Dokument_Microsoft_Word_5

Разработка технологического процесса восстановления ведущей конической шестерни главной передачи автомобиля ГАЗ-53 - файл

Содержание Введение……………………………………………………………… 1 Разработка технологического процесса восстановления детали…….. 1.1 Характеристика условий работы детали и перечень возможных дефектов детали 1.2 Разработка маршрута восстановления детали………………………. 1.3 Расчет режимов выполнения технологических операций и определение технических норм времени на их выполнение………….. 2 Организация рабочего места для технического обеспечения технологического процесса………………………………………….…… 2.1 Подбор оборудования, режущего и измерительного инструмента, технологической оснастки……………………………………………….. 2.2 Определение программы восстановления деталей………………… 2.3 Организация рабочего места восстановления деталей…….………. 3 Мероприятия по охране труда и техника безопасности…………..…. 4 Оценка ремонтопригодности детали………………………………….. 5 Технико-экономическая оценка технологического процесса восстановления детали………………………………………………….… Заключение……………………………………………………………….... Список использованных источников……………………………………. Приложение А – спецификация оборудование………………………….

ВВЕДЕНИЕ

Ремонт автомобилей является объективной необходимостью, которая обусловлена техническими и экономическими причинами.

Во-первых, потребность народного хозяйства в автомобилях частично удовлетворяется путем эксплуатации отремонтированных автомобилей. Во-вторых, ремонт обеспечивает дальнейшее использование тех элементов автомобилей, которые не полностью изношены. В результате сохраняется значительный объем прошлого труда. В-третьих, ремонт способствует экономии материалов идущих на изготовление новых автомобилей. При восстановлении деталей расход материалов в 20…30 раз ниже, чем при их изготовлении.

Многочисленные исследования показали, что первый капитальный ремонт, как правило, по всем слагающим экономической эффективности затрат общественного труда выгоднее приобретения нового автомобиля. Это объясняется двумя возможными обстоятельствами:

- фактические затраты на первый капитальный ремонт большинства видов машин и оборудования не превышает 30-40% их балансовой стоимости, повторные же ремонты обходятся значительно дороже; - большинство видов машин подвергаются первому капитальному ремонту, как правило, до наступления морального износа.

Общее число деталей в современных автомобилях составляет тысячи наименований. Однако число деталей, лимитирующих их срок службы до капитального ремонта, не превышает нескольких десятков наименований. Задача заключается в том, чтобы повысить долговечность этих деталей до уровня обеспечивающего наибольшую долговечность автомобиля.

Наряду с поиском путей и методов повышения надежности, которая закладывается в конструкцию автомобиля при проектировании и внедряется в сфере производства, необходимо изыскать пути и методы для решения этой же задачи в сфере эксплуатации и ремонта. От того, как разумно будет использоваться ресурс автомобилей в эксплуатации, зависит действительный срок его службы до капитального ремонта.

Авторемонтное производство, получив значительное развитие, еще не в полной мере, реализует свои потенциальны возможности. По своей эффективности, организационному и технологическому уровню оно еще отстает от основного производства автомобилестроения. Качество ремонта остается низким, стоимость высокой, уровень механизации достигает лишь 25…40%, вследствие чего производительность труда в два раза ниже, чем в автомобилестроении. Авторемонтное предприятие (АРП) оснащены в основном универсальным оборудованием большой степени изношенности и малой точностью. Это негативные стороны современного состояния авторемонтного производства и определяют пути его развития.

1. Разработка технологического процесса восстановления детали 1.1 Характеристика условий работы детали и перечень возможных дефектов детали Ведущая коническая шестерня главной передачи автомобиля ГАЗ-53 служит для передачи крутящего момента двигателя, преобразованного в коробке передач. Ведущая шестерня выполняется заодно с валом. Во время эксплуатации автомобиля шестерня воспринимает значительные осевые силы, изменяющие свое на­правление при изменении направления вращения шестерен. Из-за этих сил изнашиваются шейки вала под подшипники. Так как шестерня всегда находится под нагрузкой при движении автомобиля, то имеет место износ и выкрашивание зубьев. По этим же причинам возникает износ шлицев по толщине. Шестерня изготовлена из стали 25ХГМ.. Сталь 25ХГМ является среднелегированной с содержанием углерода 0,25% и добавлением таких легирующих элементов как хром, марганец, магний. Ведущая коническая шестерня главной передачи автомобиля ГАЗ-53, поступая в капитальный ремонт, может иметь следующие дефекты:

1. Износ зубьев по толщине и выкрашивание рабочей поверхности.

2. Местное выкрашивание поверхностей отдельных зубьев.

3. Износ шлицев по толщине.

4. Срыв или износ резьбы М24×1,5.

5. Износ передней и задней шеек вала под роликовый подшипник передней опоры и под роликовый подшипник задней опоры

Исходным документом для разработки технологического процесса восстановления детали является "Карта дефектовки детали" (табл.1), в которой приводятся эскиз, общие сведения о детали, перечень возможных ее дефектов, способы их выявления, допустимые без ремонта размеры отдельных поверхностей и рекомендуемые способы устранения дефектов. Таблица 1 - Карта дефектовки детали

Карта дефектовки детали
Деталь: Ведушая коническая шестерня главной передачи
			Материал: Сталь 25ХГМ
			Твердость: HRC 60-65
Позиция на эскизе	Наименование дефектов	Способ установления дефекта и средства контроля	Размер, мм			Заключение (с указанием возможных способов восстановления)
			номинальный размер	допустимый без ремонта	допустимый для ремонта
1	Износ зубьев по толщине и выкрашивание рабочей поверхности	Осмотр	-	-	-	Браковать
2	Местное выкрашивание поверхностей отдельных зубьев	Осмотр.	-	-	-	Браковать
3	Износ шлицев по толщине	Штангенциркуль ШЦ 1-125	6-0,05	5,96	менее 5,96	Заплавить шлицевые впадины с последующим фрезерованием шлицев
4	Срыв или износ резьбы М24×1,5	Осмотр. Кольцо резьбовое или сопряженная деталь	М24× 1,5	-	Износ или срыв резьбы не более 2-х витков	Напыление, наплавка с последующим нарезанием резьбы, напрессовка ремонтной втулки
5	Износ передней и задней шеек вала под роликовый подшипник передней опоры и под роликовый подшипник задней опоры	Скоба индикаторная СИ 0-65 ГОСТ 11098-75		39,96 44,96 24,96	менее 39,96 менее 44,96 менее 24,96	Напыление, хромирование, наплавка, осталивание шеек с последующим шлифованием

1.2 Разработка маршрута восстановления детали Разработка процессов восстановления детали производится по маршрутной технологии, что способствует рациональному использованию оборудования, экономии энергоресурсов и исключению встречных потоков перемещения деталей по производственным участкам ремонтного предприятия. Под маршрутной понимается технология, составленная на комплексе дефектов, а маршрутом называется последовательность выполнения технологических операций с минимальными перемещениями детали. При разработке маршрутов восстановления деталей необходимо руководствоваться следующими принципами: - сочетание дефектов в каждом маршруте должно быть действительным и базироваться на результатах исследования закономерностей появления дефектов данной детали; - маршрут должен предусматривать технологическую взаимосвязь сочетаний дефектов со способами восстановления; - количество маршрутов восстановления детали должно быть минимальным; - восстановление деталей по маршрутной технологии должно быть экономически целесообразным и учитывать технологическую необходимость и возможность восстановления отдельных поверхностей. Сочетание дефектов шестерни позволяет проводить их восстановление по трем маршрутам. Маршрут №1:

1. Износ зубьев по толщине и выкрашивание рабочей поверхности.

2. Износ зубьев по толщине и выкрашивание рабочей поверхности.

3. Износ шлицев по толщине.

4. Срыв или износ резьбы М24×1,5.

5. Износ передней и задней шеек вала под роликовый подшипник передней опоры и под роликовый подшипник задней опоры.

Маршрут №2:

1. Износ зубьев по толщине и выкрашивание рабочей поверхности.

2. Износ передней и задней шеек вала под роликовый подшипник передней опоры и под роликовый подшипник задней опоры

3. Износ шлицев по толщине.

Маршрут №3:

1. Износ шлицев по толщине.

2. Срыв или износ резьбы М24×1,5.

3. Износ передней и задней шеек вала под роликовый подшипник передней опоры и под роликовый подшипник задней опоры

Разработка технологического процесса восстановления ведущей конической шестерни главной передачи будет произведена по маршруту №3.

Следующим этапом курсовой работы является анализ способов восстановления детали и выбор наиболее рациональных способов.

Такой дефект как износ шлицев по толщине можно восстановить наплавкой шлицевых впадин с последующим фрезерованием шлицев. Срыв или износ резьбы восстанавливается напылением,наплавкой с последующим нарезанием резьбы или напрессовкой ремонтной втулки. Износ передней и задней шеек вала под роликовый подшипник передней опоры и под роликовый подшипник задней опоры восстанавливают осталиванием шеек с последующим шлифованием.

Необходимо выбрать наиболее оптимальные методы восстановления необходимых дефектов. По чертежу детали выбирается класс и группа, к которой относится деталь по конструктивно-технологическим признакам. Восстанавливаемая деталь относится к четвертой группе деталей третьего класса. Для выбора конкурентных способов восстановления используются конструктивные и технологические характеристики деталей, учитывающие восемь наиболее важных признаков: форму, размеры, толщину покрытия, твердость поверхности, усталостную прочность материала детали, характер действующих нагрузок. На основании этих признаков определены возможные способы восстановления деталей и удельные показатели технического уровня технологии, экономической эффективности и технического уровня детали после восстановления. Проанализировав показатели долговечности по данному классу деталей после ремонта наиболее целесообразно для восстановления таких дефектов как износ шеек вала под подшипники восстанавливать вневанным осталиванием. Перед остамиванием детали придают правильную геометрическую форму при помощи механической обработки. Технологический процесс вневанного осталивания состоит в следующем: 1. очистка деталей от грязи и масла;

2. механическая обработка – шлифовальная;

3. зачистка поверхности деталей наждачной шкуркой;

4. сборка деталей на специальные подвески;

5. изоляция мест не подлежащих железнению при небольшой его длительности, можно производить листовым целлулоидом (кинопленной), цапон-лаком или пластикатом, если длительность железннения не превышает 2-3 часа. Более надежным изоляционным материалом является хлорвиниловые пластикаты;

6. обезжиривание венской известью;

7. промывка в проточной холодной воде;

8. Анодная обработка в 30-процентном растворе серной кислоты. Анодная обработка оказывает большое влияние на прочность сцепления покрытия с основным металлом и производится с целью:

а) удаление с поверхности тончайшей пленки окислов,

б) протравливание поверхностного слоя для проявления кристаллической структуры металла,

в) пассивирование поверхности, т.е. нанесение тончайшей пассивной пленки, защищающей поверхность, подлежащую покрытию от непосредственного соприкосновения с электролитом.

Анодную обработку рекомендуется вести в электролите состава: 30-процентном H₂SO₄, FeSO₄*7H₂O 10-25 гр/л., плотность электролита 1,23.

Деталь завешивается на анод и обрабатывается в электролите при плотности тока 10-70 A/дм² (в зависимости от материала детали) и комнатной температуры. Катодом при этом служат пластины свинца или нержавеющей стали;

9. промывка деталей холодной водой. Детали весом 3-5 кг и более рекомендуется промывать горячей водой при 80-90⁰ С. Целью промывки является удаление остатков кислоты из всех углублений и полостей деталей при длительности прогрева от 10 сек. до 5 мин; 10. завешивание деталей, осталивание и выдержка детали без включения тока в течение 30 секунд для разрушения пассивной пленки. Для деталей, подвергающихся промывки горячей водой, операция выдержки без тока не проводится; 11. осталивание деталей;

Для уменьшения загрязнения электролита шлаком помещать аноды в чехлы из кислотной стеклянной ткани.

Верхние конца деталей должны быть ниже уровня электролита на 5-10 см. Для получения высококачественных осадков электролит необходимо подвергать филотрации. При работе в одну смену и средних режимах процессах периодичность равна 5-7 дней.

12. после осталивания проводится промывка деталей горячей водой при 80-90⁰ С;

13. нейтрализация в 10-процентном растворе каустической соды при 80-90⁰ С и выдержке 30 минут;

14. промывка горячей водой;

15. демонтаж деталей с подвеской и удаление изоляции;

16. контроль качества покрытия;

17. механическая обработка - шлифование деталей под требуемый размер электрокорундовым камнем НА зернистость 46-60 мкм, при обильном охлаждении. Покрытие должно быть гладким, без большого количества бугров, дентридов, разрывов, шелушения и других видов дефектов;

Чтобы восстановить рабочую поверхность зубьев необходимо установить ДРД. Дополнительные ремонтные детали обычно изготавливают из того же материала, что и восстанавливаемая деталь. Рабочая поверхность ДРД должна соответствовать свойствам восстанавливаемой поверхности детали. Для этого ДРД подвергают термической обработке.

Для определения последовательности выполнения технологических операций с раскрытием их содержания необходимо руководствуются следующими положениями:

• последовательность выполнения операций должна исключать повторное поступление дета­лей на посты устранения дефектов;

• в первую очередь устраняются дефекты поверхностей, которые являются базовыми при дальнейшей обработке детали;

• затем выполняются подготовительные, восстановительные операции, черновая обработка, термическая обработка;

• гальванические операции назначаются предпоследними и последними - отделочные;

• однотипные операции, выполняемые при устранении различ­ных дефектов, объединяются в одну операцию, однако необходимо учитывать, что при серийном производстве используются специальные приспособления, поэтому переустановка детали на них не всегда возможна;

• совмещение черновой и чистовой обработки в одной операции и на одном и том же оборудовании нежелательно;

Последовательность операций технологического процесса восстановления шестерни можно представить в виде таблицы 2. Таблица 2 – Технологический процесс восстановления

Технологический процесс восстановления Наименование детали: ведущая коническая шестерня главной передачи Материал детали: I 236-1701132 – сталь 15ХГНТА II 236-1701166 – СТАЛЬ 45 Твердость рабочих поверхностей: I HRC 58-62 II HRC 56-62 Суммарное время восстановления:150,4 мин.
Наимено-вание дефектов	Номер опера- ции	Наименование и содержание операции	Оборудование (тип,модель)	Тех.оснастка	Режущий и измер. инстру- мент	Проф и разряд		Тш, мин
1. Износ шлицев по толщине 1,5.2. Срыв или износ резьбы М24 3. Износ передней и задней шейки вала под роликовый подшипник передней опоры и под роликовый подшипник задней опоры.	005	Токарная. 21 мм по всей длинне.Проточить резьбовой конец вала,	Станок токарно-винторезный 16К20.	Патрон 3-х кулачковый ГОСТ 2675-80 Штангенциркуль ШЦ 1-125 ГОСТ 166-80	Проходной резец, Т16К6 ГОСТ 18879-95	Токарь 2		0,46
	010	Наплавочная. Зачистить шлицы до металлического блеска. h=0,2 мм.Заплавить шлицевые впадины с превышением над основной поверхностью 0,5 мм.27Наплавить резьбовую шейку вала,	Переоборудованный токарный станок с пониженной частотой вращения шпинделя	Головка для вибродуговой наплавки под слоем флюса А-580М Выпрямитель ВС-300	Порошковая проволока ПП-АН-122. Штангенциркуль ШЦ 1-125 ГОСТ 166-80	Сварщик 4		7,52
	015	Токарная. 0,2 мм35,8Проточить шлицевую поверхность, 0,224Проточить резьбовой конец вала, 1,5Нарезать резьбу М24	Станок токарно-винторезный.	Патрон 3-х кулачковый ГОСТ 2675-80	Проходной резец, Т16К6. ГОСТ 18879-95 Резьбовой резец ГОСТ 18869-96. Микрометр. ГОСТ 6507-78	Токарь 3		1,91
	020	Шлице фрезерная. Фрезеровать шлицы.	Станок шлицефрезерный 5350	Оправка ГОСТ 16212-70 Центра ГОСТ 13212-79	Фреза червячная одназахадная. Калибр-кольцо на размер 6,05 мм	Фрезеровщик 4		13,58
	025	Шлифовальная. Шлифовать шейки вала под подшипники до удаления следов износа и восстановления 0,05 мм.0,05 ; 24,80,05 ; 44,8 : 39,7геометрической формы,	Станок кругло шлифовальный 36151	Центра ГОСТ 13212-79.	Круг 24А 25Н СМ2 4К1 Скоба 39,7 мм , 44,8 мм, 24,8 мм ГОСТ 18355-73	Шлифовщик 4		1,14
	030	Гальваническая. 0,02 мм.0,02 ; 25,180,02 ; 45,15 : 40,15Осталивать шейки под подшипники,	Установка для вневанного железнения на ассиметричном токе	Устройство анодное. Подвеска специальная. Загрузочное устройство. Таль,Q=0,25 т.	Электролит FeCi2 200…220; HCl 1,5 ; H2SO4 1 ; KCl 5…15 г/л	Гальваник 4		26,42
	035	Термообработка. Нагреть шлицевую поверхность ТВЧ.	Установка ТВЧ	Индуктор ПЦ-135 Центра ГОСТ 13212-79	Твердомер Роквелла 20…70 HRC ГОСТ 23677-79	Термист 3		5,70
	040	Шлифовальная. :Шлифовать шейки вала в номинальные размеры, 40 мм ;45 мм ; 25 мм Ra 0,63 мкм.	Станок кругло шлифовальный 36151	Центра ГОСТ 13214-79	Круг ЭК36-60 СМ1 Скоба индикаторная СИ 0-65 ГОСТ 11098-75 Образец шероховатости Ra 0,63 ГОСТ 9378-75	Шлифовщик 4		1,40
	045	Шлицешлифовальная. Шлифовать шлицы в размер по калибру 6 мм. Ra 0,16 мкм	Станок шлице шлифовальный 3451	Устройство делительное	Круг 24А25Н СМ2 4К1 ГОСТ 2424-83 Калибр-кольца 5,995 мм. Образец шероховатости Ra 0,16 ГОСТ 9378-75	Шлифовщик 4		1,95
	050	Контрольная	Стол контролёра.	Подставка.	Калибр-кольца Скоба индикаторная СИ 0-65 ГОСТ 11098-75	Контролёр 4		1,60

1.3 Расчет режимов выполнения технологических операций и определение технических норм времени на их выполнение

Технической нормой времени называется регламентированное время выполнения технологической операции в определенных организационно-технических условиях одним или несколькими исполнителями соответствующей квалификации.

Штучное время определяется по следующей формуле: Тшт=То+Тд,

где То - оперативное время,мин.

Тд – дополнительное время на личные потребности(в % от оперативного), мин.

Оперативное время определяется по формуле:

То=Тм+Твсп. Операция 005 – Токарная.

Машинное время :

Тм=К*D*L где : K-коэфициент обтачивания

S-подача, S=0,25 мм/об

V-скорость вращения детали, V=105 м/мин

D-диаметр, D=24 мм

L-длинна обтачиваемой поверхности, L=30 мм Тм=0,00012*24*30=0,1 мин Тшт=Тм+Твп=0,2+0,36=0,46 мин Операция 010 – Наплавочная.

Зачистить шлицы до металического блеска :

Тшт=2,47 мин [ 7 ]

Наплавить шлицы : где: I-число слоёв наплавленного металла, I=3 Z-количество шлицевых впадин, Z=10

tв1- время на снятие и установку детали, tв1=0,15 мин

tв2-время на очистку 1 м, tв2=0,7 мин

Наплавить резьбовой конец вала : Тшт=3,9+3,4+0,22=7,52 мин Операция 015 – Токарная.

Проточить наплавленные поверхности :

К=0,00012

Тшт1=0,00012*36*105=0,45 мин

Тшт2=0,00012*27*35=0,11 мин

Нарезать резьбу : К=0,0003

Тшт3=0,00032*24*35=0,27 мин

Тшт=Тшт1+Тшт2+Тшт3+Твп=0,45+0,11+0,27+0,36*3=1,91 мин. Операция 020 – Шлицефрезерная.

Тшт=t0+tв1+tв2

К=0,009

tв1=0,26 мин

tв2-время подвода фрезы, tв2=1,02 мин t0=К*L*Z=0,009*105*13=12,3 мин Тшт=12,3+0,26+1,02=13,58 мин Операция 025 – Шлифовальная.

Шлифовать шейки вала под подшипники :

где:h-глубина шлифования, h=0,1

f-коэфициент учитывающий условия обработки, шлифование

предварительное, f=1,25