Разработка технологического процесса восстановления детали (изделия вал-шестерня)

Введение

Восстановление деталей стало одним из важнейших показателей хозяйственной деятельности крупных ремонтных, специализированных малых предприятий. Проблема достижения высокого качества отремонтированных автомобилей и агрегатов выдвигает повышенные требования перед ресурсом восстановленных деталей. Известно, что в автомобилях и агрегатах после капитального ремонта детали работают, как правило, в значительно худших условиях, чем в новых, что связано с изменением базисных размеров, смещением осей в корпусных деталях, условиями подачи масла и др.
В то же время около 75% деталей, забракованных при первом капитальном ремонте автомобилей, ремонтно-годные или могут использоваться вообще без восстановления.
Из ремонтной практики известной большинство забракованных из-за износа деталей теряют не более 1-2% исходной массы. При этом прочность деталей практически сохраняется. Например, 95% деталей двигателей внутреннего сгорания бракуется из-за срабатывания не превышает 0,3 мм, и большинство из них можно использовать после восстановления
В настоящее время принято рассматривать детали, которые можно восстановить, по следующим признакам: детали которые имеют механические повреждения, имеющие изношенную поверхность, и имеющие повреждения антикоррозионных покрытий. В зависимости от вида повреждения данной детали для ее восстановления применяют и различные методы. Так для деталей имеющих механические повреждения применяют для восстановления. Методы – пластическое деформирование, сварка, пайка, применяют синтетические материалы для наращивания поверхности и устранения неровностей. Если мы имеем дело с деталями с изношенной поверхностью, то применяем – слесарно-механическую обработку, пластическое деформирование, наплавка, напыление, гальваническое и химическое покрытие, нанесение синтетических материалов, электрофизические методы обработки. При повреждении антикоррозионных покрытий чаще всего применяют – улучшение, гальванические покрытия, химическую обработку и обработку напылением.
Проблема достижения высокого качества отремонтированных автомобилей и агрегатов выдвигает повышенные требования перед ресурсом восстановленных деталей. Известно, что в автомобилях и агрегатах после капитального ремонта детали работают, как правило, в значительно худших условиях, чем в новых, что связано с изменением базисных размеров, смещением осей в корпусных деталях, условиями подачи масла и др. В связи с этим технология восстановления должна базироваться на таких способах нанесения покрытий и последующей обработки, которые позволили бы не только сохранить, но и увеличить ресурс отремонтированных деталей.
Среди важных наиболее металлоемких и дорогостоящих деталей повторное использование восстановленных деталей практикуется чаще, чем использование новых запасных частей. Так, восстановленных блоков двигателей применяется в 2,5 раза больше, чем новых запасных, коленчатых валов - в 1,9 раза, картеров коробок передач - в 2,1 раза. Себестоимость восстановления для большинства деталей
не превышает 75% стоимости новых, а расход материалов в 15-20 раз ниже, чем при изготовлении.
Если принимать во внимание, что кроме сказанного, до реставрации детали необходимо очистить, помыть, продефектировать и отсортировать то данный комплекс работ можно организовать только на специальном заводе, что и делается в настоящее время. А все это позволяет нам получить восстановленные детали качественными с наименьшими трудозатратами.
Целью курсового проекта является разработка технологических процессов восстановления деталей Вал. Выполнение работы поможет закрепить и углубить полученные знания в процессе обучения предметов: «Устройство автомобилей», «Ремонт автомобилей», «Материаловедение». Научиться применять теоретические знания на практике с целью внедрения новых технологий ремонта, повышающих качество ремонта, добиться сокращения материальных затрат.

1. Разработка технологического процесса восстановления детали

1.1. Анализ исходных данных

Детали типа «Вал - шестерня» является основной деталью машин.
В общем случае вал – деталь машины, механизма, предназначенная для передачи крутящего момента и (или) поддержания вращающихся вместе с ним других деталей; некоторые валы не поддерживают вращающиеся детали (например карданные, гибкие, торсионные). По конструкции различают валы прямые, гибкие, коленчатые и др.; по назначению валы передач (несущие зубчатые колеса, шкивы, звездочки) и коренные валы машин (кроме деталей передач, несут рабочие органы машин, например колеса турбин, кривошипы).

Рисунок 1.1 – Вал-шестерня


Рисунок 1.2 – Вал

Рисунок 1.3 – Винт

Проводя технологический анализ конструкции детали типа Вал, можно сделать следующие выводы. Деталь имеет рациональную форму. Положительными факторами являются простота обрабатываемых поверхностей, унификация конструктивных элементов, все обрабатываемые поверхности легко доступны режущему инструменту, большинство цилиндрических поверхностей легко обрабатываются токарным проходным резцом. Жесткость оси является достаточной для получения высокой точности обработки l/d = 45/330 = 0,43 < 10…12. Вал имеет наименьшее из возможных число ступеней, что обеспечивает простоту и экономичность технологии обработки, на поверхности деталей нет гребней и шпонок. Точность линейных размеров не высокая, что требует не высоких затрат при обработке и контроле данной детали. У цилиндрических поверхностей высокая точность обработки принята лишь для ответственных поверхностей. Шероховатость обрабатываемых поверхностей не высокая. Следует отметить, что, возможно, необходимо снизить требования шероховатости к некоторым наружным поверхностям, так как они не являются рабочими поверхностями.
Недостатком конструкции является то, что обработки резанием требуют почти все поверхности. Это приводит к увеличению трудоемкости и расхода средств на обработку детали.
Необходимость использования дополнительных показателей определяется тем, что на стадии разработки чертежа детали (заготовки) и его согласования с технологом, последний руководствуется, главным образом, техническими критериями, ввиду отсутствия в этот момент данных о трудоёмкости и технологической себестоимости проектируемой детали, так как технологический процесс её изготовления ещё не разработан.