Восстановление и упрочнение деталей наплавкой

Реферат

Назначение, сущность и организация процесса комплектования

Комплектование предшествует сборке. Оно выполняется с целью обес­печения ритмичной работы постов сборки. При этом детали накаплива­ются в комплектовочном отделении, поступая в него из дефектовочного от­деления, со склада запасных частей и из отделений цеха восстановления и изготовления деталей.

В процессе комплектования выпол­няют следующий комплекс работ:

  • накопление, учет и хранение дета­лей, сборочных единиц и комплектую­щих деталей;
  • накопление оперативной информа­ции о недостающих деталях, сбороч­ных единиц, комплектующих изделий;
  • подбор сопряженных деталей по ремонтным размерам, размерным и массовым группам;
  • подбор и подгонка деталей в от­дельных соединениях;
  • подбор составных частей сборочно­го комплекта по номенклатуре и коли­честву;
  • доставка сборочных комплектов к постам сборки до начала выполнения сборочных работ.

Наиболее ответственной задачей комплектования является подбор де­талей по размерам с целью обеспече­ния требуемой точности сборки, т. е. точности заданного характера сопря­жений (зазоры, натяги) и взаимного расположения деталей и их поверхностей. В ремонтной практике применя­ют три способа подбора деталей в ком­плекты: штучный, групповой и сме­шанный. Штучный метод применяется на мелких ремонтных предприятиях с большой номенклатурой автомобилей. Характеризуется он большими затра­тами времени на комплектацию. При групповой комплектации допуски раз­меров двух сопрягаемых деталей раз­бивают на несколько интервалов, а де­тали сортируют в соответствии с этими интервалами на размерные группы, маркируя их цифрами, буквами или красками. Групповую комплектацию применяют для подбора ответствен­ных деталей, таких как гильзы, порш­ни, плунжерные пары и др. При сме­шанной комплектации используют оба способа. Ответственные детали комп­лектуют групповым, а менее ответст­венные штучным способом.

Комплектация часто сопровожда­ется слесарно-подгоночными операци­ями (опиловкой, зачисткой, притиркой и др.).

Крупногабаритные и нетранс­портабельные детали и узлы (блок ци­линдров, картеры, детали кабины, ку­зова) доставляют на посты сборки, минуя комплектовочное отделение.

На каждую деталь в комплектовоч­ном отделении заполняют карточку, в которой указывают номер стеллажа, шифр ячейки, сменный приход-расход и остаток деталей. На каждое комп­лектуемое изделие заполняют комп­лектовочную карту (ГОСТ 3.1105 — 84), в которой указывают номера цеха, участка, рабочего места, обозначения деталей и сборочных единиц, материа­лов и комплектующих изделий и др. Кодированная запись указанной ин­формации позволяет применять вычис­лительную технику при ее обработке.

9 стр., 4363 слов

Проектирование технологического процесса восстановления детали

... 1.2 Технические условия на дефектацию детали Таблица Наименование детали (сборочной единицы)Вал привода переднего моста раздаточной коробки автомобиля ЗИЛ-131 Номер детали (сборочной единицы): ___________131-1701030 Б___________ (обозначение по чертежу)Материал: ___Сталь 25 ХГМ ГОСТ ...

Рабочие места в комплектовочном отделении специализируются по наи­менованиям узлов и агрегатов.

Методы обеспечения точности сборки

Автомобили и агрегаты, собранные из отдельных деталей, хорошо работа­ют в том случае, если каждая деталь в них будет занимать заданное ей место относительно других деталей. Пра­вильное положение деталей и их по­верхностей и осей относительно дру­гих деталей в изделии нормируется расчетом размерных цепей.

Размерная цепь представляет со­бой замкнутый контур взаимосвязан­ных размеров, обусловливающих их численные значения и допуски. Раз­мерная цепь состоит из составляющих, замыкающего (исходного) и других ви­дов звеньев.

Составляющее звено — звено раз­мерной цепи, изменение которого вы­зывает изменение замыкающего (ис­ходного) звена. Составляющие звенья линейных размерных цепей обознача­ются прописными буквами русского алфавита с цифровыми индексами (на­пример, А 1 , А2 или Б12 и т. д.).

Замыкающее (исходное) звено — звено, получаемое в цепи последним в результате решения поставленной за­дачи при изготовлении или ремонте (или возникающее в результате поста­новки задачи при проектировании из­делия).

Оно обозначается той же бук­вой алфавита, что и составляющие звенья с индексом Д (например, А или Б и т. д.).

По характеру воздействия на за­мыкающее звено составляющие звенья подразделяются на увеличива­ющие и уменьшающие. К увеличиваю­щим относятся звенья, с увеличением которых замыкающее звено увеличивается, а к уменьшающим — звенья, с увеличением которых замыкающее звено уменьшается. Некоторые сбо­рочные размерные цепи содержат ком­пенсирующее звено.

Компенсирующее звено — звено, изменением размера которого достига­ется требуемая точность замыкающе­го звена. Компенсирующее звено обоз­начается той же буквой алфавита с соответствующим цифровым индек­сом и буквой «к» (например, А , А ).

По расположению звеньев различают линейные, плоскостные и пространст­венные размерные цепи. Наиболее широкое распространение имеют ли­нейные цепи, у которых все звенья, входящие в размерную цепь, парал­лельны друг другу и связаны линейной зависимостью.

Требуемая точность замыкающего звена той или иной размерной цепи при сборке достигается следующими методами:

  • полной взаимозаменяемости, при котором точность замыкающего звена обеспечивается включением в размер­ную цепь звена без подбора, выбора или изменения его размеров;
  • неполной взаимозаменяемости, при котором точность замыкающего звена достигается не у всех соедине­ний, а у обусловленной их части при включении в размерную цепь любого звена без подбора, выбора или измене­ния его размеров;
  • групповой взаимозаменяемости, при котором точность замыкающего звена обеспечивается включением в размерную цепь звеньев, принадлежа­щих к одной из размерных групп, на которые звенья предварительно рас­сортированы;
  • регулирования, при котором точ­ность замыкающего звена достигается изменением размеров компенсирую­щего звена без снятия слоя металла;
  • пригонки, при котором точность замыкающего звена достигается изме­нением размеров компенсирующего звена путем снятия слоя металла.

Сборочные размерные цепи, у ко­торых точность замыкающего звена обеспечивается методом полной взаимозаменяемости, должны рассчиты­ваться по методу максимума-миниму­ма, а цепи, у которых точность замы­кающего звена достигается методом неполной взаимозаменяемости — ве­роятностным методом.

28 стр., 13530 слов

Организация управления цепями поставок на предприятии

... запасами в цепи поставок; анализ поставок и контроллинг. Целью управления цепями поставок является максимизация общей стоимости, создаваемой цепью поставок. Все ... фундаментом управления цепями поставок. [2, с. 59] Цепочка поставок (supply chain) представляет множество звеньев, связанных между ... продукции за счет повышения уровня сервиса, точности поставок и прогнозирования спроса; сокращение затрат за ...

Рис. 1. Пост комплектования и подсборки шатунно-поршневой группы:

1 — приспособление для контроля и правки шатунов; 2, 9 и 10 — стеллажи для шатунов, поршней и гильз; 3 — специальные весы для статической балансировки шатуна; 4 — приспособление для сборки поршня с шатуном; 5 — ящик для поршневых пальцев; 6 — стол; 7 — электродуховка для нагрева поршней; 8 — приспособление для контроля поршней; 11 — приспособление для установки гильзы при подборе поршней; 12 — весы для проверки поршней по массе; 13 — оправка для установки колец на поршень; 14 — ящик для подсобранных комплектов; 15 — рольганг, 16 и 17 — ящики для хранения соответственно инструмента и обтирочного материала

Узлы и агрегаты комплектуют из деталей в комплектовочном отделе­нии, которое оснащается соответству­ющим оборудованием (столы, подстав­ки, комплектовочные ящики, тележки для транспортировки комплектов к ра­бочим постам сборки), измерительны­ми инструментами и приборами для сортировки деталей на размерные группы. Так, например, на посту ком­плектования и подсборки шатунно-поршневой группы (рис. 1) обеспе­чивают комплектование шатунов по межцентровому расстоянию отверстий нижней и верхней головок шатуна, контроль шатунов по диаметру отвер­стия во втулке верхней головки, конт­роль и подбор поршневых пальцев по верхней головке шатуна, подбор шату­нов и поршней по массе, контроль гильз и поршней, подбор и комплектова­ние гильз с поршнями, сборку поршней с шатунами, контроль собранного узла, подбор и подгонку поршневых колец по гильзам и поршням, установку поршне­вых колец в канавки поршня.

При комплектовании и сортировке деталей на размерные группы особо важное значение приобретает приме­нение высокопроизводительной конт­рольно-сортировочной оснастки, обес­печивающей достаточную точность измерений. Заслуживает внимания применение для этих целей контроль­ных приборов, основанных на пневма­тических и электрических методах из­мерения. Пневматические методы используются при измерении наружных и внутренних размеров, отклоне­ний формы поверхностей и т. п.

Пневматические измерительные приборы имеют ряд существенных до­стоинств в сравнении с индикаторны­ми и микрометрическими инструмен­тами: высокую точность и производительность измерений, воз­можность контроля, разделение отсчетных и измеритель­ных частей прибора, возможность кон­троля отверстий малых диаметров, от­сутствие контакта инструмента с проверяемой деталью и др.

Электрические приборы получают все большее распространение в авто­матической контрольно-измеритель­ной аппаратуре. Перспективность это­го типа приборов обусловлена их быстродействием и удобством управ­ления.

^

Сварка является весьма прогрессивным и высокопроизводи­тельным способом обработки металла. В ремонтном производ­стве широкое распространение получили как механизирован­ные способы электродуговой сварки и наплавки (автоматичес­кая и полуавтоматическая сварка и наплавка под флюсом, в защитных газах, вибродуговая наплавка в различных средах), так и ручная сварка различными электродами, в том числе при сварке стали, чугуна и алюминиевых сплавов. Кроме электроду­говых способов, при восстановлении деталей машин широко применяется газовая, преимущественно ацетилено-кислородная сварка.

Ручная сварка металлическим электродом. Ручная дуговая элек­тросварка осуществляется постоянным и переменным током. При сварке постоянным током «плюс» можно подключить к детали, а «минус» — к электроду (прямая полярность) или наоборот (об­ратная полярность).

Деталь перед сваркой или наплавкой должна быть очищена от грязи, масла и ржавчины. Трещины должны быть засверлены по краям. Трещины деталей толщиной до 8 мм не разделывают при заварке. При толщине более 8 мм создают К-образные канавки на всю глубину трещины.

Цилиндрические и конические поверхности наплавляют про­дольными валиками, которые накладывают вдоль оси, и круго­выми валиками, накладываемыми по окружности или по винто­вой линии. Шейки длинных валов малых диаметров удобнее на­плавлять наложением продольных валиков. Каждый следующий валик накладывается на противоположной стороне шейки после проворачивания детали на 180°. Наплавку торцевых поверхностей начинают от центра и ведут концентрично. Таким же способом наплавляют сферические поверхности.

При заварке отверстий малых диаметров наплавка производит­ся по периметру до заполнения всего отверстия. После заполне­ния отверстия производится подварка с другой стороны.

Существует и применяется способ заварки неразделанных тре­щин поперечными швами. Поперечный сварочный шов, остывая, стягивает трещину так плотно, что трещина становится водоне­проницаемой при давлении воды до 2943-102 Па.

Для сварки и наплавки применяют холоднотянутую проволоку следующих диаметров; 0,3; 0,5; 0,8; 1,0; 1,2; 1,6; 1,8; 2,0; 2,5; 3; 4; 5; 6; 8; 10; 12 мм.

При восстановлении деталей дорожных машин чаще всего при­меняют электроды диаметром от 1,2 до 5,0 мм.

Для обеспечения требуемых механических свойств сварного со­единения необходимо применять соответствующие марки электро-

дов. Для получения металла средней твердости для наплавочных работ применяют марки электродов, приведенные в табл. 3.1.

Таблица 3.1

Электроды для наплавочных работ с получением металла средней твердости

Показатель

Марка

У-340-ПБ

ОЗН-250

ОЗН-300

ОЗН-350

ОЗН-400

Ток (полярность

обратная)

Постоян-

ный

Перемен-

ный и

постоян-

ный

Перемен-

ный и

постоян-

ный

Перемен-

ный и

постоян-

ный

Перемен-

ный и

постоян-

ный

Коэффициент

наплавки, г/А-ч

8…9

8…9,9

8…9

8…9

8…9

Переход метал-

ла стержня в

шов, %

85…95

85…95

85…95

85 …95

85…95

Твердость тре-

тьего слоя, НВ

Состав компо-

нентов по мас-

се, мг:

260…340

220…280

270…330

320…380

370…420

мрамор

49

54

52,4

48

48

плавиковый

шпат

15

19

19

19

19

ферромарганец

20

24

25,6

30

30

кварц

9

Режим сварки — это комплексное понятие, включающее в себя несколько факторов, среди которых главными являются сила тока и скорость сварки. Сила тока зависит от диаметра электрода:

Диаметр электрода выбирают в зависимости от толщины сва­риваемого металла на основании следующей взаимозависимости.

Толщина, мм ….. 0,5…1,0 1,0…2,0 2,0…5,0 5,0… 10,0 более 10

Диаметр, мм …… 1,0… 1,5 1,5…2,5 2,5…4,0 4,0…6,0 5,0…8,0

При заварке отверстий малого диаметра на массивных деталях для обеспечения требуемого провара рекомендуется выбирать силу тока на 10… 15% больше, чем указано выше.

Автоматическая наплавка деталей под флюсом. Автоматической наплавкой называют сварочный процесс, при котором подача элек­тродной проволоки, перемещение сварочной дуги вдоль шва, по­дача защищающих и легирующих материалов в зону дуги механи­зированы. Основными преимуществами автоматической наплавки по сравнению с ручной сваркой являются: надежность получения высокого качества, стабильность технологического процесса, по­вышение производительности труда, невысокая квалификацион­ная требовательность к специалистам и рабочим.

Для каждого способа наплавки применяются определенные ре­жимы сварки, марки проволоки и другие наплавочные материалы.

Процесс сварки под флюсом был разработал академиком Е. О. Патоном в годы Великой Отечественной войны применитель­но к сварке броневой стали танков. Затем его ученики в Институте электросварки АН УССР имени Е. О. Патона разработали процесс наплавки под флюсом электродной проволокой различных дета­лей машин.

Процесс наплавки происходит при горении дуги между элект­родной проволокой и деталью под слоем сыпучего флюса, по­крывающего зону дуги и расплавленного металла. В процессе на­плавки дуга расплавляет ближайшие частицы флюса и горит внутри полости из эластичной оболочки из расплавленного флюса, кото­рая защищает зону дуги и расплавленного металла от попадания воздуха и пропускает выделяющиеся газы.

При автоматической наплавке под флюсом электрическая дуга горит между деталью и электродной проволокой. К дуге непрерывно подается электродная проволока и флюс. Про­волока оплавляется и непрерывно стекает в жидкую ванну рас­плавленного металла, над которым находится слой расплавлен­ного флюса в виде эластичной оболочки, надежно изолирующей плавильное пространство от окружающего воздуха, обеспечивая получение наплавленного металла без пор. Через расплавленный флюс происходит легирование наплавленного металла. При уве­личении давления внутри флюсового пузыря оболочка не мешает образующимся газам прорываться наружу.

^

Характеристика и условия работы деталей

К круглым стержням относятся де­тали, которые характеризуются ци­линдрической формой при длине, зна­чительно превышающей диаметр детали. К круглым стержням относят­ся поршневые пальцы, оси привода сцепления, валики водяного насоса, шкворни, оси блока шестерен заднего хода, толкатели, валы коробок пере­дач, карданные валы и крестовины карданов, валы и полуоси задних мос­тов, поворотные цапфы, валы рулевого управления, впускные и выпускные клапаны, коленчатые и распредели­тельные валы и др. Для их изготовле­ния применяют конструкционные среднеуглеродистые и легированные стали, высокопрочный чугун. Рабочие поверхности в большинстве случаев подвергают закалке токами высокой частоты или цементации (цианирова­нию) с последующей закалкой и низко­температурным отпуском.

Круглые стержни очень разнооб­разны по форме и размерам, однако по технологическим признакам их разде­ляют на прямые круглые стержни, т. е. гладкие, и стержни с фасонной повер­хностью, или ступенчатые. Наиболее простую геометрическую форму име­ют прямые круглые стержни. Стержни с фасонной поверхностью имеют более сложную форму. Они могут быть со шлицами на одной или нескольких ступенях стержня, с резьбой, с флан­цем на конце стержня, с канавками для выхода шлифовального круга или без канавок, но с закруглениями неболь­шого радиуса в местах перехода от од­ной ступени к другой (галтелью).

Резь­бы, лыски, кольцевые канавки, галтели, пазы под шпонки, отверстия на цилиндрических поверхностях стержней являются концентраторами напряжений.

Некоторые детали данного класса имеют присущие только их поверхно­стям признаки. Это наличие в колен­чатом валу шатунных шеек, отстоя­щих от оси вала на определенном расстоянии и имеющих определенный угол развала кривошипов, наличие резьбового отверстия под храповик и центрового отверстия во фланце вала, наличие точных отверстий для крепле­ния маховика к коленчатому валу. Ха­рактерными в конструкции распреде­лительных валов являются наличие кулачков сложного профиля, эксцент­рика, зубчатого венца, опорных шеек малого диаметра и относительно боль­шая длина вала.

Прямые круглые стержни с глад­кой поверхностью работают в услови­ях трения в сопровождении знакопере­менных нагрузок и механических деформаций. Разрушительными фак­торами, снижающими прочность этих деталей, являются трение, изгиб, зна­копеременные- нагрузки, скручивание и срез.

Прямые круглые стержни с фасон­ной поверхностью работают в услови­ях контактных нагрузок в сопровожде­нии изгибающих усилий. Разрушительными факторами явля­ются контактные нагрузки, изгиб и трение.

Основными дефектами являются износы шеек под подшипники, шлицев и шестерен, шпоночных канавок, от­верстий во фланцах; износ и поврежде­ние резьбы; износ, задиры и кольцевые риски на прочих трущихся поверхно­стях. Преимущественное применение при восстановлении шеек под подшип­ники получили вибродуговая наплав­ка, наплавка в среде углекислого газа и электроконтактная приварка сталь­ной ленты.

Шейки под подшипники восста­навливают наплавкой в такой после­довательности: шлифование изношенной шейки, наплавка, точение наплав­ленной шейки, закалка токами высо­кой частоты и отпуск, чистовое шли­фование шейки в соответствии с размером на рабочем чертеже.

При восстановлении шеек элект­роконтактной приваркой стальной ленты шейки предварительно шлифу­ют для придания правильной геомет­рической формы, затем к шейке прива­ривают ленту и шлифуют в соответствии с размером на рабочем чертеже.

Износ шлицев устраняют наплав­кой под флюсом с последующим точе­нием наплавленной поверхности, фре­зерованием шлицев, закалкой, отпуском и шлифованием.

Износ зубьев по толщине и выкра­шивание их рабочих поверхностей ус­траняют заменой зубчатого венца до­полнительной ремонтной деталью, если это допускает конструкция вала. Токами высокой частоты производят местный отпуск изношенной шестерни и затем срезают ее. Изготавливают ве­нец новой шестерни из того же мате­риала, что и вал. Напрессовывают ве­нец на вал и приваривают его с помощью сварки в среде углекислого газа. Подрезают торец наплавленной поверхности и подвергают венец тер­мической обработке.

Повреждение наружной резьбы до двух ниток устраняют ее калибровкой. Изношенную или поврежденную резь­бу (более двух ниток) удаляют точени­ем, производят наплавку, точение на­плавленной поверхности, и нарезают резьбу. Затем в зависимости от конст­рукции вала сверлят сквозные отвер­стия под шплинт, осуществляют зен-кование фасок в отверстиях с двух сторон или фрезерование паза с после­дующим калиброванием резьбы.

Износ шпоночной канавки устра­няют заваркой с последующим шлифо­ванием шейки и фрезерованием шпо­ночной канавки на прежнем месте в соответствии с размером на рабочем чертеже. На валах коробки передач возможно фрезерование новой канав­ки под углом 180 градусов к изношенной.

Погнутость стержней устраняется поправкой. Стержень устанавливают на призмы и усилием пресса перегибают в противоположную сторону на вели­чину, превышающую изгиб стержня в 10 раз. Чугунные коленчатые валы правят наклепом или применяют более эффективный способ поэлементной правки, при которой усилие пресса прикладывается только на деформи­рованные отдельные элементы вала.

Биение торцевой поверхности фланца стержня устраняют точением торца «как чисто», но до размера, не менее допустимого по техническим требованиям.

Изношенные отверстия во фланце коленчатого вала под болты крепле­ния маховика восстанавливают их раз­вертыванием в сборе с маховиком под ремонтный размер. При наличии резь­бовых отверстий во фланце под болты крепления маховика поврежденные резьбы восстанавливаются постанов­кой ввертышей.

Одним из распространенных спосо­бов восстановления коренных и ша­тунных шеек коленчатого вала, опор­ных шеек распределительного вала является способ ремонтных размеров. Ремонтный интервал для шеек колен­чатого вала двигателей ЗИЛ-130, ЯМЗ-238 составляет 0,25 мм, для дви­гателей КамАЗ — 0,5 мм, для опорных шеек — 0,2 мм.

Вначале шлифуют коренные шей­ки, устанавливая коленчатый вал в центры станка. Для шлифования ша­тунных шеек коленчатый вал устанав­ливают в центросместители, которые обеспечивают смещение оси вала на радиус кривошипа и совмещение оси шлифуемой шатунной шейки с осью шпинделя станка. Радиус кривошипа для двигателя ЗИЛ-130 — (47,50 ± ±0,08) мм, ЯМЗ-238 — (70 ± 0,12) мм, КамАЗ — (60 ± 0,05) мм. Шлифова­ние начинают с первой шатунной шей­ки. Для шлифования следующей шей­ки вал поворачивают вокруг оси на 90 °. Все коренные шейки шлифуют под один ремонтный размер, который мо­жет отличаться от ремонтного размера шатунных шеек. Кромки фасок масля­ных каналов коренных и шатунных

шеек притупляют при помощи шлифо­вальной машинки. Требуемую шеро­ховатость поверхности шеек получают суперфинишированием или полиров­кой. При суперфинишировании дости­гается более высокое качество повер­хности шеек с точки зрения их геометрической точности и шерохова­тости.

По окончании обработки наруж­ную поверхность и масляные каналы промывают от технологических за­грязнений 3-5 %-ным раствором кальцинированной соды в специаль­ной моечной установке, после чего вал обдувают сжатым воздухом.

Для восстановления шеек сталь­ных коленчатых валов, вышедших за пределы последнего ремонтного раз­мера, применяют различные способы их наращивания. Широкое распрост­ранение в основном получили следую­щие три технологических процесса ме­ханизированной наплавки под флюсом.

1. Наплавку проводят под флюсом АН-348А пружинной проволокой 2-го класса или Нп-65Г с последующим вы­соким отпуском — нагревом до темпе­ратуры 650 °С и выдержкой при этой температуре в течение 45 мин. Перед чистовым шлифованием шеек их зака­ливают токами высокой частоты на­гревом в течение 15 с до температуры 900…920 °С с охлаждением водой. Для снятия напряжений, возникающих при закалке, производят низкий отпуск при температуре 170…190 °С. Надеж­ность восстановленных валов достига­ет уровня новых.

2. Наплавку производят под флю­сом АН-348А проволокой Нп-30 ХГСА или под флюсом АН-15М проволокой Нп-40Х2Г2М. После наплавки прово­дят нормализацию. Коленчатый вал нагревают до температуры 860…900 °С в течение 1 ч и выдерживают при этой температуре 20 мин, после чего охлаж­дают на воздухе. Затем производят ме­ханическую обработку и закалку шеек токами высокой частоты. Надежность восстановленных валов высокая, иск­лючается образование трещин при правке, так как после нормализации

валы приобретают высокую пластич­ность. Однако затраты на термическую обработку возрастают.

3. Наплавку проводят пружинной проволокой 2-го класса под флюсом АН-348А с добавлением 2,5 % ферро­хрома и 2 % графита. После охлажде­ния и на воздухе проводят черновое и чистовое шлифование, суперфиниши­рование и полирование. Несмотря на простоту процесс имеет и недостатки: появление трещин при правке вала из-за низкой пластичности наплавленно­го слоя и неоднородность состава на­плавленного металла.

Разработаны и внедряются на про­изводстве технологические процессы наплавки порошковой проволокой ПП-Нп 40Х 4Г2 СМНТФ под флюсом АН-44У1, обеспечивающие твердость, качество наплавляемого металла и хо­рошую обрабатываемость.

Шейки чугунных коленчатых ва­лов восстанавливают вибродуговой наплавкой в потоке воздуха проволо­кой Св-15ГСТЮЦА. Твердость на­плавленного слоя 55…59 HRC,. После шлифовки шеек отсутствуют трещи­ны, раковины и поры.

Одним из способов восстановления чугунных коленчатых валов является плазменное напыление. Технология восстановления предусматривает сле­дующий порядок выполнения опера­ций. Очистка в расплаве солей и щело­чей, правка вала, восстановление технологических баз, предваритель­ная шлифовка коренных и шатунных шеек, сушка в термопечи при темпера­туре 30О…32О ‘С в течение 50…60 мин. На поверхность противовесов на­носится лак ЛБС-1 с последующей сушкой на воздухе. Затем шейки об­рабатывают электрокорундом зерни­стостью 80…300 мкм в струе сжатого воздуха давлением 0,5…0,6 МПа.

Шатунные шейки защищают ме­таллическими экранами, и на корен­ные шейки напыляется вначале под­слой порошка ПН85 Ю15 толщиной 0,1…0,2 мм, а затем смесь композиции порошков (8 объемов ПЖРВ + 6 объ­емов ПРН 73Х 16СЗРЗ и 3 объема ПН85Ю15) до диаметра на 0,8… 1,0 мм

более номинального диаметра. После снятия экранов с шатунных шеек про­изводится напыление подслоя на ша­тунные шейки и смеси порошковой композиции. Остывший вал подверга­ется черновому и чистовому шлифова­нию шеек. Восстановление шеек обес­печивает достаточную их износо­стойкость без снижения усталостной прочности коленчатого вала.

Опорные шейки распределитель­ного вала, вышедшие за пределы ре­монтных размеров, восстанавливают вибродуговой наплавкой, наплавкой в среде углекислого газа, плазменным напылением с последующим оплавле­нием токами высокой частоты. Перед напылением опорные шейки шлифу­ют, в масляные каналы устанавливают графитовые пробки, после чего шейки подвергают дробеструйной обработке. Напыление осуществляют порошко­вой смесью ПС-2 (8O…85 % ПЖ-5М и 15…20 % ПН-ХН80С4Р4), а для чугун­ных валов ПС-4(98 % ПЖ-5Ми 1—2 % АКП) обеспечивая припуск на шлифо­вание 0,15…0,20 мм на сторону. После оплавления покрытия шлифуют шей­ки, обрабатывают фаски, масляные от­верстия и каналы и полируют шейки.

Изношенные кулачки распредели­тельного вала обрабатывают шлифо­ванием «как чисто» до устранения сле­дов износа и восстановления их требуемого профиля. После шлифова­ния кулачки полируют полировальной лентой или пастой ГОИ № 10. Спосо­бом шлифования рекомендуется вос­станавливать кулачки не более одного раза, так как при дальнейшем шлифо­вании значительно уменьшается ради­ус вершины кулачка, что приводит к нарушению фаз газораспределения. Рациональными способами восстанов­ления кулачков являются вибродуго­вая наплавка и наплавка в среде углекислого газа при помощи специ­ального копировального приспособле­ния. После наплавки вал проверяют «а изгиб и при необходимости Правят. За­тем производят черновое и чистовое шлифование. Вал базируется по центровым отверстиям и шпоночной канавке.

Износ стержня клапана устраняют хромированием или железнением. Предварительно стержень клапана шлифуют на глубину ОД мм. Толщина наносимого гальванического покры­тия должна предусматривать припуск на последующее шлифование не менее 0,05 мм на сторону при хромировании и 0,15…0,20 мм — при железнении. По­сле шлифования стержень полируют.

Износ, риски и раковины на рабо­чей фаске кланапа устраняют шлифо­ванием. Установочной базой является цилиндрическая поверхность стержня. Если после шлифования фаски высота цилиндрического пояска головки кла­пана окажется менее указанной в тех­нических требованиях, то он подлежит восстановлению плазменной наплав­кой. Наплавку производят хромонике-левыми сплавами типа СНГП-60 и ПГ-СРЗ (ПГ-ХН80СЗРЗ) по всей длине окружности. Алмазными резцами об­рабатывают наплавленную поверх­ность, а затем шлифуют в размер ра­бочего чертежа.

Типовой технологический процесс

Основное техническое требование, которое необходимо выполнить при восстановлении прямых круглых стер­жней и стержней с фасонной поверхно­стью, аналогично требованию для вос­становления полых стержней — это обеспечение размеров и шероховато­сти восстанавливаемых поверхностей, их твердости и прочности сцепления с основным металлом, а также соосно­сти и симметричности относительно общей оси, допустимой овальности и ко нусообразности.

Технологический процесс восста­новления деталей данного класса на­чинают с проверки состояния фасок центровых отверстий и, при необходи­мости, их исправления. Затем произво­дят правку детали и механическую об­работку изношенных поверхностей под тепловые способы восстановления. Выполняют сварочные и наплавочные операции с последующей нормализа­цией поверхностей при необходимости

улучшения их обрабатываемости. На­плавленные поверхности подвергают черновой и чистовой механической об­работке, а затем нарезают резьбы, фрезеруют шлицы, шпоночные канав­ки. Для восстановления физико-меха­нических свойств рабочих поверхно­стей деталей выполняют термическую обработку. Затем обрабатывают по­верхности под постановку дополни­тельных ремонтных деталей, их уста­новку и . Подготавливают поверхности под гальваническое наращивание и после наращивания покрытия обрабатывают их. Завершающей операцией является шлифование с последующим суперфи­нишированием или полированием точ­ных поверхностей, которое выполня­ется последним с целью предотвращения случайного повреж­дения окончательно обработанной по­верхности.

Схема типового технологического процесса следующая:

  • исправление центровых отверстий;
  • устранение погнутости;
  • удаление поврежденной или изно­шенной резьбы;
  • наплавка резьбовых, шлицевых поверхностей, заварка шпоночных ка­навок;
  • наплавка шеек;
  • термическая обработка (нормали­зация);
  • обработка наплавленных поверх­ностей (резьбовых, шлицевых и шпо­ночных канавок);
  • предварительная обработка шеек;
  • термическая обработка;
  • правка;
  • обработка поверхностей под поста­новку ДРД;
  • постановка ДРД;
  • обработка установленных ДРД;
  • поготовка поверхностей под галь­ваническое наращивание;
  • гальваническое наращивание по­верхностей;

предварительная обработка галь­ванических покрытий:

  • чистовая обработка поверхностей;
  • балансировка;
  • полирование поверхностей.

Применяемые средства технологической оснащенности

Для механической обработки дета­лей данного класса применяют обору­дование, аналогичное оборудованию для обработки полых стержней; токар-новинторезные станки 16Б16П, 16К20; круглошлифовальные станки ЗМ151У, ЗУ132М, ЗУ142; бесцентрово-шлифовальные станки 3M1S2A, ЗМ184А; вертикально-сверлильные станки 2Н118-1, 2Г125, 2MI12; фрезер­ные станки 6Р81Г, 6Р11 и др.

Шейки коленчатого вала шлифуют на круглошлифовальных станках ЗА423, опорные шейки и кулачки рас­пределительного вала на копироваль-но-шлифовальном станке ЗА433, рабо­чие фаски клапанов на специальных станках МШ-197А, МШ-29. Оконча­тельно шейки коленчатых валов обра­батывают на суперфинишных станках 2К34, 3875К или на установках для финишной обработки шеек моделей 184010, 184012 и др.

Шейки валов и осей восстанавли­вают: вибродуговой наплавкой — на­плавочными головками УАНЖ-6, ОКС-1252, ОКС-6569, ВГ-822; в среде углекислого газа — наплавочными ав­томатами АДПГ-500, АТП-2, полуав­томатами А-547Р, А-547У, А-537 и на установках УД-209, УД-292, УД-420, 011-1-00.01 «Ремдеталь»; под флю­сом— наплавочными головками А-580. А-765, А-11197, ОКС-1252М и на уста­новках УД-139, УД-140, 011-1-00.01 «Ремдеталь» и др. Кроме того, шейки восстанавливают: электроконтактной приваркой стальной ленты на установ­ках 011-1-02 «Ремдеталь», 011-1-10 «Ре­мдеталь», электроконтактным напека-нием порошков на установке 011-1-05 «Ремдеталь», газоплазменным напы­лением и наплавкой на установке 011-1-09 «Ремдеталь», плазменной наплав­кой на установке УД-417.

Резьбовые поверхности на валах восстанавливают, кроме вибродуговой наплавки и в среде углекислого газа, заполнением впадин между витками резьбы присадочной проволокой на ус­тановке 011-1-05 «Ремдеталь». Шлицы

восстанавливают под флюсом на уста­новке 01.06.081 «Ремдеталь».

Фаски клапанов восстанавливают индукционной наплавкой порошков на автоматической установке 01.03-172 «Ремдеталь».

Шейки коленчатых валов восста­навливают плазменным напылением на установке УН-126, а электрокон­тактное напекание порошков на шей­ки чугунных коленчатых валов осуще­ствляют на станке ОКС-22041.

Для обработки поверхности дета­лей дробью или шлифкорундом перед нанесением покрытий применяют ус­тановку струйной обработки 026-7 «Ремдеталь».

Для правки коленчатых валов при­меняют установку 01.01.112М «Ремде­таль», для правки валов, в том числе распределительных, — установку 05.12.342 «Ремдеталь». Балансируют коленчатые валы на балансировочных станках КИ-4274, МС-901 и др.

Поверхности стержней восстанав­ливают гальваническими покрытиями в стационарных ваннах.

При механической обработке в ка­честве приспособлений применяют центры, поводковые хомутики, патро­ны и планшайбы. При шлифовании ша­тунных шеек применяют центросмесители. Для шлифования шеек стальных коленчатых валов используют шлифо­вальные круги Э46 60СТ1 СТ2К, чугун­ных — К4 46 СМ2М2 5К.

Для суперфиниширования шеек коленчатых валов применяют алмаз­но-абразивные бруски АСМ 20/14 с 50 %-ной концентрацией алмазов на специальной связке СК4К. Бруски за­крепляют на пластмассовых колодках с мраморной крошкой в качестве на­полнителя.

Для обработки наплавленных по­верхностей применяют такой же режу­щий, абразивный и алмазный инстру­мент, как и при обработке деталей класса «полые стержни».

Для контроля размеров обрабаты­ваемых поверхностей применяют штангенциркули, микрометры, калиб­ры. Радиальное и торцовое биения контролируют индикаторами.

^

При восстановлении деталей при­меняют различные виды сварочных работ. Заварку трещин, приварку дополнительных ремонтных деталей, на­плавку бобышек и фланцев выполня­ют ручной электродуговой и газовой сваркой, наплавку изношенных повер­хностей — механизированной наплав­кой под флюсом, вибродуговой, в среде защитных газов и др.

Ручные электродуговые и газосва­рочные работы. Сварке подвергаются детали различной длины и конфигура­ции, поэтому нормативы времени рас­считывают на единицу длины — один погонный метр (1 пог. м).

Основное время при электродуговой сварке — это время непосредственного горения электрической дуги и образования сварного шва.

Где G – масса, металла, наплавленного в шов, d H – коэффициент наплавки, r/A ч; j-сила тока, А.

Масса металла, наплавленного на 1 пог. м шва:

Где F – площадь поперечного сечения шва, мм 2 ; — плотность наплавленного металла, г/см3 ; L-длина шва,м.

Основное время на операцию Т о оп­ределяется по формуле. Вспомога­тельное время включает затраты вре­мени на выполнение двух групп элементов работы: связанных со сва­риваемым швом и связанных со свари­ваемым изделием и управлением обо­рудованием. Вспомогательное время, связанное со свариваемым швом,

где t B1 — вспомогательное время на ос­мотр и очистку свариваемых кромок, очи­стку шва от шлака и брызг металла, осмотр и измерение сварочного шва, мин; tсм — вспомогательное время на смену приса­дочного прутка, мин.

Вспомогательное время на осмотр и очистку свариваемых кромок состав­ляет: при V-образной разделке и сое­динении внахлестку 0,5 мин; при сты­ковых соединениях без разделки кромок 0,3 мин на 1 пог. м шва.

Вспомогательное время на очистку шва от шлака и брызг металла, осмотр и измерение сварочного шва составля­ет: при сварке в один слой без разделки кромок 0,6 мин: при сварке с разделкой кромок для промежуточных слоев 1,2 мин; а для завершающего слоя 0,6 мин на 1 пог. м шва.

Вспомогательное время на смену присадочного прутка определяется ис­ходи из объема наплааяенного металла в кубических сантиметрах на 1 пог. м шва. Для электродов диаметром 2…4 мм это время составляет 0,02…0,20 мин на 1 см 3 наплавленного металла шва.

Вспомогательное время, связанное со свариваемым изделием к управле­нием оборудованием t В2 , затрачивает­ся на установку изделия для сварки на сварочный стол или стенд, повороты изделия в различных плоскостях, сня­тие его после выполнения сварки, включение и выключение оборудова­ния. Продолжительность его не зави­сит от длины свариваемого шва и уста­навливается в целом на изделие по нормативам времени.

Штучно-калькуляционное время при электродуговой сварке

где L — длина шва, м; К — коэффициент, учитывающий условия выполнения работ.

Основное время при газовой свар­ке — это время разогрева и расплав­ления основного и присадочного ме­талла, образующего сварной шов. Продолжительность основного време­ни на расплавление металла и образо­вание сварного шва t 0 =G/dн .

Вспомогательное время на осмотр и очистку свариваемых кромок, очистку шва от шлака и брызг металла, осмотр и измерение сварочного шва составля­ет 1 мин на 1 пог. м шва. Вспомогатель­ное время на смену присадочного прутка составляет 0,4 мин на 1 см3 наплавленного металла шва.

Штучно-калькуляционное время при газовой сварке

где t 0 — основное время на один разогрев свариваемых кромок, мин; nр — число разогревов кромок на 1 пог. м шва.

Механизированная наплавка. Свойст­ва наплавленного металла и работоспо­собность восстановленной детали зави­сят от оптимальных режимов наплавки, которые определяются эксперимен­тально, поэтому необходимо пользо­ваться режимами, рекомендованными для практического применения.

Основное время на переход при наплавке цилиндрических поверхно­стей

где l — длина наплавляемой поверхности, мм; г — число слоев наплавляемого метал­ла; S — подача (шаг наплавки), мм/об; n — частота вращения детали, мин.

где t В1 ; — вспомогательное время на очист­ку и контроль 1 пог. м наплавленного ва­лика, мин; L — длина наплавленного валика (шва);

Штучно-калькуляционное время

^

  1. Дюмин И.Е. Трегуб Г.Г. Ремонт автомобилей

  2. Ремонт дорожных машин, автомобилей и тракторов: Учебник. М.: Мастерство, 2001