Разработка технологического процесс сборки регулятора давление

ВВЕДЕНИЕ
Технологическая оснастка – важнейший фактор успешного осуществления технического прогресса в машиностроении. Она представляет собой совокупность рабочего, измерительного инструмента и приспособлений, используемых для базирования, закрепления и контроля обрабатываемых деталей на различном технологическом оборудовании: металло-, деревообрабатывающих станках, прессах, измерительных машинах и др. В зависимости от назначения технологического оборудования различается и его оснастка. Так, на станках с ЧПУ к оснастке относят дополнительные устройства, не входящие в комплект станка, например, устройства для размерной установки инструментов вне станка.
Механизация и автоматизация процесса закрепления заготовок наряду с ростом производительности обработки обеспечивает: повышения точности, благодаря стабильности силе зажима, снижающей погрешность закрепления; сокращение доли ручного труда; снижение физической нагрузки рабочих; возможность многостаночного обслуживания, поскольку рабочий освобождается от необходимости длительного присутствия у одного станка; регламентацию цикла обработки, являющуюся предпосылкой для автоматизации процесса в целом.
Заимствование технических решений при создании оснастки – основной принцип при оснащении приспособлениями технологии изготовления изделия. Это обусловлено высоким удельным весом затрат, связанных с технологическим оснащением, в себестоимости продукции, поскольку проектирование и производство оснастки носит индивидуальный характер и зависит от конкретных конструктивно-технологических параметров каждого обрабатываемого изделия.
Технологическая оснастка является переменной частью технологического оснащения. Назначение технологической оснастки – обеспечивать, менять и расширять технологические возможности оборудования, поэтому срок ее службы на один порядок и более ниже срока службы оборудования. В действующем производстве требуется постоянное обновление технологической оснастки, а при смене номенклатуры изделий или изменении требований к их изготовлению для заданного состава оборудования новые производственные условия обеспечиваются благодаря полной или частичной ее замене.
Разновидность систем технологической оснастки определяется типом производства. В массовом производстве приоритетным является применение специальной неразборной и безналадочной технологической оснастки; в серийном производстве – специализированной и унифицированной технологической оснастки, обладающей свойством обратимости (возможности многократного использования ее деталей и сборочных единиц); в единичном производстве – специальной неразборной и универсально-наладочной технологической оснастки.


1.Проектирование технологического процесса сборки узла
1.1.Назначение узла в машине, краткое описание его конструкции и условия работы
Регулятор давления, представленный на рис.1 входит в состав пневматической тормозной системы грузового автомобиля МАЗ-500 и предназначен для автоматического поддержания установленного давления воздуха в воздушных баллонах. Регулятор давления МАЗ-500 диафрагменного типа, крепится непосредственно к корпусу блока цилиндров компрессора.

Рис.1. Регулятор давления
1 – крышка регулирования; 2 – пружина; 3 – пружина; 4 – диафрагма; 5 – поршень;
6 – клапан; 7 – корпус; 8 – пружина клапана; 9 – пробка

Конструктивно регулятор давления представляет собой две корпусные детали (нижний и верхний корпус), между которыми установлена диафрагма 4. Вся эта конструкция стянута болтами и образует общий корпус 7. Нижний корпус имеет три полости А, Б и В и ведущие к ним отверстия. Также, в нем предусмотрены два сквозных отверстия для крепления регулятора к компрессору. В полости Б свободно перемещается поршень 5, который закреплен на диафрагме при помощи гайки со шплинтом. Герметичность механизма обеспечивается шайбами диафрагмы и уплотнительными шайбой и кольцом на поршне. В полости В установлен клапан с направляющей, который поджат пружиной 8 с упором в пробку 9. В верхней части корпуса предусмотрено резьбовое отверстие, в которое закручивается крышка регулировочной 1 и поджимает пружины 2 и 3. Они в свою очередь через центрирующую шайбу упираются в поршень.
Полость А постоянно сообщена с воздушным баллоном, полость В через отверстие в нижней пробке 9 сообщается с атмосферой, а полость Б через наклонное отверстие в корпусе 7 регулятора – с разгрузочным каналом в блоке цилиндров компрессора. При повышении давления в системе до 7,0 – 7,5 кГ/см2 сжатый воздух, поступающий в полость А, преодолевает натяжение пружин 2 и 3 и поднимает вверх диафрагму 4 с поршнем 5. Под действием пружины 8 клапан 6 тоже поднимается вверх. Происходит отсоединение полости Б от полости В (атмосферы). При дальнейшем движении поршень 5 отрывается от клапана 6, и полость А (воздушные баллоны) начинает сообщаться с полостью Б (разгрузочное устройство). Сжатый воздух поступает в разгрузочное устройство компрессора и, воздействуя на плунжеры штоков, поднимает их. Когда давление в системе снизится до 6,5 – 6,8 кГ/см2, пружины 2 и 3 переместят диафрагму вместе с поршнем вниз. При этом поршень 5 прижимается к клапану 6, вследствие чего полость А отсоединяется от полости Б. При дальнейшем движении вниз клапан 6 под действием поршня 5 соединяет полости Б и В, и сжатый воздух из разгрузочного устройства компрессора выходит через полость В в атмосферу. Плунжеры разгрузочного устройства компрессора занимают исходное положение, и компрессор вновь начинает нагнетать воздух в воздушные баллоны.
Температура внешней среды, при которой эксплуатируется регулятор давления, составляет –30…+300С при внешнем атмосферном давлении. В корпусе регулятора диапазон температура колеблется в пределах –30 до +800С. В процессе эксплуатации он подвержен внутреннему давлению сжатого воздуха, максимальное значение которого достигает 10 кГ/см2. Кроме того, детали регулятора давления работают в условиях коррозионной среды, так как в сжатом воздухе содержится влага. Для предотвращения коррозии необходимо на стальные детали наносить покрытие, а необработанные поверхности литых деталей красить эмалью.
Для предотвращения коррозии корпуса на воздухе необходимо наружные поверхности корпуса грунтовать и красить эмалью.
1.2.Анализ технических требований на сборку
1)Для обеспечения герметичности и свободного перемещения поршня в полости нижнего корпуса регулятора давления необходимо между внешней цилиндрической поверхностью поршня Ø 10 мм и отверстием в корпусе выбрать посадку с зазором. Данная посадка, помимо всего прочего должна компенсировать отклонение сопрягаемых поверхностей. В соответствии с рекомендацией, для деталей, находящихся в паре трения скольжения, для поршней в цилиндрах компрессора, выбрана посадка Ø 10 H7/f7.
2)Для удержания необходимого количества смазочного материала между цилиндрической поверхностью направляющей клапана Ø 14 мм и отверстием в нижнем корпусе регулятора давления, для свободного перемещения направляющей клапана в отверстии, а также для компенсации отклонения сопрягаемых поверхностей выбрана посадка Ø 14 H9/d9. Позволяет обеспечить гарантированный большой зазор и компенсировать большие температурные деформации.
3)Момент затяжки болтов, соединяющих нижний корпус, диафрагму и верхний корпус 2,9 .
Расчет усилия затяжки: