижней головке шатуна для исправлениягеометрии).

6).Гальваническая операция (нанесение покрытия на поверхность отверстия в нижней головкешатуна).

7).Шлифовальная операция (шлифовка восстановленного отверстия до номинальногоразмера с учётом припуска на хонингование).

8).Хонинговальная операция (хонингование отверстия до номинального размера).

9). Контрольнаяоперация.

1.7. Выбор технологических баз

Базовые поверхности следует выбирать с таким расчётом, чтобы при установкеи замене деталь не смещалась с приданного местоположения и не деформироваласьпод воздействием сил резания и усилий закрепления. При выборе баз необходимоучитывать:

l

по возможности выбирать тебазы, которые использовались при изготовлении детали;

l

базы должны иметьминимальный износ;

l

базы должны быть жёсткосвязаны точными размерами с основными поверхностями детали, влияющими на работув сборочной единице.

При механической обработке кривошипной головки шатуна базой являетсяторцовая поверхность кривошипной головки и отверстие в верхней головке шатуна(рис. 1.1). При износе этой поверхности она должна быть восстановлена. Приправке шатуна используют универсальное приспособление и базовым являетсяотверстие в верхней головке шатуна.

Рис. 1.1. Схема базирования

При обработке, для того,чтобы лишить шатун подвижности используют призмы и опору на плоскость базовойповерхностью. При использовании этой схемы обеспечивается достаточнаянеподвижность детали и отсутствие деформации при закреплении.

1.8. Выбор оборудования, режущего и измерительногоинструмента

При выборе оборудования длякаждой технологической операции необходимо учитывать назначение обработки,габаритные размеры деталей, размер партии обрабатываемых деталей, расположениеобрабатываемых поверхностей, требования к точности и качеству обрабатываемыхповерхностей.

Для обработки деталей,восстанавливаемых гальванопокрытиями, чаще всего применяют абразивнуюобработку.

Для проверки и правкииспользуется универсальное приспособление. Изгиб правится скобой до устранениядефекта, при скручивании шатун правится при помощи винтового приспособления.Для контроля используют набор щупов 0,01¸

0,45 мм.

Для предварительного чистового растачивания используем токарный станок1М61 с применением приспособления для центровки нижней головки шатуна.Характеристики станка приведены в табл. 1.1. Для расточки используется расточнойрезец 2140-0001 ГОСТ 18882-73 с углом в плане g

=60°с пластинами из твёрдогосплава Т15К6. Размеры контролируются индикаторным нутромером с ценой деления 10мкм и пределами измерений 50¸100 мм.

После восстановления железнением деталь подвергается абразивной обработкедо номинального размера. Для шлифования используется токарный станок 3А228 сиспользованием шлифовального круга вместо резца и приспособления для центровкинижней головки шатуна.

Таблица 1.1

Краткая характеристикастанка 1М61

Характеристика

Единицы

измерения

Значение

Максимальный диаметр обрабатываемой детали над станиной

мм

320

Число оборотов шпинделя

об./мин.

12,5¸

2000

Подача суппорта:

продольная

мм/об.

0,08¸

0,19

поперечная

мм/об.

0,04¸

0,95

Количество ступеней подач суппорта

Мощность электродвигателя

кВт

Таблица 1.2

Краткая характеристикастанка 3А228

Характеристика

Единицы

измерения

Значение

Диаметр обрабатываемых отверстий:

наименьший

мм

наибольший

мм

200

Наибольшая длина шлифования

мм

125

Пределы рабочих подач стола

м/мин

2¸

Пределы чисел оборотов изделия

об./мин.

180¸

1200

Пределы чисел оборотов шлифовального круга

об./мин.

8400¸

24400

Пределы поперечных подач изделия

мм/мин.

0,05¸

1,2

Наибольшие размеры шлифовального круга

мм

80´

Мощность электродвигателя

квт

8,275

При внутреннем шлифованиииспользуют шлифовальный круг типа переключения передач диаметром 50 мм, высотой30 мм и зернистостью 40¸

10, материал круга4А20СМ28К5/ПСС4015. при контроле отверстия используется нутромер индикаторный,цена деления 10 мкм, пределы измерений 50¸100 мкм.

При окончательной обработкеиспользуется вертикальный хонинговальный станок модели 3Б833. Характеристикистанка приведены в табл. 1.3. Хонингование производится брускамиАС4125/100-М1-100%, установленными в хонинговальной головке плавающего типа. Контрольобрабатываемой поверхности производится нутромером индикаторным с ценой деления10 мкм и пределами измерения 50¸

100 мкм.

Таблица 1.3

Краткая характеристикастанка 3Б833

Характеристика

Единицы

измерения

Значение

Наибольший диаметр обрабатываемого отверстия

мм

145

Наименьший диаметр обрабатываемого отверстия

мм

67,5

Число оборотов шпинделя

об./мин.

155, 400

Скорость возвратно-поступательного движения

мм/мин.

8,1¸

15,5

Мощность электродвигателя

квт

2,8

При точении отверстияверхней головки шатуна используем токарный станок модели 1М61. Данные станкаприведены в табл. 1.1. Для расточки используется расточной резец 2140-0001 ГОСТ18882-73 с углом в плане g

=60°с пластинами из твёрдогосплава Т15К6. Для контроля величины отверстия в верхней головке шатунапользуемся нутромером индикаторным с ценой деления 10 мкм и пределами измерения 18¸35 мм.

При вспомогательныхоперациях, связанных с железнением, используем ванны для обезжиривания10581.04.00.00, ванны для горячей промывки 10581.08.00.00, ванны для холоднойпромывки 10581.05.00.00. Так как железнение проводим безванным способом, тоиспользуем уплотнения.

Дляконтроля износа торцов нижней головки используем шаблон 28,5 мм или микрометргладкий типа МК с ценой деления 10 мкм и пределами измерения 25¸

50 мм. Уменьшение расстояниямежду осями верхней и нижней головок контролируем шаблоном 184,5 мм.1.9. Расчёт припусков на механическую обработку

После назначенияпоследовательности операций и выбора базовых поверхностей необходимо произвестирасчёт толщины наносимого материала при восстановлении детали.

Толщина наносимого наизношенную поверхность слоя металла определяется по формуле:

<img src="/cache/referats/16264/image004.gif" v:shapes="_x0000_i1026"> (1.1)

где D

изн.– величина износаповерхности детали, мм; zо– общий припуск на обработку.

Величину припуска на обработку поверхности детали после восстановленияможно определить двумя способами:

l

опытно-статистический;

l

расчётно-аналитический.

Опытно-статистические данныеприпусков находятся с помощью таблиц. Расчётно-аналитический метод позволяетопределить величину припуска с учётом всех элементов, составляющих припуск. Приэтом предусматривается, что при каждом технологическом переходе должны бытьустранены погрешности, возникающие на нём и погрешности предшествующегоперехода. Этими погрешностями могут быть высота неровностей поверхностей,глубина дефектного слоя, пространственные отношения и погрешности установки.

аmin,аmax– заданные размеры, мм;

bmin, bmax– выбраковочные размеры, мм;

сmin,сmax– размеры детали после предварительной механическойобработки перед восстановлением, мм;

dmin, dmax– промежуточные размеры, получаемые послечерновой механической обработки после восстановления детали, мм;

d

а, db, dс, dd, dе– допуски соответственно наразмер a, b, c, d, e, мм;

D

min, Dmax– минимальный имаксимальный износ детали, мм;

zmin, zmax,z'min, z'max, z"min, z"max– минимальный и максимальный припуски снимаемые соответственно припредварительной черновой обработке после восстановления детали, чистовойобработке после восстановления, механической обработки перед восстановлением,мм;

hmin, hmax– минимальная и максимальная толщинанаращиваемого слоя при восстановлении детали, мм.

Для деталей тел вращениявеличина минимального припуска определяется по формуле:

<img src="/cache/referats/16264/image006.gif" v:shapes="_x0000_i1027"> (1.2)

где Rzi-1– высота микронеровностейна предшествующем переходе; Ti-1– глубина дефектного слояна предшествующем переходе; Pi-1– суммарные пространственныеотклонения; e

qi– погрешность установки на выполненном технологическом переходе.

Расчёт припусков и толщинывосстанавливаемого слоя выполняем в следующей последовательности:

1). Исходя иззаданных и выбракованных размеров детали определяем максимальную и минимальнуювеличины износа рабочих поверхностей детали (отверстия нижней головки шатуна).

<img src="/cache/referats/16264/image008.gif" v:shapes="_x0000_i1028"> (1.3)

<img src="/cache/referats/16264/image010.gif" v:shapes="_x0000_i1029"> (1.4)

где аmin, аmax– заданные размеры, мм; bmin, bmax– выбраковочные размеры детали,мм.

<img src="/cache/referats/16264/image012.gif" v:shapes="_x0000_i1030"> мм;

<img src="/cache/referats/16264/image014.gif" v:shapes="_x0000_i1031"> мм.

2). Для каждоготехнологического перехода записывают значение Rz, T, p, e

, d. Величины допуска на размернаходится по таблицам от класса точности.

Рис. 1.2. Схема графического расположения припусков и

допусков при восстановлении детали

3). Послепредварительной механической обработке перед восстановлением определяютприпуски и предельные размеры детали. Согласно рис. 1.2 получаем:

<img src="/cache/referats/16264/image018.gif" v:shapes="_x0000_i1033"> (1.5)

<img src="/cache/referats/16264/image020.gif" v:shapes="_x0000_i1034"> (1.6)

<img src="/cache/referats/16264/image022.gif" v:shapes="_x0000_i1035"> (1.7)

<img src="/cache/referats/16264/image024.gif" v:shapes="_x0000_i1036"> (1.8)

Здесь и далее индексы приобозначении Rz, T, p, e

, dпоказывают, с учётомкачества каких поверхностей нужно определить значение этих параметров.

<img src="/cache/referats/16264/image026.gif" v:shapes="_x0000_i1037"> мм;

<img src="/cache/referats/16264/image028.gif" v:shapes="_x0000_i1038"> мм;

<img src="/cache/referats/16264/image030.gif" v:shapes="_x0000_i1039"> мм;

<img src="/cache/referats/16264/image032.gif" v:shapes="_x0000_i1040"> мм.

4). Определяемприпуски на чистовую механическую обработку восстановленной детали и еёпредельные размеры после черновой обработки:

<img src="/cache/referats/16264/image034.gif" v:shapes="_x0000_i1041"> (1.9)

<img src="/cache/referats/16264/image036.gif" v:shapes="_x0000_i1042"> (1.10)

<img src="/cache/referats/16264/image038.gif" v:shapes="_x0000_i1043"> (1.11)

<img src="/cache/referats/16264/image040.gif" v:shapes="_x0000_i1044"> (1.12)

5). Определяемприпуски на черновую обработку восстановленной детали и её предельные размерыпосле восстановления:

<img src="/cache/referats/16264/image050.gif" v:shapes="_x0000_i1049"> (1.13)

где d– диаметр обрабатываемого отверстия,мм; d

отв.– допуск на диаметр обрабатываемогоотверстия в зависимости от точности отверстия, мм.

<img src="/cache/referats/16264/image052.gif" v:shapes="_x0000_i1050"> (1.14)

<img src="/cache/referats/16264/image054.gif" v:shapes="_x0000_i1051"> (1.15)

<img src="/cache/referats/16264/image056.gif" v:shapes="_x0000_i1052"> (1.16)

<img src="/cache/referats/16264/image062.gif" v:shapes="_x0000_i1055"> мм,

<img src="/cache/referats/16264/image064.gif" v:shapes="_x0000_i1056"> мм.

6). Определимтолщину наращиваемого слоя при восстановления детали:

<img src="/cache/referats/16264/image066.gif" v:shapes="_x0000_i1057"> (1.17)

<img src="/cache/referats/16264/image068.gif" v:shapes="_x0000_i1058"> (1.18)

<img src="/cache/referats/16264/image070.gif" v:shapes="_x0000_i1059"> мм,

<img src="/cache/referats/16264/image072.gif" v:shapes="_x0000_i1060"> мм.

7). Проверяем правильность расчёта припусков по каждому переходу итолщины восстанавливаемого слоя:

<img src="/cache/referats/16264/image074.gif" v:shapes="_x0000_i1061"> (1.19)

<img src="/cache/referats/16264/image076.gif" v:shapes="_x0000_i1062"> (1.20)

<img src="/cache/referats/16264/image078.gif" v:shapes="_x0000_i1063"> (1.21)

<img src="/cache/referats/16264/image080.gif" v:shapes="_x0000_i1064"> (1.22)

<img src="/cache/referats/16264/image082.gif" v:shapes="_x0000_i1065"> мм,

<img src="/cache/referats/16264/image084.gif" v:shapes="_x0000_i1066"> мм,

<img src="/cache/referats/16264/image086.gif" v:shapes="_x0000_i1067"> мм,

<img src="/cache/referats/16264/image088.gif" v:shapes="_x0000_i1068"> мм.

Последовательность операций при восстановлении размеров отверстия нижнейголовки шатуна:

1). Чистовое растачивание с целью исправления геометрических параметровотверстия нижней головки шатуна.

2). Восстановление детали путём нанесения гальванического покрытия.Применяем железнение.

3). Предварительная механическая подготовка. Назначаем чистовое шлифование.

4). Окончательная механическая обработка. Применяем хонингование сцелью достижения необходимых параметров шероховатости.

Определение припуска на механическую обработку отверстия в верхней головкешатуна: верхнюю головку восстанавливаем растачиванием отверстия в верхнейголовке шатуна до ремонтного размера (29,75+0,023 мм). Выбраковочныйразмер детали равен 29,53 мм, поэтому припуск принимаем равным 0,22 мм.

1.10. Разработка восстановительных операций

Для восстановления отверстия в нижней головке

еще рефераты

Еще работы по транспорту

Реферат по транспорту

Разработка технологического процесса восстановления шатуна двигателя автомобиля ГАЗ-53А

26 Июня 2015

Реферат по транспорту

Востановление деталей

26 Июня 2015

Реферат по транспорту

Устройство парусного корабля

26 Июня 2015

Реферат по транспорту

Технология ремонта автомобилей

26 Июня 2015