Ремонт кулака поворотного автомобиля ЗИЛ 130

Оглавление

 

ВВЕДЕНИЕ

 

Автомобильный транспорт имеет  большое значение в общей транспортной системе РФ, на его долю приходится свыше 2/3 всех грузовых перевозок в народном хозяйстве. Ограниченные государственные запасы материалов и энергии не позволяют в достаточной мере развивать машиностроение, и с целью сохранения парка машин в работоспособном состоянии требуется развивать и совершенствовать ремонтное производство.

Рост автомобилизации страны ставит перед автомобильным транспортом ряд задач, главной из которых является совершенствование организации и технологии технического обслуживания и ремонта автомобилей для повышения качества их работы, сокращения простоев в ремонте, материальных и трудовых затрат на их содержание.

Одной из задач научно-технического прогресса является снижение трудовых и материальных затрат на техническое обслуживание и ремонт автомобилей при одновременном повышении надёжности подвижного состава, что достигается совершенствованием организации производства, производственно-технической базы автотранспортных предприятий, повышением уровня автоматизации и механизации производства, совершенствованием методов управления производством, применением прогрессивных методов вождения автомобилей и другими мероприятиями.

Ремонт машин существует со времени  создания их парка как объективная  необходимость приведения машин в исправное состояние в перерывах между использованием по назначению. Ремонт состоит в устранении неисправностей и восстановлении ресурса машин, а главная задача ремонтного производства заключается в экономически эффективном восстановлении надежности машин в результате наиболее полного использования остаточной долговечности их деталей.

Основной источник экономической  эффективности ремонта заключается в восстановлении изношенных деталей. При восстановлении используют доремонтные материалы и формы деталей. Заготовки ремонта, полученные в результате разборки и очистки машины, значительно дешевле заготовок машиностроения, изготовленных в литейном или кузнечно-штамповочном производстве. При восстановлении детали обрабатывают меньшее число поверхностей, что объясняет и меньшую трудоемкость обработки. "Обоснованный процесс восстановления обеспечивает получение детали со свойствами, близкими к свойствам новой детали или превосходящими их.

Восстановление изношенных деталей  в системе вторичного производства машин является природоохранным и ресурсосберегающим производством. Однако послеремонтная наработка техники с восстановленными деталями уступает ее нормативной наработке: он t в 1,5...2,5 раза меньше наработки новых изделий. I (а долю устранения отказов приходится до 60 % общих затрат на поддержание машин в работоспособном состоянии, а наработка па. сложный отказ в среднем на 30 % даже нормативных значений.

Опыт ремонта машин западными фирмами свидетельствует о возможности достижения послеремонтной наработки объектов не меньше, чем у новых изделий, при затратах, не превышающих 60 % затрат на их производство.

Практика показывает, что научно обоснованные технология и организация восстановления деталей позволяют достичь нормативной наработки техники, а в отдельных случаях и превзойти наработку новых изделий.

Цель курсового проекта является – разработать технологию процесса восстановления поворотного кулака автомобиля ЗИЛ-130. Выбрать наиболее экономичный и долговечный способ восстановления, с применением наиболее прогрессивных форм и методов организации авторемонтного производства.

 

1. Обоснование размера производственной партии

 

Партия – группа заготовок определённого наименования и типоразмера, запускаемый в обработку одновременно в течении определённого интервала времени.

В условиях серийного ремонтного производства размер принимают равным месячные потребности ремонтируемых или изготавливаемых деталей.

В стадии проектирования технологических  процессов величину (Х) производственной партии деталей можно определить ориентировочно по следующей формуле:

 

;  [2.1]

 

где N=5000, производственная программа изделий в год

n =2, число деталей в изделии;

t = 5, необходимый запас деталей в днях для обеспечения непрерывности в сборке;

Ф_дн – 253 – число рабочих дней в году.

 

 

Результат полученных вычислений (Х) следует использовать для определения  нормы времени (Т_н) при нормирование ремонтных работ и т.п. (с учетом количества исполнителей).

, [2.2]

где Т_шт – штучное время (мин),

Т_п-з – подготовительно заключительное время (мин). (см. Л-3, с. 12-15)

 

(мин.);

 

2. Разработка технологического процесса восстановления детали

2.1 Ремонтный чертеж детали

Рисунок 1 – Ремонтный  чертеж детали Поворотный кулак ЗИЛ-130

2.2 Характеристика детали и условие её работы

Поворотный кулак это последняя  исполнительная часть рулевого управления, на которую напрессовывается ступица переднего колес.

а– часть передней оси или моста, которая обеспечивает поворот связанного с ней управляемого колеса. Кулак поворачивается на шкворне кулака.

Кулак поворотный подвержен следующим  нагрузкам:

- Скручивание.

- Погнутость.

- Боковые " удары."

В процессе эксплуатации детали подвергаются химическому, тепловому и коррозионному воздействию газов и охлаждающей жидкости, механическим нагрузкам от переменного давления газов, динамическим нагрузкам, вибрации, контактным нагрузкам, влиянию абразивной среды и т.д. Для данного класса деталей основными видами износа являются коррозионно-механический и молекулярно-механический, которые характеризуются следующими явлениями – молекулярным схватыванием, переносом материала, разрушением возникающих связей, вырыванием частиц и образованием продуктов химического взаимодействия металла с агрессивными элементами среды.

Данные о дефектах, материале  детали приведены на рисунке 2

Рисунок 2 – Дефектовочная карта  поворотного кулака (поворотной цапфы) автомобиля ЗИЛ-130

В соответствии с заданием будем  рассматривать следующие дефекты:

3 Износ шейки под наружный  подшипник ступицы колеса;

7 Повреждение резьбы под гайку  цапфы

 

2.3 Выбор способа восстановления детали

Дефекты:

3 Износ шейки под наружный  подшипник ступицы колеса  .

Возможные способы устранения:

по дефекту I:

• осталивание (железнение):
• хромирование:
• накатка.

по дефекту 2:

• наплавка вибродуговая;
• наплавка под флюсом.

При анализе способов устранения каждого  дефекта выявлены два способа, пригодных для устранения этих дефектов: осталивание, и наплавка вибродуговая.

Сущность наплавки заключается  в защите электрической дуги и  расплавленного металла от вредного воздействия атмосферного воздуха слоем сварочного флюса. Наплавка осуществляется при горении электрической дуги между электродной проволокой и деталью под толстым слоем сухого зернистого флюса, покрывающего наплавленный участок поверхности детали. Электрическая дуга плавит основной металл детали, электродную проволоку и флюс. Расплавленный флюс образует эластичную оболочку. Над поверхностью ванны расплавленного метала образуется полость, заполненная газом, надежно предохраняющая расплавленный метал от поступления атмосферного воздуха. Избыток газов проходит через расплавленный флюс наружу.

При наплавке цилиндрической поверхности  деталь совершает вращательное движение, а электродная проволока поступательное.

Преимущества способа:

-Возможность получения покрытия заданного состава, т. е. легирования металла через проволоку и флюс равномерного по химическому составу и свойствам;

-Зашита сварочной дуги и ванны жидкого металла от вредного влияния кислорода и азота воздуха;

-Выделение растворённых газов  и шлаковых включений из сварной  ванны в результате медленной кристаллизации жидкого металла под флюсом;

-Экономичность в отношении расхода  электроэнергии и электродного металла;

-Отсутствие разбрызгивания металла  благодаря статическому давлению флюса; возможность получения слоя наплавленного металла большей толщены;

-Независимость качества наплавленного  металла от квалификации исполнителя;

-Лучшие условия труда сварщиков ввиду отсутствия ультрафиолетового излучения; возможность автоматизации технологического процесса.

Недостатки способа:

-Значительный нагрев детали;

-Сложность применения для деталей  сложной конструкции, необходимость  и определенная трудность удаления шлаковой корки; возможность возникновения трещин и образования пор в наплавленном металле.

Осталивание.

К достоинствам процесса осталивания можно отнести: высокую  твердость и износостойкость покрытия; высокую прочность сцепления покрытия с основным металлом, обеспечивающую надежную работу деталей в тяжелых условиях эксплуатации; получение покрытия толщиной до 3 мм; высокий выход по току — в 6—7 раз больше, чем при хромировании; более низкую по сравнению с хромированием стоимость процесса; стоимость деталей, отремонтированных этим способом, в 2—4 раза ниже стоимости новых.

К недостаткам осталивания  следует отнести некоторую сложность  подготовки деталей к нанесению  покрытия и необходимость частой фильтрации и корректирования электролита. Необходимо отметить, что применение на ремонтных заводах твердого осталивания дает большой экономический эффект.

Сущность электролитического наращивания  металла состоит в следующем. В ванну заливают электролит. При  прохождении постоянного электрического тока через раствор электролита, который представляет собой водный раствор солей и кислот, последний интенсивно диссоциирует, т. е. распадается на положительные и отрицательные ионы, и происходит процесс электролиза. Положительно заряженные ионы (катионы) в виде атомов металла и водорода направляются к катоду. Отрицательно заряженные ионы (анионы) в виде кислотных остатков и гидроксильной группы направляются к аноду, где теряют свои характерные свойства и превращаются в нейтральные атомы.

2.4 Схема технологического процесса выбранного метода восстановления

 

Схемы технологического процесса

Дефект	Способ устранения	№ операции	Наименование и содержание операций	Установочная база
1	2	3	4	5
Схема 1
Износ шеек      под подшипники	осталивание	1	Шлифовальная  Шлифовать две шейки под подшипники «как чисто»	Центровые отверстия
		2	Осталивание Подготовить деталь и  осталивать шейки под подшипники	Отверстия под рычаги
		3	Шлифовальная Шлифовать две шейки  под номинальный размер	Центровые отверстия
		4	Мойка Промыть деталь
Схема 2.
Износ резьбы М36 x 2 – 6g	Вибродуговая наплавка	1	Токарная Проточить изношенную резьбу	Центровые отверстия
		2	Наплавка Наплавить шейку резьбовую	То же
		3	Токарная Проточить шейку и  нарезать резьбу	То же
		4	Мойка Промыть деталь в содовом  растворе	То же

2.5 План технологических операций

Для восстановления деталей применяют  разные виды технологии: подефектную. жесткофиксированную, маршрутную и т.п.

Маршрутная технология характеризуется технологическим  процессом на определенную совокупность дефектов у данной детали. Таким образом, восстановление детали может производиться несколькими технологическими процессами в зависимости от сочетания дефектов. Этот способ имеет наибольшее распространение в авторемонтном производстве, его и следует принять при выполнении курсового проекта.

Маршрут ремонта должен предусматривать технологическую  взаимосвязь сочетаний дефектов со способами их устранения. Для составления маршрутной карты подготовительным этапом является план технологических операций.

План технологических операций

№ операц.	Наименование и содержание операций	Оборудование	Приспособления	Инструмент
				рабочий	измерительный
1	2	3	4	5	6
005	Токарная Выправить центровые отверстия (при необходимости)	Токарно-винторезный  станок 1К62	Приспособление для крепления поворотного кулака	Сверло центровочное комбинированное PI8
010	Токарная Проточить изношенную резьбу	Токарно-винторезный станок 1К62	Поводковый патрон с поводком, центрами	Проходной резец с пластинкой Т15 Кб	Штангенциркуль ШЦ-1-125-0,1
015	Наплавка Наплавить шейку под резьбу вибродуговой наплавкой	Переоборудованный токарно-винторезный станок  1К62. Выпрямитель ВСА-600/300	Наплавочная головка УАНЖ-5. Приспособление для  крепления поворотного кулака на станке		IIIштангенциркуль ШЦ - 1-125-0,1
020	Шлифовальная Шлифовать шейки	Кругло-шлифовальный станок 3Б151	Поводковый патрон с поводком, центрами	Шлифовальный круг ПП 600.40.305 24А40ПСМ25K8A	Скобы 8113-0106
025	Осталивание Подготовка и осталивание шеек	Ванны для обезжиривания, осталивания, электрическая печь	Подвеска для осталивания	Кисть для изоляции	Штангенциркуль ШЦ-1-125-0,1;
030	Токарная Проточить шейку и нарезать резьбу	Токарно-винторезный станок 1K62	Поводковый патрон с поводком, центрами	Проходной прямой резец с пластинкой Т15К6. Прямой резьбовой резец Р18	Штангенциркуль ШЦ - 1-125-0,1 Предельное резьбовое  кольцо М36 х 2-6g
035	Фрезерная Фрезеровать лыску	Горизонтально-фрезерный  станок 6M32Г	Тиски	Цилиндрическая фреза T5K10	Штангенциркуль ШЦ-1-125-0,1
040	Нормализация Нагреть резьбовой конец в соляной ванне и охладить на воздухе	Ванна с расплавленной солью	Подвеска для нагрева  детали
045	Мойка Промыть деталь	Ванна с содовым раствором	Подвеска для мойки  деталей
050	Шлифовальная Шлифовать шейки	Кругло-шлифовальный станок 3Б151	Поводковый патрон с поводком, центрами	Шлифовальный круг П600.40.305 24А25ПСМ 25К8А	Скобы 8113-0106
055	Слесарная Выпрессовать  втулки, запрессовать и раздать новые втулки	Гидравлический пресс П-6326	Подставка	Оправки
060	Сверлильная Развернуть втулки	Вертикально-сверлильный станок 2А150	Кондуктор	Цилиндрическая машинная развертка PI8	Предельная пробка Ǿ
065	Слесарная Прогнать резьбу		Тиски	Плашка М36х2-6g	Резьбовое кольцо М36х2-6g
070	Мойка Промыть деталь	Ванна с содовым раствором	Подвеска для мойки  детали