Содержание
Введение
1 Исходные данные для разработки технологического процесса
1.1 Характеристика детали
1.2 Дефекты детали и причины их возникновения
1.3 Расчет размера партии деталей
2 Технологическая часть
2.1 Выбор рационального способа восстановления детали
2.3 Выбор технологических баз
2.4 Технологические схемы устранения дефектов
2.5 Определение промежуточных припусков, допусков и размеров
2.6 Технологический маршрут восстановления детали
2.7 Выбор оборудования и технологической оснастки
2.8 Расчет режимов обработки и норм времени
2.9 Требования безопасности при выполнении восстановительных работ
2.10 Расчет годового объема работ и годовых фондов времени
2.11 Расчет численности основных производственных рабочих
2.12 Организация технологического процесса на участке
2.13 Расчет количества технологического, подъемно-транспортного оборудования и выбор организационной оснастки
2.14 Расчет площади участка
Заключение.
Список литературы.
Введение
В процессе эксплуатации автомобиля надежность, заложенная в нем при конструировании и производстве, снижается вследствие возникновения различных неисправностей.
В поддержании технического состояния автомобилей на требуемом уровне большую роль играет планово-предупредительная система технического обслуживания и ремонта.
В процессе проведения технического обслуживания и текущего ремонта выполняются работы по устранению возникших неисправностей и замене наиболее быстро изнашивающих деталей (поршневые кольца, эксплуатационные вкладыши и др.) И все же при длительной эксплуатации автомобилей наступает момент, когда вследствие износа корпусных и других основных деталей надежность автомобиля снижается настолько, что восстановление его средствами эксплуатации предприятий становится невозможным.
Не использование в эксплуатации дорогостоящих деталей , имеющих небольшие износы, и тем более деталей с допустимым износом было бы экономически неоправданно. Восстановление работоспособности и использование деталей в масштабах страны является проблемой большого народнохозяйственного значения. Решение этой проблем и является одной из основных задач авторемонтного производства.
Цель курсового проекта - разработка технологического процесса на дефектовку и восстановление головки блока цилиндров двигателя ЯМЗ-236.
Новых материалов, современного режущего инструмента и средств контроля, высокопроизводительного оборудования и средств механизации, а также спроектировать наплавочный участок с применением прогрессивных форм и методов организации авторемонтного производства, соблюдением правил расстановки оборудования и организации рабочих мест.
1 Исходные данные для разработки технологического процесса
1.1 Характеристика детали
Головка блока цилиндра двигателя модели ЯМЗ-236 отлита из низколегированного серого чугуна, взаимозаменяемы и крепиться к блоку цилиндров шпильками, ввернутыми в блок. Шпильки изготовлены из хромоникелевой стали и обработаны термически. Между головкой и блоком для уплотнения ставят прокладку с окантовками цилиндровых отверстий и отверстий для прохода охлаждающей жидкости. Для охлаждения наиболее нагреваемых мест головка цилиндров имеет водяную рубашку, сообщающуюся с рубашкой охлаждения блока цилиндров.
В головке цилиндров размещены клапана с пружинами, коромысла клапанов, стойки коромысел и форсунки. В гнезде клапанов, стойки коромысел и форсунок. В гнезде клапанов запрессованы направляющие металлокерамические втулки клапанов. Седла и металлокерамические втулки клапанов окончательно обрабатывают после запрессовки их в головку.
Таблица 1.1 – Химический состав и характеристики материала
Содержание элементов
Предел кратковременной прочности , МПа Коэффициент линейного расширения при 100°С
Твердость НВ
С Si Mn S P Cr Ni Cu
0,36-0,44 0,17-0,37 0,5-0,8 до 0,035 до 0,035 0,8-1,1 до 0,3 до 0,3
655
12.2
192–228
1.2 Дефекты детали и причины их возникновения
В процессе эксплуатации автомобиля происходит износ его деталей, а при нарушении условий эксплуатации возникают внезапные дефекты деталей.
Детали автомобиля после мойки и очистки от загрязнений в соответствии с технологическим процессом подвергаются дефектации, т. е. контролю с целью обнаружения дефектов. Под дефектами детали понимают всякие отклонения ее параметров от величин, установленных техническими условиями или рабочим чертежом.
При дефектации обычно придерживаются следующего порядка. При внешнем осмотре деталей выявляют повреждения (трещины, коррозию, риски, изломы, задиры, пробоины), затем, применяя различные приспособления, находят дефекты, связанные с нарушением взаимного расположения рабочих поверхностей и физико-механических свойств материала деталей. Закончив поиск дефектов, таких как невидимые трещины, внутренние пороки и т.д., проверяют размеры и геометрическую форму рабочих поверхностей деталей. Например, в корпусных деталях проверяют отклонения от соосности, параллельности осей отверстий, нарушение межцентрового расстояния, отклонение от перпендикулярности осей отверстий к плоскости. В корпусных деталях отклонение от соосности определяют с помощью специальных приспособлений, пневматических и индикаторных.
Таблица 1.2 – Карта технических требований на дефектацию головки блока цилиндра двигателя ЯМЗ-236
Головка Блока Цилиндров ЯМЗ 236 Наименование детали Обозначение
ГОЛОВКА ЦИЛИНДРОВ 236.1003014
Материал Твёрдость
Чугун серый специальный 187…241 HB
N Дефекта Обозначение Возможный
дефект Способ установления дефекта и контрольный инструмент Размеры, мм Заключение
номинальный предельно допустимый
Без
ремонта Для
ремонта
1 1 Трещины, выходящие в водяную полость Осмотр. Испытание на герметичность водо под давлением 0,5 Мпа (5 кгс/см) в течение времени 2 мин - - - Браковать
2 2 Забоины на поверхности
П в зоне цилиндра Осмотр - Глубина
0,2 - Браковать
3 3 Трещины межклапанных перемычек на поверхности П Осмотр - - - Браковать
Продолжение таблицы 1.2
1 2 3 4 5 6 7 8
4 4 Забоина риски на поверхности под крышку головки цилиндров Осмотр - - - При возможности запаять и обработать поверхность по чертежу 7511.1003014
5 5 Коробление (неплоскостность) на поверхности П Щуп ТУ2-034-225-87Линейка поверочная ГОСТ80026-75 0,02 на длине 100 0,02 на длине 100 - Браковать
6 6 Коррозионное разрушение поверхности П в зоне отверстий подвода охлаждающей жидкости Осмотр - - - Браковать
7 7 Срыв резьбы под шпильки крепления коллекторов и водяных труб Осмотр - - - При возможности восстановить по чертежу 238.1003014
8 8 Трещины, прогар, ослабление посадки седел кла- панов Проверять легким ударом медного мо- лотка Пробки Д1 Заменить седла
∅52 ∅52,03 -
Д2
∅57 ∅57,03 -
9 9 Риски, раковины на рабочих фасках седел клапанов Осмотр - - - Обработать по чертежу 238.1003014
10 10 Износ направляющих втулок клапанов Пробка Д Заменить изно- шенные втулки и обработать по чер- тежу 238.1003014
∅12 ∅12,05 -
11 11 Нарушение уплотнения стакана форсунки Испытать на герметичность - - - Заменить уплотнительное кольцо, медную шайбу или стакан
1.3 Расчет размера партии деталей
В условиях серийного ремонтного производства (по опыту ремонтных предприятий) размер партии принимается исходя из месячной потребности в ремонтируемых деталях. Суточная программа восстанавливаемых по маршруту деталей Пп, шт., определяется по формуле:
(1)
где N - производственная программа изделий в год 1300шт;
a - число деталей в изделии;
Крм - маршрутный коэффициент ремонта (принимаем 0,81);
Тз - необходимый запас деталей в днях для обеспечения непрерывности сборки; 1з=2 дня - для крупных деталей (корпусные детали); 1з=3-4 дня для средних деталей, хранение которых возможно на многоярусных стеллажах; 1з=5-10 дней - для мелких деталей;
Фдн - число рабочих дней в году, Фдн=302
Пп= (2)
2 Технологическая часть
2.1 Выбор рационального способа восстановления детали
Оценка способа восстановления дается по трем критериям:
- критерий применимости- определяет принципиальную возможность применения различных способов восстановления по отношению к конкретным деталям;
-критерий долговечности - определяет работоспособность восстанавливаемой детали и выражается коэффициентом долговечности . как отношение долговечности восстанавливаемой детали к долговечности новой; для восстановленной детали 85% от долговечности новой детали
- критерий экономичности- определяет стоимость восстановленной детали.
; (2.1)
где - стоимость детали по прейскуранту для данной модели двигателя.
Таблица 2.1 – Характеристика продукта
Номер и наименование дефекта Применимый
Способ восстановления Коэффициент Принятый
способ
ремонта
Долговечности технико-
экономической
эффективности
1 2 3 4 5
1 Износ отверстия под втулки РР
Ж 0,86
0,60 0,875
0,637 РР
2 Трещины длиной до150 мм на стенках водяной рубашки. Пробоины. Трещины в перемычках (не более двух). Нарушение герметичности РДС
АДС
НСФ 0,42
0,49
0,79 0,314
0,171
0,436 АДС
3 Износ седла под клапан РР 0,86 0,875 РР
4 Износ резьбы РДС 0.42 0,314 РДС
5 Износ шпилек, и резьбы РДС 0,42 0,314 РДС
2.2 Выбор технологических баз
Блок цилиндров находиться на специальном стенде бля разборки и сборки блока цилиндров и крепиться в 3 местах с торцов блока, для надежной и безопасной работы в соответствии с рисунком 2.1
Рисунок 2.1 – Расположение технологических баз
2.3 Технологические схемы устранения дефектов
Технологические схемы содержат способы устранения дефекта, последовательность устранения дефекта, а также точность обработки.
Пооперационные схемы устранения каждого дефекта представлены в таблице 2.2
Таблица 2.2 - Технологическая схема устранения дефектов
Дефект Способ устранения дефекта Наименование и содержание операции Технологическая база Квалитет Шероховатость Rz, мкм
1 2 3 4 5 6
Износ посадочной поверхности под седло клапана Напыление 1 Напыляем металл до ремонтного размера Нижняя плоскость головки блока цилиндров 6 32
2 Чистовая проточка постелей 8
Шлифовальная Шлифовать посадочную полскость под допустимый ремонтный размер 13 0.8
2.4 Определение промежуточных припусков, допусков и размеров
Диаметр седла после шлифования d, мм, равен размеру по
рабочему чертежу:
d = 45 (2.2)
Диаметр седла после чистового точения мм, равен:
dx = d + 2 h; (2.3)
где 2h — припуск на шлифование на диаметр, мм.
Принимаем: 2 h = 0,5 мм.
Тогда dx = 45 + 0,5 = 45,5 мм.
Диаметр седла после чернового точения d2, мм, равен:
d2 = d1 + 2 hu; (2.4)
где 2hx — припуск на чистовое точение на диаметр, мм.
Принимаем: 2hx = 1,2 мм
Тогдаd2 = 50,5 + 1,2 = 51,7 мм.
Диаметр шейки после наплавки ds, мм, равен:
d3 = d2 + 2 h2, (2.5)
где 2h2 — припуск на черновое точение на диаметр, мм.
Принимаем: 2h2 = 2 мм
Тогдаd3 = 51,7 + 2 = 53,7 мм.
Диаметр шейки после шлифования «как чисто» d0, мм, равен:
d0 = du- 2h0, (2.6)
где 2 h0 — припуск на шлифование «как чисто» на диаметр, мм.
Принимаем: 2h0 = 0,1 мм
Тогда d0 = 49,8 - 0,1 = 49,7 мм.
Припуск на вибродуговую наплавку 2Лн, мм, равен:
2hн = ds - d0, (2.7)
2hH = 53,7 - 49,7 = 4 мм.
2.5 Технологический маршрут восстановления детали
Технологический маршрут восстановления детали представлена в таблице2.6
Таблица 2.6 - Технологический маршрут восстановления детали
Карта маршрутная Группа
Наименование код материал
Блок цилиндров Чугун СЧ
N Наименование операции Оборудование Приспособление и инструмент Примечание
1 2 3 4 5
00 Мойка Моечная машина
ОМ-5360 Моющий раствор лабомид 203 Все поверхностии резьбовые отверстия
1 2 3 4 5
010 Растачивание
Дефект …№ 6
84,500 +0,014
Токарный станок1М61 Приспособление для расточки шатуна. Резец расточной ГОСТ 9597-61 Точить до
выведения следов износа
Продолжения Таблицы 2.6
1 2 3 4 5
035 Шлифование
Дефект № 5
Токарный станок 3А228 Приспособление для центровки шатунов. Круг шлифовальный ГОСТ 2424-83 Шлифовать до шероховатости 0,4
045 Хонингование
Девект № 5
84,500 +0,014
Хонинговальный станок 3Б33 Хонинговальный брус
АС4125/10-М-100% Хонинговать с ориентированием по обрабатываемой поверхности.
Шероховатость 0,16
050 Контроль Стол для контроля Калибр-пробка НЕ-42 ГОСТ 2015-84Калибр-пробка НЕ-74 ГОСТ 2015-84Контрольная плита Контролировать размеры и взаимное расположение рабочих поверхностей
2.6 Выбор оборудования и технологической оснастки
В курсовом проекте была разработана методика восстановления головки блока цилиндров. При срыве резьбы под шпильки, при смятии гнезд под бурты гильз его необходимо закреплять в каком то приспособлении. Данное приспособление должно быть легким в изготовлении и эксплуатации, долговечным, надежным. Кроме этого приспособление не должно повреждать закрепляемую поверхность и надежно фиксировать обрабатываемую деталь. В курсовом проекте разработано приспособление для обработки блока цилиндров. Основой приспособления является литой корпус 6 коробчатой формы. На верхней плоскости корпуса имеются четыре стойки , на которых попарно установлены две плиты , несущие на себе зажимные устройства с приводом от гидроцилиндров . При зажиме головки блока цилиндров его устанавливают на подставку и пять фиксаторов , три из которых входят в резьбовые отверстия на блоке цилиндров. Затем с помощью гидроцилиндров срабатывают зажимные устройства и прижимают головку к корпусу. Также в стойки вкручиваются винты , которые прижимают блок с двух сторон в горизонтальном направлении. После обработки блока с помощью гидроцилиндров отводят зажимные устройства и отпускают винты, после чего блок легко извлекается из приспособления .
Для выполнения приспособлением функций по закреплению детали необходимо рассчитать его основные элементы на прочность.
Корпус приспособления воспринимает нагрузки от зажимов и винтов. Так как корпус намного мощнее, поэтому его размеры принимаются исходя из конструктивных соображений.
Винты в данном случае не воспринимают внешней нагрузки. В этом случае стержень винта испытывает осевую силу , возникающую от затяжки винта, и закручивается моментом сил в резьбе ТР. Исходя из прочного закрепления, сила принимается равной 20 Н.
Рисунок 2.2 – Силы действующие на винт при его затяжке
2.7 Расчет режимов обработки и норм времени
Режим обработки определяем для каждой отдельной операции с разбивкой её на переходы.
Для восстановления резьбы выполняем рассверливание отверстия, заварку, фрезерование, сверление отверстия с последующим нарезанием резьбы.
Расчет режимов при рассверливании отверстия перед заваркой:
Режимы резания назначаем исходя из материала детали, твёрдости материала.
Глубина резания t принимается равной половине разности диаметров сверла и отверстия [8, с. 37]:
t = (D-d)/2 = (16-14)/2 = 1мм, (2.8)
Подача S при рассверливании принимается в 1,5 раза больше, чем при сверлении.
Рекомендуемая подача при сверлении S =0,32 мм/об.
Принимаем подачу S = 1,5*0,32 = 0,48 мм/об.
Скорость резания рассчитывается по формуле:
= •К1 •К2 •К3, м/мин, (2.9)
где – табличная скорость резания, =22 м/мин;
К1 – коэффициент учитывающий глубину резания, К1= 1,15;
К2 – коэффициент учитывающий марку твердого сплава инструмента, К2 =1;
К3 – коэффициент учитывающий параметры шероховатости, К3=1;
=22•1,15 •1 • 1 =25,3 м/мин, (2.10)
Расчётная частота вращения шпинделя:
, (2.11)
где d – диаметр обработки, мм.
; (2.12)
Полученное значение частоты вращения корректируется (принимается меньшее по паспорту станка и принимается окончательно): nд=400 мин .
Действительная скорость резания:
, м/мин. (2.13)
, м/мин.
Эффективная мощность:
, (2.14)
где - постоянный показатель [8], СN =2,2 ;
- скорость инструмента, 20 м/мин;
t – глубина резанья [8], t = 1 мм,
d – диаметр рассверливания, d = 16 мм,
sy – продольная подача [8], sy = 0,48 мм/мин.
Заключение
В ходе выполнения курсовой работы выбрали способ восстановления блока цилиндров двигателя ЯМЗ-236, составили дефектовочную и маршрутную карты, разработали маршрут восстановления детали, рассчитали режимы резания и подобрали необходимое технологическое оборудование, определили норму времени и технологическую себестоимость восстановления.
Был произведен поиск конструкций приспособлений и установок для ремонта и восстановления блоков цилиндров ЯМЗ-236. В разделе графической части был выполнен лист с операционными эскизами.