1. Короткий опис призначення, пристрої, умов роботи і короткий опис технології ремонту шатуна.
Шатун (рис. 2) виготовлений із сталі 40Н2МА (ГОСТ 4543-71), а кришка зі сталі 40Х (ГОСТ 4543-71). Нижня головка має косою роз'єм під кутом 55 ° ± 30 'до поздовжньої осі. Шатун з'єднаний з кришкою двома болтами, укрученими в різьбові отвори тіла шатуна. Фіксація шатуна і кришки здійснюється по шліцах і фіксуючого паску на одному з шатунних болтів. Дуже важливо для роботи шатунних болтів і вкладишів щільне сполучення шлицов, тому бруд, задирки і забоїни на шліцах не допускаються. Шатун з кришкою складають комплект, одна з деталей якого не може бути замінена деталлю іншого комплекту. Перед складанням шатуна різьблення болтів змащують графітним мастилом. Затяжку починають з довгого болта тарованим ключем крутним моментом 20-22кгс-му. Рис 1. Шатун
На шатуні і кришці поблизу стику наносяться мітки спареними шатуна з кришкою.
У нижній головці шатуна є отвір діаметром 93 мм +0'021 під вкладиші підшипників, у верхній головці-отвір діаметром 56 +0'03 мм під бронзову втулку. Внутрішня поверхня втулки остаточно оброблена до діаметра 50 +0.040 мм після запресовування в отвір верхньої головки шатуна, при цьому коливання розміру для одного шатуна повинно бути не більше 0,004 мм.
У процесі експлуатації двигуна у шатунів можуть виникати такі несправності: вигин і скручування, знос отворів в нижній головці та бронзовою втулці.
Шатуни з зазначеними несправностями відновлюють. Шатуни, які мають тріщини будь-якого розміру і розташування, а також відхилення торців верхньої та нижньої головок від стану в одній площині більш ніж на 1,0 мм, вибраковуються. Перевірка на відсутність тріщин здійснюється на магнітному дефектоскоп у магнітному полі при силі струму 800 А.
Бронзову втулку з верхньої головки випрессовиваются при зносі отвору у втулці більш 50,08 мм або при ослабленні посадки втулки.
Для ремонту встановлюють кришку на шатун і кріплять болтами. Остаточну затяжку болтів крутним моментом 20-22 кгс-м виробляють на пристосуванні.
Шатун торцем нижньої головки встановлюють на майданчик плівки 1, головку болта кріплення кришки шатуна вставляють в головку 2 пристосування і включають електродвигун 3. У момент затягування болта з зусиллям 20-22 кгс-м реактивні сили піднімають правий кінець планки / з вантажем 7 вгору; планка натисне на кінцевий вимикач б, який вимкне електродвигун 3. Затяжку другий болта виробляють в тому ж порядку.
Погнуті шатуни з кривизною, що не перевищує 1,0 мм на довжині шатуна, допускається виправляти обробкою торців верхньої голівки шатуна. Правка шатуна не допускається.
Торець верхньої голівки обробляють з двох сторін у розміри, показані на рис. 1. Внутрішній діаметр нижньої головки шатуна перевіряється після контрольної затягування шатунних болтів моментом 20-22 кгс-м. Гранично допустимий діаметр - до 92, 98-93,05 мм, якщо середнє арифметичне діаметрів в площині стику і перерізі, перпендикулярному стику, не виходить за межі 93,00-93,021 мм ..
РИС 2. Пристосування для розточування отворів в головці шатуна.
/ - Притиск; 2, 14 - знімні пальці; 3 - накидна гайка, 4 - планка; 5, 15 - установочні втулки; 6, 10 - знімні приставки; 7 - палець зрізаний; 8, 18 - напрямні втулки; 9, 12 - конусні шайби; 11 - при хват, 13 - болт, 16 -* інсталяційний палець; 17 - упор; 19 - корпус
Відновлення отвори в нижній головці шатуна виробляють осталивание. Попередню розточення отвору до діаметра 93,6 мм під осталивание і остаточну розточення до діаметра 92,96 +0'035 мм виробляють на алмазно-розточувальному верстаті мр-діли 2705 в спеціальному пристосуванні (рис. 2).
Для розточення отвори в нижній головці шатуна на корпус 19 встановлюють знімну приставку 6 настановної втулки 5 в базове отвір діаметром 130 +0'04 мм. На приставку 6 встановлюють шатун отвором у верхній голівці на палець 7, а торцем нижньої головки на торець втулки 5 фіксують отвір нижньої голівки щодо осі шпинделя верстата знімним пальцем 2. Встановлюють притискну планку 4, кріплять шатун у пристосуванні накидною гайкою 3, виймають знімний палець 2 і розточують отвір. Розточення отвору після осталивание виробляють за два проходи. Попередньо розточують отвір до діаметру 92,4 мм різцем з платівкою з твердого сплаву Т5КЮ (частота обертання розточний головки 372 об / хв, подача головки - 0,23 мм / об). Остаточно розточують отвір до діаметру 92,96 +0> 034 мм різцем з платівкою з твердого сплаву Т30К4 (частота обертання розточний головки - 520 об / світ, подача -0,1 мм / об). Після розточення отвір в нижній головці шатуна хонінга в розмір 93 +0'021 мм.
Крім процесу осталивание отвори нижньої головки шатуна, останнім часом розроблено спосіб газопорошковим наплавлення, що полягає в тому, що самофлюсующійся порошок ПГ-ХН80СР2 (РТУ УРСР 1179-67) наноситься на відновлювану поверхню за допомогою її подачі через полум'я ацетилено-кисневого пальника спеціальної конструкції, що використовує ефект ежекції (тип пальника ГАЛ-2-68).
Рис.3 Хонінгувальні голівка.
1 - гідроциліндр; 2 - опорна втулка: 3 - настановний палець, 4 - планка, 5 - колодка хонінга-вальної головки; 6 - алмазні бруски; 7 - повідець; в - чека; 9 - стрижень; 10 - штовхач, 11 - корпус голівки: 12 - розтискний конус, 13 - планка: 14 - притискна втулка, 15 - шатун; 16 - корпус
Хімічний склад порошку ПГ-ХН80СР2: вуглець - 0,3 -: 0,6%, кремній - 1,5-3,0%, залізо - 4,5-5,0%, хром - 12 - 15%, бор - 1,5-2,5%, нікель - 80,2-73,9%.
Порошок випускається Торезький заводом твердих сплавів Міністерства кольорової металургії.
Перед нанесенням-порошкової композиції шатун повинен бути зібраний з нижньою кришкою; болти кріплення кришки шатуна затягнути моментом 20-22 кгс-м.
При наплавленні поверхні отвору в самому шатуні стрижень, його потрібно охолоджувати шляхом занурення у воду по голівку. При наплавленні отвори в кришці шатуна охолодження не потрібно. Товщина наплавленого шару - 0,1 мм. Твердість наплавленою поверхні - HRC 35-40. Трудомісткість наплавлення - 7-10 хв на один шатун.
Після наплавлення отвір нижньої голівки шатуна хонінга до отримання номінального розміру 93 +0> 021 мм. Хонінгування отвори в нижній головці шатуна після розточки або наплавлення. виробляють на вертикально-хонинговальной верстаті моделі ЗМ82-в пристосуванні, показаному на рис. 3. Хонінгувальні голівку кріплять у патроні, який встановлюють в шпиндель верстата. Привід механізму разжима брусків вбудований в шпиндельної бабки верстата. Поступальний рух від приводу передається толкателю 10 і через повідець 7 розтискний конусу 12. Останній, впливаючи на планки 13, розтискає колодки 5 із алмазними брусками 6. Хонінга отвір попередньо до діаметра 92,99 + °> 021 мм алмазними брусками марки 2768-0103-Г-АСР 100/8Q-50M-73 (ГОСТ 16606-71) при питомому тиску брусків 4-6 кгс/см2 і остаточно до діаметра 93 +0> 021 мм алмазними брусками марки 2768-0103-1-АСМ 28/20-50М-73 (ГОСТ 16606-71) при питомому тиску брусків 3-5 кгс/см2. Хонінгувальні голівка повинна робити 88 подвійних ходів в хвилину при 88 об / хв шпинделя верстата. Шорсткість поверхні після остаточної обробки не нижче /? А = 0,63 мкм.
При ослабленні посадки або проворот бронзової втулки отвір у верхній головці після випрессовкі втулки розточують під ремонтний розмір 56,25 мм. Розточення отвори під ремонтну втулку і у втулці під поршневий палець виробляють на алмазно-розточувальному верстаті моделі 2705 в пристосуванні, показаному на рис. 70.
З корпусу 19 пристосування знімають знімну приставку, 6, а на її місце встановлюють знімну приставку 10 і кріплять болтами. На приставку встановлюють шатун, базуючи отвором в нижній головці на установчий палець 16 і впритул / 7, фіксують отвір верхньої головки щодо осі шпинделя верстата знімним пальцем 14, кріплять шатун у пристосуванні болтом 13 і виймають знімний палець 14. Розточують отвір до діаметру 56,25 +0'03 мм під ремонтну втулку різцем з платівкою з твердого сплаву Т30К4 при 860 об / хв розточний голівки і подачі 0,1 мм / об. Шорсткість поверхні після обробки Ra = = 1,25 мкм.
У розточені отвір запресовують ремонтну втулку (рис. 4), виготовлену з бронзи БрОЦС 5-5-5 (ГОСТ 61.3-65).
Рис. 4. Ремонтна втулка верхнє головки шатуна
Зовнішній діаметр Д втулки для розточеного на ремонтний розмір отвори в шатуні повинен бути 56,25
Бронзову втулку запресовують з натягом 0,05-0,12 мм урівень з торцем шатуна, поєднавши масляні отвору у втулці і шатуні. Перед запресовуванням втулку охолодити до температури мінус 50 ° С у спеціальному контейнері з сухим льодом.
Рис. 5. Пристосування для контролю шатуна:
2, 6 - індикатор; 3 - основа; 4 - корпус, 5 - стійка; 7 - упор; 9 - базовий палець; 10 - настановний палець, U - скоба
Розточення отвори в бронзовій втулці до діаметра 50 4 +0 °; оз10 мм роблять при частоті обертання розточний головки 1600 об / хв і подачі 0,06 мм / об.
Шорсткість поверхні після розточки /? А = 0,63-7-0,32 мкм. Перед миттям масляний канал у шатуні прочищають шомполом. Промивають шатун в мийній машині і обдувають стисненим повітрям.
Вигин, скручування шатуна, відстань між осями отворів верхньої та нижньої головок перевіряють на контрольному пристосуванні (ряс. 73).
Налаштування індикаторів, встановлених 'на пристосуванні, виробляють за еталоном.
У верхню головку шатуна вставляють інсталяційний палець 10, надягають шатун отвором нижньої головки на базовий палець 9 і кладуть виступаючими поверхнями інсталяційного пальця 10 на упор 7.
Непаралельність осей отворів верхньої та нижньої головок не повинна перевищувати 0,04 мм на довжині 100 мм.
Осі отворів повинні лежати в одній площині, відхилення не більше 0,03 мм на довжині 100 мм.
Відстань між осями повинно бути 280 ± 0,03 мм.
Контроль отворів (діаметр 50 ^ 0 ^ ° mm і діаметр 93 +0'021 мм) виробляють індикаторним нутромером. Шорсткість поверхонь в отворах головок - а = 0,63 мкм торців а = 1,25 мкм. Перевіряють збіг отворів у втулці і шатуні.
2. Аналіз дефектів деталі і вимог, що пред'являються до відремонтованої деталі.
3. Визначення річної програми технологічного процесу відновлення деталі.
Річна програма:
N г = N nk р = 25000 1 0,5 = 12 500 шт.
4. Вибір способів усунення дефектів.
4.1. Дефект № 1 (Знос торців нижньої головки шатуна).
4.1.1. Вибираємо способи по конструкторсько-технологічним характеристикам.
Металізація:
МПЛ не підходить із-за малої товщини наращиваемого шару металу та виду покриття.
Спосіб МГП не підходить із-за дорожнечі матеріалу покриття (бронза дорога).
ПЕД підходить за всіма параметрами і показниками.
МВЧ і МІВЧ не підходить за матеріалом покриття і виду відновлюваної поверхні.
Ручна та механізована зварювання під шаром флюсу.
НРГ і НРад не підходять за видом основного матеріалу зношеної деталі.
НОФпл, НСФсер, НСФтмо, НСФпг, НСФпл підходять за всіма показниками.
Вибродуговая наплавлення.
НВдж, МВДсо 2, НВДп, НВДвс, НВДгж, НВДпл, НВДуз, НВДтмо підходять за всіма показниками.
Мікронаплавка, наплавлення в середовищі СО 2, припекания порошків.
НЕІ, НСЕ, НБМ не підходять по виду поверхні відновлення.
НУГфл, НУГле, ТДПП, ЕНП не підходять через більшу мінімально допустимого діаметру відновлює поверхні
НУГ і НУГар підходять за всіма показниками.
Хромування.
ХРппол, ХРлег, ХРхе не підходять так як пару відновлюваної поверхні є рухливим.
ХР, ХРор, Хруз, ХРстр підходять за всіма показниками.
Залізнення.
Використання в даному випадку будь-якого виду залізнення дуже не бажано з трьох причин:
а) Доводиться наносити 2-3 шари, так як один не забезпечує необхідної товщини.
б) Низька екологічність методів залізнення, потрібно очищення стоків.
в) Низька втомна витривалість.
4.1.2. За показниками фізико-механічних властивостей.
Спосіб наплавлення ручної аргонодугового не підходить із-за малої величини мікротвердості (всього 200 кг / мм 2).
Спосіб наплавлення вибродуговой в середовищі пара не підходить із-за малої величини мікротвердості (всього 225 кг / мм 2).
Способи вібронаплавкі НВдж, НВДвс, НВДгж, НВДпл, НВДуз і НВДтмо не підходять через малого показника довговічності.
Спосіб наплакі в середовищі вуглекислого газу без охолодження не підходить із-за малої величини мікротвердості (всього 230 кг / мм 2).
Спосіб хромування в звичайному електроліті не підходить із-за малої величини витривалості.
4.1.3. За техніко-економічними показниками.
Наплавлення ручна газова не підходить для нашого масового ремонту деталей (12500 деталей на рік), так як є дуже дорогим способом.
Хромування способами ХРппол, ХРхе, Хруз, ХРстр не бажані до застосування через дорожнечу.
4.1.4. По іншим характеристикам.
Спосіб металізації ПЕД не варто застосовувати тому одержуване покриття є крихким, що для нашого випадку неприпустимо.
Спосіб вибродуговой наплавлення в середовищі вуглекислого неприйнятний через наявність пір, раковин, тріщин і т.д.
Спосіб вібронаплавкі порошкового дроту не бажаний до застосування через наявність нерівномірностей в структурі покриття.
Спосіб мікронаплавкі в середовищі вуглекислого газу з додаванням аргону небажаний до застосування через низьку продуктивність.
Спосіб хромування в електроліті з каталітичними добавками застосовується рідко і устаткування для нього вельми дорого, тому його ми теж не будемо застосовувати.
5. Вибираємо спосіб хромуванням в саморегульованим електроліті.
4.2. Дефект № 2 (Задираки поверхні нижньої головки шатуна).
4.2.1. Вибираємо способи по конструкторсько-технологічним характеристикам.
Металізація.
МВЧ, МПГ, МПЛ не підходять по вигляду матеріалу покриття.
Спосіб МІВЧ не підходить по виду відновлюваної поверхні.
За всіма показниками підходить спосіб ПЕД.
Ручна та механізована зварювання під шаром флюсу.
Підходять способи НРад і НСФлп.
Інші способи не підходять по вигляду відновлюваної поверхні або матеріалу покриття.
Вибродуговая наплавлення.
Ні один спосіб не підходить із-за виду відновлюваної поверхні.
Мікронаплавка, наплавлення в середовищі СО 2, припекания порошків.
Підходить метод НЕЧ, інші не підходять по виду поверхні відновлення (зміцнення).
Хромування.
Також не підходить не один метод, так ка не збігаються види поверхні відновлення (зміцнення).
Залізнення.
Не підходить не один метод, так ка не збігаються види поверхні відновлення (зміцнення).
4.2.2. За показниками фізико-механічних властивостей.
Спосіб металізації ПЕД не підходить із-за низьких показників коефіцієнта витривалості, сцепляемости і довговічності.
4.2.3. За техніко-економічним і іншим показникам.
У принципі способи ремонту зварюванням НРад, НСФпл і мікронаплавкой НЕІ мають приблизно однакову собівартість, все ж перевагу віддамо способу електроімпульсної мікронаплавкі, тому що зварювання НРад, є малопродуктивною, а НСФпл вимагає термічної обробки.
У результаті вибираємо спосіб електроімпульсної наплавлення.
4.3. Дефект № 3 (Знос отвору під втулку верхньої головки шатуна).
Даний дефект усувається растачіаіем отвори верхньої голівки шатуна під наступний ремонтний розмір. А при занчітельном зносі вибираємо спосіб востановлннія.
На шатуні і кришці поблизу стику наносяться мітки спареними шатуна з кришкою.
У нижній головці шатуна є отвір діаметром 93 мм +0'021 під вкладиші підшипників, у верхній головці-отвір діаметром 56 +0'03 мм під бронзову втулку. Внутрішня поверхня втулки остаточно оброблена до діаметра 50 +0.040 мм після запресовування в отвір верхньої головки шатуна, при цьому коливання розміру для одного шатуна повинно бути не більше 0,004 мм.
У процесі експлуатації двигуна у шатунів можуть виникати такі несправності: вигин і скручування, знос отворів в нижній головці та бронзовою втулці.
Шатуни з зазначеними несправностями відновлюють. Шатуни, які мають тріщини будь-якого розміру і розташування, а також відхилення торців верхньої та нижньої головок від стану в одній площині більш ніж на 1,0 мм, вибраковуються. Перевірка на відсутність тріщин здійснюється на магнітному дефектоскоп у магнітному полі при силі струму 800 А.
Бронзову втулку з верхньої головки випрессовиваются при зносі отвору у втулці більш 50,08 мм або при ослабленні посадки втулки.
Для ремонту встановлюють кришку на шатун і кріплять болтами. Остаточну затяжку болтів крутним моментом 20-22 кгс-м виробляють на пристосуванні.
Шатун торцем нижньої головки встановлюють на майданчик плівки 1, головку болта кріплення кришки шатуна вставляють в головку 2 пристосування і включають електродвигун 3. У момент затягування болта з зусиллям 20-22 кгс-м реактивні сили піднімають правий кінець планки / з вантажем 7 вгору; планка натисне на кінцевий вимикач б, який вимкне електродвигун 3. Затяжку другий болта виробляють в тому ж порядку.
Погнуті шатуни з кривизною, що не перевищує 1,0 мм на довжині шатуна, допускається виправляти обробкою торців верхньої голівки шатуна. Правка шатуна не допускається.
Торець верхньої голівки обробляють з двох сторін у розміри, показані на рис. 1. Внутрішній діаметр нижньої головки шатуна перевіряється після контрольної затягування шатунних болтів моментом 20-22 кгс-м. Гранично допустимий діаметр - до 92, 98-93,05 мм, якщо середнє арифметичне діаметрів в площині стику і перерізі, перпендикулярному стику, не виходить за межі 93,00-93,021 мм ..
РИС 2. Пристосування для розточування отворів в головці шатуна.
/ - Притиск; 2, 14 - знімні пальці; 3 - накидна гайка, 4 - планка; 5, 15 - установочні втулки; 6, 10 - знімні приставки; 7 - палець зрізаний; 8, 18 - напрямні втулки; 9, 12 - конусні шайби; 11 - при хват, 13 - болт, 16 -* інсталяційний палець; 17 - упор; 19 - корпус
Відновлення отвори в нижній головці шатуна виробляють осталивание. Попередню розточення отвору до діаметра 93,6 мм під осталивание і остаточну розточення до діаметра 92,96 +0'035 мм виробляють на алмазно-розточувальному верстаті мр-діли 2705 в спеціальному пристосуванні (рис. 2).
Для розточення отвори в нижній головці шатуна на корпус 19 встановлюють знімну приставку 6 настановної втулки 5 в базове отвір діаметром 130 +0'04 мм. На приставку 6 встановлюють шатун отвором у верхній голівці на палець 7, а торцем нижньої головки на торець втулки 5 фіксують отвір нижньої голівки щодо осі шпинделя верстата знімним пальцем 2. Встановлюють притискну планку 4, кріплять шатун у пристосуванні накидною гайкою 3, виймають знімний палець 2 і розточують отвір. Розточення отвору після осталивание виробляють за два проходи. Попередньо розточують отвір до діаметру 92,4 мм різцем з платівкою з твердого сплаву Т5КЮ (частота обертання розточний головки 372 об / хв, подача головки - 0,23 мм / об). Остаточно розточують отвір до діаметру 92,96 +0> 034 мм різцем з платівкою з твердого сплаву Т30К4 (частота обертання розточний головки - 520 об / світ, подача -0,1 мм / об). Після розточення отвір в нижній головці шатуна хонінга в розмір 93 +0'021 мм.
Крім процесу осталивание отвори нижньої головки шатуна, останнім часом розроблено спосіб газопорошковим наплавлення, що полягає в тому, що самофлюсующійся порошок ПГ-ХН80СР2 (РТУ УРСР 1179-67) наноситься на відновлювану поверхню за допомогою її подачі через полум'я ацетилено-кисневого пальника спеціальної конструкції, що використовує ефект ежекції (тип пальника ГАЛ-2-68).
1 - гідроциліндр; 2 - опорна втулка: 3 - настановний палець, 4 - планка, 5 - колодка хонінга-вальної головки; 6 - алмазні бруски; 7 - повідець; в - чека; 9 - стрижень; 10 - штовхач, 11 - корпус голівки: 12 - розтискний конус, 13 - планка: 14 - притискна втулка, 15 - шатун; 16 - корпус
Хімічний склад порошку ПГ-ХН80СР2: вуглець - 0,3 -: 0,6%, кремній - 1,5-3,0%, залізо - 4,5-5,0%, хром - 12 - 15%, бор - 1,5-2,5%, нікель - 80,2-73,9%.
Порошок випускається Торезький заводом твердих сплавів Міністерства кольорової металургії.
Перед нанесенням-порошкової композиції шатун повинен бути зібраний з нижньою кришкою; болти кріплення кришки шатуна затягнути моментом 20-22 кгс-м.
При наплавленні поверхні отвору в самому шатуні стрижень, його потрібно охолоджувати шляхом занурення у воду по голівку. При наплавленні отвори в кришці шатуна охолодження не потрібно. Товщина наплавленого шару - 0,1 мм. Твердість наплавленою поверхні - HRC 35-40. Трудомісткість наплавлення - 7-10 хв на один шатун.
Після наплавлення отвір нижньої голівки шатуна хонінга до отримання номінального розміру 93 +0> 021 мм. Хонінгування отвори в нижній головці шатуна після розточки або наплавлення. виробляють на вертикально-хонинговальной верстаті моделі ЗМ82-в пристосуванні, показаному на рис. 3. Хонінгувальні голівку кріплять у патроні, який встановлюють в шпиндель верстата. Привід механізму разжима брусків вбудований в шпиндельної бабки верстата. Поступальний рух від приводу передається толкателю 10 і через повідець 7 розтискний конусу 12. Останній, впливаючи на планки 13, розтискає колодки 5 із алмазними брусками 6. Хонінга отвір попередньо до діаметра 92,99 + °> 021 мм алмазними брусками марки 2768-0103-Г-АСР 100/8Q-50M-73 (ГОСТ 16606-71) при питомому тиску брусків 4-6 кгс/см2 і остаточно до діаметра 93 +0> 021 мм алмазними брусками марки 2768-0103-1-АСМ 28/20-50М-73 (ГОСТ 16606-71) при питомому тиску брусків 3-5 кгс/см2. Хонінгувальні голівка повинна робити 88 подвійних ходів в хвилину при 88 об / хв шпинделя верстата. Шорсткість поверхні після остаточної обробки не нижче /? А = 0,63 мкм.
При ослабленні посадки або проворот бронзової втулки отвір у верхній головці після випрессовкі втулки розточують під ремонтний розмір 56,25 мм. Розточення отвори під ремонтну втулку і у втулці під поршневий палець виробляють на алмазно-розточувальному верстаті моделі 2705 в пристосуванні, показаному на рис. 70.
З корпусу 19 пристосування знімають знімну приставку, 6, а на її місце встановлюють знімну приставку 10 і кріплять болтами. На приставку встановлюють шатун, базуючи отвором в нижній головці на установчий палець 16 і впритул / 7, фіксують отвір верхньої головки щодо осі шпинделя верстата знімним пальцем 14, кріплять шатун у пристосуванні болтом 13 і виймають знімний палець 14. Розточують отвір до діаметру 56,25 +0'03 мм під ремонтну втулку різцем з платівкою з твердого сплаву Т30К4 при 860 об / хв розточний голівки і подачі 0,1 мм / об. Шорсткість поверхні після обробки Ra = = 1,25 мкм.
У розточені отвір запресовують ремонтну втулку (рис. 4), виготовлену з бронзи БрОЦС 5-5-5 (ГОСТ 61.3-65).
Рис. 4. Ремонтна втулка верхнє головки шатуна
Зовнішній діаметр Д втулки для розточеного на ремонтний розмір отвори в шатуні повинен бути 56,25
Бронзову втулку запресовують з натягом 0,05-0,12 мм урівень з торцем шатуна, поєднавши масляні отвору у втулці і шатуні. Перед запресовуванням втулку охолодити до температури мінус 50 ° С у спеціальному контейнері з сухим льодом.
Рис. 5. Пристосування для контролю шатуна:
2, 6 - індикатор; 3 - основа; 4 - корпус, 5 - стійка; 7 - упор; 9 - базовий палець; 10 - настановний палець, U - скоба
Розточення отвори в бронзовій втулці до діаметра 50 4 +0 °; оз10 мм роблять при частоті обертання розточний головки 1600 об / хв і подачі 0,06 мм / об.
Шорсткість поверхні після розточки /? А = 0,63-7-0,32 мкм. Перед миттям масляний канал у шатуні прочищають шомполом. Промивають шатун в мийній машині і обдувають стисненим повітрям.
Вигин, скручування шатуна, відстань між осями отворів верхньої та нижньої головок перевіряють на контрольному пристосуванні (ряс. 73).
Налаштування індикаторів, встановлених 'на пристосуванні, виробляють за еталоном.
У верхню головку шатуна вставляють інсталяційний палець 10, надягають шатун отвором нижньої головки на базовий палець 9 і кладуть виступаючими поверхнями інсталяційного пальця 10 на упор 7.
Непаралельність осей отворів верхньої та нижньої головок не повинна перевищувати 0,04 мм на довжині 100 мм.
Осі отворів повинні лежати в одній площині, відхилення не більше 0,03 мм на довжині 100 мм.
Відстань між осями повинно бути 280 ± 0,03 мм.
Контроль отворів (діаметр 50 ^ 0 ^ ° mm і діаметр 93 +0'021 мм) виробляють індикаторним нутромером. Шорсткість поверхонь в отворах головок - а = 0,63 мкм торців а = 1,25 мкм. Перевіряють збіг отворів у втулці і шатуні.
2. Аналіз дефектів деталі і вимог, що пред'являються до відремонтованої деталі.
| Номер дефекту | Назва | Метод або при- | Раз | заходи |
| дефекту | бор контролю | Номінальний | Перед. допустимо. | |
| 1 | Знос торців нижньої головки шатуна рис.1 поз.1 | Штангенциркуль | 41,65 | 40,65 |
| 2 | Задираки поверхні нижньої головки шатуна рис.1. поз.1 | Візуально | ||
| 3 | Знос отвору під втулку верхньої головки шатуна рис 1. поз 4. | Нутрімер | 50 + 0,031 | 50 +0,04 |
Річна програма:
N г = N nk р = 25000 1 0,5 = 12 500 шт.
4. Вибір способів усунення дефектів.
4.1. Дефект № 1 (Знос торців нижньої головки шатуна).
4.1.1. Вибираємо способи по конструкторсько-технологічним характеристикам.
Металізація:
МПЛ не підходить із-за малої товщини наращиваемого шару металу та виду покриття.
Спосіб МГП не підходить із-за дорожнечі матеріалу покриття (бронза дорога).
ПЕД підходить за всіма параметрами і показниками.
МВЧ і МІВЧ не підходить за матеріалом покриття і виду відновлюваної поверхні.
Ручна та механізована зварювання під шаром флюсу.
НРГ і НРад не підходять за видом основного матеріалу зношеної деталі.
НОФпл, НСФсер, НСФтмо, НСФпг, НСФпл підходять за всіма показниками.
Вибродуговая наплавлення.
НВдж, МВДсо 2, НВДп, НВДвс, НВДгж, НВДпл, НВДуз, НВДтмо підходять за всіма показниками.
Мікронаплавка, наплавлення в середовищі СО 2, припекания порошків.
НЕІ, НСЕ, НБМ не підходять по виду поверхні відновлення.
НУГфл, НУГле, ТДПП, ЕНП не підходять через більшу мінімально допустимого діаметру відновлює поверхні
НУГ і НУГар підходять за всіма показниками.
Хромування.
ХРппол, ХРлег, ХРхе не підходять так як пару відновлюваної поверхні є рухливим.
ХР, ХРор, Хруз, ХРстр підходять за всіма показниками.
Залізнення.
Використання в даному випадку будь-якого виду залізнення дуже не бажано з трьох причин:
а) Доводиться наносити 2-3 шари, так як один не забезпечує необхідної товщини.
б) Низька екологічність методів залізнення, потрібно очищення стоків.
в) Низька втомна витривалість.
4.1.2. За показниками фізико-механічних властивостей.
Спосіб наплавлення ручної аргонодугового не підходить із-за малої величини мікротвердості (всього 200 кг / мм 2).
Спосіб наплавлення вибродуговой в середовищі пара не підходить із-за малої величини мікротвердості (всього 225 кг / мм 2).
Способи вібронаплавкі НВдж, НВДвс, НВДгж, НВДпл, НВДуз і НВДтмо не підходять через малого показника довговічності.
Спосіб наплакі в середовищі вуглекислого газу без охолодження не підходить із-за малої величини мікротвердості (всього 230 кг / мм 2).
Спосіб хромування в звичайному електроліті не підходить із-за малої величини витривалості.
4.1.3. За техніко-економічними показниками.
Наплавлення ручна газова не підходить для нашого масового ремонту деталей (12500 деталей на рік), так як є дуже дорогим способом.
Хромування способами ХРппол, ХРхе, Хруз, ХРстр не бажані до застосування через дорожнечу.
4.1.4. По іншим характеристикам.
Спосіб металізації ПЕД не варто застосовувати тому одержуване покриття є крихким, що для нашого випадку неприпустимо.
Спосіб вибродуговой наплавлення в середовищі вуглекислого неприйнятний через наявність пір, раковин, тріщин і т.д.
Спосіб вібронаплавкі порошкового дроту не бажаний до застосування через наявність нерівномірностей в структурі покриття.
Спосіб мікронаплавкі в середовищі вуглекислого газу з додаванням аргону небажаний до застосування через низьку продуктивність.
Спосіб хромування в електроліті з каталітичними добавками застосовується рідко і устаткування для нього вельми дорого, тому його ми теж не будемо застосовувати.
5. Вибираємо спосіб хромуванням в саморегульованим електроліті.
4.2. Дефект № 2 (Задираки поверхні нижньої головки шатуна).
4.2.1. Вибираємо способи по конструкторсько-технологічним характеристикам.
Металізація.
МВЧ, МПГ, МПЛ не підходять по вигляду матеріалу покриття.
Спосіб МІВЧ не підходить по виду відновлюваної поверхні.
За всіма показниками підходить спосіб ПЕД.
Ручна та механізована зварювання під шаром флюсу.
Підходять способи НРад і НСФлп.
Інші способи не підходять по вигляду відновлюваної поверхні або матеріалу покриття.
Вибродуговая наплавлення.
Ні один спосіб не підходить із-за виду відновлюваної поверхні.
Мікронаплавка, наплавлення в середовищі СО 2, припекания порошків.
Підходить метод НЕЧ, інші не підходять по виду поверхні відновлення (зміцнення).
Хромування.
Також не підходить не один метод, так ка не збігаються види поверхні відновлення (зміцнення).
Залізнення.
Не підходить не один метод, так ка не збігаються види поверхні відновлення (зміцнення).
4.2.2. За показниками фізико-механічних властивостей.
Спосіб металізації ПЕД не підходить із-за низьких показників коефіцієнта витривалості, сцепляемости і довговічності.
4.2.3. За техніко-економічним і іншим показникам.
У принципі способи ремонту зварюванням НРад, НСФпл і мікронаплавкой НЕІ мають приблизно однакову собівартість, все ж перевагу віддамо способу електроімпульсної мікронаплавкі, тому що зварювання НРад, є малопродуктивною, а НСФпл вимагає термічної обробки.
У результаті вибираємо спосіб електроімпульсної наплавлення.
4.3. Дефект № 3 (Знос отвору під втулку верхньої головки шатуна).
Даний дефект усувається растачіаіем отвори верхньої голівки шатуна під наступний ремонтний розмір. А при занчітельном зносі вибираємо спосіб востановлннія.
Ручна та механізована зварювання під шаром флюсу.
Способи НРе, НСФпл, НСФсер, НСФтмо, НСФпг і НСФлп не підходять через велику мінімально допустимого покриття.
Спосіб НРад не підходить по виду матеріалу зношеної деталі.
Залишається спосіб НРГ.
Вибродуговая наплавлення.
Не підходить не один із способів, через велику мінімально допустимого діаметру відновлюваної поверхні.
Мікронаплавка, наплавлення в середовищі СО 2, припекания порошків.
Підходять способи НУГ і НУГар.
Інші способи не підходять через більшу мінімально допустимого діаметру поверхні відновлення.
Хромування.
У принципі для відновлення деталі підходить майже будь-який спосіб хромування, але заглядаючи наперед відзначимо що хромовані деталі надалі важко обробити (механічно), так що застосування хромування небажано.
Залізнення.
Способи Жвв і ЖПР не підходять по виду поверхні відновлення.
Способи ЖВ, Жвх, жуз, Жспл, ЖМК і Жпор підходять для нашої деталі.
4.3.2. За показниками фізико-механічних властивостей.
Спосіб металізації ПЕД не підходить із за низьких показників коефіцієнта витривалості, сцепляемости і довговічності.
Спосіб зварювання НРГ не підходить із-за низької довговічності.
4.3.3. За техніко-економічним і іншим показникам.
Вибираємо із способів мікронаплавкі (НУГ і НУГар) і залізнення найдешевший за собівартістю ремонту. Ними виявляються мікронаплавка способами НУГар і железнение методом Жспл, але при подальшому розгляді характеристик цих двох способів робимо висновок, що застосування способу залізнення з нанесенням сплаву більш вигідно, значить вибираємо цей спосіб.
5. Опис способу відновлення деталей хромуванням в саморегульованим електроліті.
Процес нанесення покриттів на деталі включає в себе три групи операцій: підготовку деталі до нанесення покриття, нанесення покриття і обробку деталі після покриття.
Підготовка деталей до нанесення покриття включає в себе наступні операції: механічну обробку поверхонь, що підлягають нарощування; очищення деталей від оксидів і попереднє знежирення; монтаж деталей на підвісне пристосування; ізоляцію поверхонь, що не підлягають покриттю; знежирення деталей з наступним промиванням у воді; анодний обробку ( декапирование).
Попередня механічна обробка деталі має на меті надати відновлюємо поверхням правильну геометричну форму. Проводиться ця обробка відповідно до рекомендацій по механічній обробці відповідного матеріалу.
Очищення деталей від окислів з мета "пожвавлення" поверхні проводять обробку поверхні шляхом обробки шліфувальною шкуркою або м'якими колами з полировальной пастою. Попереднє знежирення деталей виробляють шляхом промивки в розчинниках (уайт-спирите, діхлоретане, бензині та ін.)
При монтажі деталей на підвісне пристосування необхідно забезпечити надійний їх електричний контакт з струмопідвідний штангою, сприятливі умови для рівномірного розподілу покриття по поверхні деталі і для видалення бульбашок кисню, що виділяються при електролізі.
Для захисту поверхонь, що не підлягають нарощуванню, застосовують: шапон-лак у суміші з нітроемалями у співвідношенні 1:2, наносячи його кілька шарів при пошарової сушці на повітрі; чохли з поліхлорвінілового пластикату товщиною 0,3-0,5 мм; різні футляри, втулки, екрани, виготовлені з неелектропровідних кислотостійких матеріалів (ебоніт, текстоліт, вініпласт і т. п.).
Остаточне знежирення підлягають нарощуванню поверхонь деталей найбільш часто роблять шляхом електрохімічної обробки в лужних розчинах наступного складу: їдкий натр - 10 кг / м 3, сода кальцинована - 25, тринатрійфосфат - 25, емульгатор ОП-7 3-5 кг / м 3. Режим знежирення: температура 70-80 ° С, щільність струму 5-10 А / дм 2, тривалість процесу 1-2 хв.
Деталі при електрохімічному знежирюванні завішують на катодну штангу. При електролізі на поверхні деталі виділяється водень, який хімічно зриває жирову плівку і таким чином прискорює процес омилення і емульгування жирів. Щоб уникнути наводоражіванія змінюють полярність на зворотній та протягом 0,2-0,3 хв обробляють деталі на аноді.
Деталі простої форми можна знежирювати також шляхом протирання кашкою віденської вапна, що складається з суміші окису кальцію і магнію окису з добавками 3% кальцинованої соди і 1,5% їдкого натру. Цю суміш розводять водою до пастоподібного стану і наносять на деталі волосяними китицями.
Після знежирення деталі промивають в гарячій, а потім в холодній воді, Суцільна, без розривів, плівка води на знежиреної поверхні свідчить про хорошу якість видалення жирів.
Декапирование (анодний обробку) виробляють для видалення найтонших оксидних плівок з поверхні деталі і забезпечення найбільш міцного зчеплення гальванічного покриття з підробленої. Ця операція безпосередньо передує нанесення покриття.
При хромуванні анодний обробку виробляють в основному електроліті. Деталі завішують у ванну для хромування і для прогріву витримують 1-2 хв без струму, а потім піддають обробці на аноді протягом 30-45 с при анодному щільності струму 25-35 А / дм 2. Після цього не виймаючи деталі з електроліту, перемикають їх на катод і наносять покриття.
У ряді випадків перед декапированием осталіваемие деталі піддають анодному анодному травленню. Анодному травленню перед декапированием підлягають деталі, що не піддаються механічній обробці. Травлення в цьому випадку відбувається в спеціальній ванні з хлористим електроліті.
Обробка деталей після нанесення покриття включає наступні операції: нейтралізацію деталей від залишків електроліту; промивання деталей в холодній і гарячій воді, демонтаж деталей з підвісного пристосування та видалення ізоляції; механічну обробку деталі до потрібного розміру; термічну обробку (при необхідності).
Цей порядок виконання заключних операцій зберігається при нанесення покриттів з будь-яких електролітів, проте конкретні процеси мають деякі особливості.
Так, якщо деталі піддавалися хромуванню, то їх спочатку промивають у ванні з дистильованою водою (для уловлювання електроліту), а потім - в проточній воді, після чого занурюють на 0,5-1 хв в 3-5%-ний розчин кальцинованої соди ( для нейтралізації залишків електроліту) і остаточно промивають у теплій воді. Потім деталі знімають з підвісних пристосувань, видаляють з них ізоляцію і сушать у сушильній шафі при температурі 120-130 ° С. У деяких випадках для зняття внутрішніх напружень у хромових покриттях деталі проходять термообробку з нагріванням до 180-200 ° С в масляній ванні і витримкою при цій температурі протягом 1-2 ч.
Взагалі сутність будь-якого методу хромування полягає в перенесенні йонів металу на ремонтовану поверхню деталі, яка є катодом. Будь-які способи хромування протікають у ваннах в розчинах електролітів (холодних і гарячих).
Хромування саморегулівної електроліті відрізняється від інших видів тим, що при введенні в електроліт замість сірчаної кислоти важко розчинних солей сірчанокислого стронцію SrSO 4 і кременистого калію К 2 SiF 6 у кількості, що перевищує їх розчинність, електроліт стає стійким, тому що автоматично підтримується постійна концентрація йонів SO 4 і SiF 6. При надлишку в електроліті вказаних солей, що перевищують їх розчинність, частина солей буде знаходитися в розчині у вигляді дисоційованому йонів, а частина на дні ванни у вигляді твердої фази. При зміні концентрації хромового ангідриду концентрація йонів SO 4 і SiF 6 буде автоматично підтримуватися постійною за рахунок часткового розчинення солей. Таким чином, необхідність у частих коректуваннях електроліту відпадає. Застосовується наступний склад електроліту (г / л): хромовий ангідрид 200-300; сульфат стронцію 5,5-6,5; кремнефторіда калію 18-20. Щільність струму D к = 50-100 А / дм 2; t = 50-70 ° C; вихід по струму 17-18%.
У саморегульованим електроліті можна отримувати всі три види хромових опадів. Швидкість відкладення осаду при щільності 60 А / дм 2 і t = 55-65 ° C досягає 45-50 мкм / год
Внаслідок агресивності електроліту свинцева футіровка ванни не придатна через сильний растравліванія. Хорошим матеріалом для ванн є нержавіюча сталь 1Х18Н9. В якості матеріалу для анодів застосовують Синцова-оловяністих сплави, з яких кращим є припій ПОС-10. Унаслідок агресивної дії електроліту на метал необхідна ретельна захист поверхні деталей, що не підлягають хромуванню. Ізоляційними матеріалами тут можуть бути вініпласт, поліхлорвініл, плестіглас, а також спеціальні склади.
В даний час розроблені і досліджені нові склади саморегульованих електролітів, значно усувають недоліки сульфато-кремнефторідного електроліту. Для прикладу наводжу складу сульфато-кремнефторідного електроліту з добавкою біхромату калію. (Г / л): CrO 3 = 250; SrSO 4 = 6-8; K 2 SiF 6 = 20; K 2 Cr 2 O 7 = 110; режим хромування D к = 30-100 А / дм 2; t = 40 -70 ° C; вихід по струму 17-24%. При застосуванні даного електроліту отримання блискучих опадів можливо при знижених температурах і густинах струму, корозійна активність актівногсть електроліту значно знижується.
6. Розробка технологічного процесу.
Перед розробкою технологічного процесу відновлення деталі вибираю бази (див. карти ескізів). Проводимо основні операції з підготовки деталі до відновлення.
Розробляємо схему технологічного процесу. Послідовність операцій устанавлівваю з урахуванням особливостей своєї деталі.
Схема технологічного процесу:
7. Нормування операцій, пов'язаних з відновленням поверхонь деталі.
Технічна норма штучно-калькуляційного часу (у хвилинах) визначається за формулою:
t шк = t o + t в + t обс + t від + t п-з / n,
де t o-основне технологічне час, необхідний для цілеспрямованого впливу на деталь (час на хромування або наплавлення);
t в-допоміжний час, що витрачається на установку і зняття деталі, вимірювання розмірів, підведення, відведення інструменту і т.д.;
t обс-час організаційного та технологічного обслуговування робочого місця;
t від-час на відпочинок та особисті потреби працюючого;
t п-з-час на підготовчі та заключні роботи, який розраховують на партію деталей;
n - число деталей у партії.
Час (t o + t в) називається оперативним t o п, а час (t обс + t від) - додатковим і береться впроцентах від t o п.
Тоді
t шт = (1 + к/100) t o п,
де t шт-штучний час, хв;
к-коефіцієнт, що враховує час на обслуговування робочого місця,%.
t шк = t шт + t п-з / n.
7.1. Нормування операції хромування циліндричної поверхні.
Основний час знаходження деталей у ваннах (час нарощування металу), хв:
де h-товщина шару покриття 0,2 мм;
g-щільність осаждаемого металу 7,8;
Pк-катодна щільність струму, Рк = 60 А / дм 2;
с-електрохімічний еквівалент с = 0,324 г / А год;
h-вихід по струму h = 13%;
Допоміжний час одно:
де
Норма часу на операцію, віднесена до однієї деталі, дорівнює:
7.2. Нормування операції електроімпульной наплавлення торців нижньої головки шатуна
Основний час при наплавленні, хв:
де F-площа поверхні 50 мм;
l-довжина шва, 13мм;
g-щільність осаждаемого металу 7,8;
Kп-коефіцієнт розбризкування металу 0,9;
с-електрохімічний еквівалент с = 0,324 г / А год;
h-вихід по струму h = 13%;
a н-коефіцієнт розплавлення 6 г / А год;
I-зварювальний струм, 200 А;
Допоміжний час одно:
Додатковий час складає 5% від оперативного часу (t о + t в)
Підготовчо-заключний час
Норма часу на операцію, віднесена до однієї деталі, дорівнює:
хв
8. Оцінка витрат на відновлення деталі.
8.1. Оцінка витрат на відновлення методом хромування в саморегульованим розчині електроліту.
Витрати на відновлення деталей групуються в собівартості через наступні калькуляційні статті:
де
= 2,82 коп;
х16, 37 = 10,64 коп;
8.2. Оцінка витрат на відновлення методом електроімпульсної наплавлення.
Витрати на відновлення деталей групуються в собівартості через наступні калькуляційні статті:
де
= 0,1635 коп;
х0, 95 = 0,62 коп;
Список використовувалася літератури:
1. Долгополов Б.П., Мітротрохін М.М., Скрипніков С.А. "Методичні вказівки по виконанню курсової роботи з курсу" Технологія ремонту автомобілів і дорожніх машин ", Москва, 1996.
2. Воловик Є.Л. "Довідник по відновленню деталей", Колос, 1981.
3. Шадричев Є.А. "Основи технології автомобілебудування і ремонту автомобілів", Машинобудування, 1976.
4. Конспект лекцій.
Способи НРе, НСФпл, НСФсер, НСФтмо, НСФпг і НСФлп не підходять через велику мінімально допустимого покриття.
Спосіб НРад не підходить по виду матеріалу зношеної деталі.
Залишається спосіб НРГ.
Вибродуговая наплавлення.
Не підходить не один із способів, через велику мінімально допустимого діаметру відновлюваної поверхні.
Мікронаплавка, наплавлення в середовищі СО 2, припекания порошків.
Підходять способи НУГ і НУГар.
Інші способи не підходять через більшу мінімально допустимого діаметру поверхні відновлення.
Хромування.
У принципі для відновлення деталі підходить майже будь-який спосіб хромування, але заглядаючи наперед відзначимо що хромовані деталі надалі важко обробити (механічно), так що застосування хромування небажано.
Залізнення.
Способи Жвв і ЖПР не підходять по виду поверхні відновлення.
Способи ЖВ, Жвх, жуз, Жспл, ЖМК і Жпор підходять для нашої деталі.
4.3.2. За показниками фізико-механічних властивостей.
Спосіб металізації ПЕД не підходить із за низьких показників коефіцієнта витривалості, сцепляемости і довговічності.
Спосіб зварювання НРГ не підходить із-за низької довговічності.
4.3.3. За техніко-економічним і іншим показникам.
Вибираємо із способів мікронаплавкі (НУГ і НУГар) і залізнення найдешевший за собівартістю ремонту. Ними виявляються мікронаплавка способами НУГар і железнение методом Жспл, але при подальшому розгляді характеристик цих двох способів робимо висновок, що застосування способу залізнення з нанесенням сплаву більш вигідно, значить вибираємо цей спосіб.
5. Опис способу відновлення деталей хромуванням в саморегульованим електроліті.
Процес нанесення покриттів на деталі включає в себе три групи операцій: підготовку деталі до нанесення покриття, нанесення покриття і обробку деталі після покриття.
Підготовка деталей до нанесення покриття включає в себе наступні операції: механічну обробку поверхонь, що підлягають нарощування; очищення деталей від оксидів і попереднє знежирення; монтаж деталей на підвісне пристосування; ізоляцію поверхонь, що не підлягають покриттю; знежирення деталей з наступним промиванням у воді; анодний обробку ( декапирование).
Попередня механічна обробка деталі має на меті надати відновлюємо поверхням правильну геометричну форму. Проводиться ця обробка відповідно до рекомендацій по механічній обробці відповідного матеріалу.
Очищення деталей від окислів з мета "пожвавлення" поверхні проводять обробку поверхні шляхом обробки шліфувальною шкуркою або м'якими колами з полировальной пастою. Попереднє знежирення деталей виробляють шляхом промивки в розчинниках (уайт-спирите, діхлоретане, бензині та ін.)
При монтажі деталей на підвісне пристосування необхідно забезпечити надійний їх електричний контакт з струмопідвідний штангою, сприятливі умови для рівномірного розподілу покриття по поверхні деталі і для видалення бульбашок кисню, що виділяються при електролізі.
Для захисту поверхонь, що не підлягають нарощуванню, застосовують: шапон-лак у суміші з нітроемалями у співвідношенні 1:2, наносячи його кілька шарів при пошарової сушці на повітрі; чохли з поліхлорвінілового пластикату товщиною 0,3-0,5 мм; різні футляри, втулки, екрани, виготовлені з неелектропровідних кислотостійких матеріалів (ебоніт, текстоліт, вініпласт і т. п.).
Остаточне знежирення підлягають нарощуванню поверхонь деталей найбільш часто роблять шляхом електрохімічної обробки в лужних розчинах наступного складу: їдкий натр - 10 кг / м 3, сода кальцинована - 25, тринатрійфосфат - 25, емульгатор ОП-7 3-5 кг / м 3. Режим знежирення: температура 70-80 ° С, щільність струму 5-10 А / дм 2, тривалість процесу 1-2 хв.
Деталі при електрохімічному знежирюванні завішують на катодну штангу. При електролізі на поверхні деталі виділяється водень, який хімічно зриває жирову плівку і таким чином прискорює процес омилення і емульгування жирів. Щоб уникнути наводоражіванія змінюють полярність на зворотній та протягом 0,2-0,3 хв обробляють деталі на аноді.
Деталі простої форми можна знежирювати також шляхом протирання кашкою віденської вапна, що складається з суміші окису кальцію і магнію окису з добавками 3% кальцинованої соди і 1,5% їдкого натру. Цю суміш розводять водою до пастоподібного стану і наносять на деталі волосяними китицями.
Після знежирення деталі промивають в гарячій, а потім в холодній воді, Суцільна, без розривів, плівка води на знежиреної поверхні свідчить про хорошу якість видалення жирів.
Декапирование (анодний обробку) виробляють для видалення найтонших оксидних плівок з поверхні деталі і забезпечення найбільш міцного зчеплення гальванічного покриття з підробленої. Ця операція безпосередньо передує нанесення покриття.
При хромуванні анодний обробку виробляють в основному електроліті. Деталі завішують у ванну для хромування і для прогріву витримують 1-2 хв без струму, а потім піддають обробці на аноді протягом 30-45 с при анодному щільності струму 25-35 А / дм 2. Після цього не виймаючи деталі з електроліту, перемикають їх на катод і наносять покриття.
У ряді випадків перед декапированием осталіваемие деталі піддають анодному анодному травленню. Анодному травленню перед декапированием підлягають деталі, що не піддаються механічній обробці. Травлення в цьому випадку відбувається в спеціальній ванні з хлористим електроліті.
Обробка деталей після нанесення покриття включає наступні операції: нейтралізацію деталей від залишків електроліту; промивання деталей в холодній і гарячій воді, демонтаж деталей з підвісного пристосування та видалення ізоляції; механічну обробку деталі до потрібного розміру; термічну обробку (при необхідності).
Цей порядок виконання заключних операцій зберігається при нанесення покриттів з будь-яких електролітів, проте конкретні процеси мають деякі особливості.
Так, якщо деталі піддавалися хромуванню, то їх спочатку промивають у ванні з дистильованою водою (для уловлювання електроліту), а потім - в проточній воді, після чого занурюють на 0,5-1 хв в 3-5%-ний розчин кальцинованої соди ( для нейтралізації залишків електроліту) і остаточно промивають у теплій воді. Потім деталі знімають з підвісних пристосувань, видаляють з них ізоляцію і сушать у сушильній шафі при температурі 120-130 ° С. У деяких випадках для зняття внутрішніх напружень у хромових покриттях деталі проходять термообробку з нагріванням до 180-200 ° С в масляній ванні і витримкою при цій температурі протягом 1-2 ч.
Взагалі сутність будь-якого методу хромування полягає в перенесенні йонів металу на ремонтовану поверхню деталі, яка є катодом. Будь-які способи хромування протікають у ваннах в розчинах електролітів (холодних і гарячих).
Хромування саморегулівної електроліті відрізняється від інших видів тим, що при введенні в електроліт замість сірчаної кислоти важко розчинних солей сірчанокислого стронцію SrSO 4 і кременистого калію К 2 SiF 6 у кількості, що перевищує їх розчинність, електроліт стає стійким, тому що автоматично підтримується постійна концентрація йонів SO 4 і SiF 6. При надлишку в електроліті вказаних солей, що перевищують їх розчинність, частина солей буде знаходитися в розчині у вигляді дисоційованому йонів, а частина на дні ванни у вигляді твердої фази. При зміні концентрації хромового ангідриду концентрація йонів SO 4 і SiF 6 буде автоматично підтримуватися постійною за рахунок часткового розчинення солей. Таким чином, необхідність у частих коректуваннях електроліту відпадає. Застосовується наступний склад електроліту (г / л): хромовий ангідрид 200-300; сульфат стронцію 5,5-6,5; кремнефторіда калію 18-20. Щільність струму D к = 50-100 А / дм 2; t = 50-70 ° C; вихід по струму 17-18%.
У саморегульованим електроліті можна отримувати всі три види хромових опадів. Швидкість відкладення осаду при щільності 60 А / дм 2 і t = 55-65 ° C досягає 45-50 мкм / год
Внаслідок агресивності електроліту свинцева футіровка ванни не придатна через сильний растравліванія. Хорошим матеріалом для ванн є нержавіюча сталь 1Х18Н9. В якості матеріалу для анодів застосовують Синцова-оловяністих сплави, з яких кращим є припій ПОС-10. Унаслідок агресивної дії електроліту на метал необхідна ретельна захист поверхні деталей, що не підлягають хромуванню. Ізоляційними матеріалами тут можуть бути вініпласт, поліхлорвініл, плестіглас, а також спеціальні склади.
В даний час розроблені і досліджені нові склади саморегульованих електролітів, значно усувають недоліки сульфато-кремнефторідного електроліту. Для прикладу наводжу складу сульфато-кремнефторідного електроліту з добавкою біхромату калію. (Г / л): CrO 3 = 250; SrSO 4 = 6-8; K 2 SiF 6 = 20; K 2 Cr 2 O 7 = 110; режим хромування D к = 30-100 А / дм 2; t = 40 -70 ° C; вихід по струму 17-24%. При застосуванні даного електроліту отримання блискучих опадів можливо при знижених температурах і густинах струму, корозійна активність актівногсть електроліту значно знижується.
6. Розробка технологічного процесу.
Перед розробкою технологічного процесу відновлення деталі вибираю бази (див. карти ескізів). Проводимо основні операції з підготовки деталі до відновлення.
Розробляємо схему технологічного процесу. Послідовність операцій устанавлівваю з урахуванням особливостей своєї деталі.
Схема технологічного процесу:
| 05 | Мийна. Мийка й очищення валика від масла і бруду. |
| Мийна машина. | |
| 10 | Дефектовочная. Виявлення зношених поверхонь |
| Штангенциркуль, нутрімер. | |
| 15 | Наплавлювальний. Наплавлення поверхні поверхні торців нижньої головки шатуна. |
| Установка для автоматичного наплавлення. | |
| 20 | Запобіжна. Захист поверхонь від дії електроліту. |
| Установка для захисту вініпластових матеріалами. | |
| 25 | Нарощує. Нарощування торців нижньої головки шатуна |
| Гальванічна ванна. | |
| 30 | Запобіжна. Захист поверхонь від дії електроліту. |
| Установка для захисту вініпластових матеріалами. | |
| 35 | Нарощує. Відновлення отвору я верхньої голівки шатуна. |
| Гальванічна ванна. | |
| 40 | Слюсарна. Розсвердлювання і хонінгування нижньої головки шатуна після наплавлення. |
| Слюсарний верстат і інструмент. | |
| 45 | Шліфувальна. Шліфування верхньої та нижньої головок шатуна. |
| Круглошліфувальний верстат. | |
| 50 | Токарний верстат |
Технічна норма штучно-калькуляційного часу (у хвилинах) визначається за формулою:
t шк = t o + t в + t обс + t від + t п-з / n,
де t o-основне технологічне час, необхідний для цілеспрямованого впливу на деталь (час на хромування або наплавлення);
t в-допоміжний час, що витрачається на установку і зняття деталі, вимірювання розмірів, підведення, відведення інструменту і т.д.;
t обс-час організаційного та технологічного обслуговування робочого місця;
t від-час на відпочинок та особисті потреби працюючого;
t п-з-час на підготовчі та заключні роботи, який розраховують на партію деталей;
n - число деталей у партії.
Час (t o + t в) називається оперативним t o п, а час (t обс + t від) - додатковим і береться впроцентах від t o п.
Тоді
t шт = (1 + к/100) t o п,
де t шт-штучний час, хв;
к-коефіцієнт, що враховує час на обслуговування робочого місця,%.
t шк = t шт + t п-з / n.
7.1. Нормування операції хромування циліндричної поверхні.
Основний час знаходження деталей у ваннах (час нарощування металу), хв:
де h-товщина шару покриття 0,2 мм;
g-щільність осаждаемого металу 7,8;
Pк-катодна щільність струму, Рк = 60 А / дм 2;
с-електрохімічний еквівалент с = 0,324 г / А год;
h-вихід по струму h = 13%;
Допоміжний час одно:
де
Норма часу на операцію, віднесена до однієї деталі, дорівнює:
7.2. Нормування операції електроімпульной наплавлення торців нижньої головки шатуна
Основний час при наплавленні, хв:
де F-площа поверхні 50 мм;
l-довжина шва, 13мм;
g-щільність осаждаемого металу 7,8;
Kп-коефіцієнт розбризкування металу 0,9;
с-електрохімічний еквівалент с = 0,324 г / А год;
h-вихід по струму h = 13%;
a н-коефіцієнт розплавлення 6 г / А год;
I-зварювальний струм, 200 А;
Допоміжний час одно:
Додатковий час складає 5% від оперативного часу (t о + t в)
Підготовчо-заключний час
Норма часу на операцію, віднесена до однієї деталі, дорівнює:
хв
8. Оцінка витрат на відновлення деталі.
8.1. Оцінка витрат на відновлення методом хромування в саморегульованим розчині електроліту.
Витрати на відновлення деталей групуються в собівартості через наступні калькуляційні статті:
де
= 2,82 коп;
х16, 37 = 10,64 коп;
8.2. Оцінка витрат на відновлення методом електроімпульсної наплавлення.
Витрати на відновлення деталей групуються в собівартості через наступні калькуляційні статті:
де
= 0,1635 коп;
х0, 95 = 0,62 коп;
Список використовувалася літератури:
1. Долгополов Б.П., Мітротрохін М.М., Скрипніков С.А. "Методичні вказівки по виконанню курсової роботи з курсу" Технологія ремонту автомобілів і дорожніх машин ", Москва, 1996.
2. Воловик Є.Л. "Довідник по відновленню деталей", Колос, 1981.
3. Шадричев Є.А. "Основи технології автомобілебудування і ремонту автомобілів", Машинобудування, 1976.
4. Конспект лекцій.