Технологический процесс восстановления полуоси заднего моста автомобиля ГАЗ-3307
Критерий экономичности Определяем стоимость восстановления детали. Значение себестоимости можно определить только после окончательной разработки технологического процесса и установления норм времени. В учебном варианте для простоты допускается применить значение себестоимости по прейскурантам, данным авторемонтных предприятий или удельной себестоимости восстановления. Технико-экономическое… Читать ещё >
Технологический процесс восстановления полуоси заднего моста автомобиля ГАЗ-3307 (реферат, курсовая, диплом, контрольная)
Введение
В процессе эксплуатации автомобиля надежность, заложенная в нем при конструировании и производстве снижается вследствие изнашивания деталей, коррозии, усталости и старения материала и других вредных процессов, протекающих в автомобиле. Вредные процессы вызывают появление различных неисправностей и дефектов, устранение которых необходимо для поддержания автомобиля в работоспособном состоянии. Поддержание автомобиля в работоспособном состоянии с минимальными издержками — это цель автотранспортного предприятия. Одной из основных задач АТП является расширение номенклатуры восстанавливаемых деталей. Все основные детали автомобиля являются достаточно сложными в конструктивно-технологическом отношении, их изготовление влечет за собой большие затраты времени, средств и материалов. Вторичное использование деталей с допустимым износом и восстановление изношенных деталей, узлов и механизмов, способствует успешному решению проблемы снабжения автохозяйств и ремонтных предприятий запасными частями и ежегодно дает большую экономию различных материалов и бюджетных средств.
1. Технико-экономическое обоснование Полуось заднего моста автомобиля ГАЗ — 3307 изготовлена из стали Сталь 40 Г, твердость шлицев HRC 47…60. В процессе работы полуоси осуществляют передачу крутящего момента от дифференциала к ведущим колесам автомобиля. Крутящий момент носит знакопеременный характер. Они передают крутящий момент. Полуось выполняется в виде сплошного вала.
Внутренний конец полуоси имеет шлицы, а наружный фланец. Полуось внутренним концом связана с шестерней, находящейся в корпусе дифференциала, вследствие, этого в процессе работы происходит износ шлицев полуоси (характер износа: шлицы изнашиваются по боковым поверхностям, наружный диаметр шлицевого конца не изнашивается) и зубьев шестерни, износ шейки вала под сальник. Через фланец полуосей осуществляется жесткая связь с ведущими колесами автомобиля, вследствие чего возникает деформация (погнутость) фланца в местах крепления.
Основными рабочими поверхностями являются: поверхность под сальник, торец фланца, поверхность шлиц. Условия работы этой детали диктуют необходимость, чтобы поверхность шлиц была c твердостью HRC 47…60.
2. Исходные данные
N = 2500 шт. автомобилей;
Kр = 0,6;
m = 2.
3. Обоснование размера партии деталей Размер партии на ремонт полуоси определяется по формуле:
гдеN — годовая производственная программа;
Kр — коэффициент ремонта полуоси;
m — число одноименных деталей в машине.
4. Карта технических требований на дефекацию детали
Карта технических требований на дефекацию детали | |||||||
Деталь | |||||||
Полуось заднего моста | |||||||
Номер детали | |||||||
ГАЗ — 3307 | |||||||
Материал | Твёрдость | ||||||
Сталь 40 Г ГОСТ 4543– — 97 | Шлицев HRC 47…60 | ||||||
Позиция на эскизе | Возможные Дефекты | Способ установления дефекта, измерительные инструменты | Размеры, мм | Заключение | |||
По рабочему чертеж | Допустимый без ремонта | Допустимый для ремонта | |||||
Износ шлицев по толщине | Предельная скоба | 5,6 | 5,5 | Менее 5,5 | Ремонтировать. Наплавка под флюсом. | ||
Износ шейки под сальник | Микрометр 50 — 75 мм | 49,9 | Менее 49,9 | Ремонтировать. Наплавка под флюсом. | |||
Погнутость фланца | Скоба 8,2 ГОСТ 2015– — 89 | Толщина флорца не менее 8,2 | 7,8 | Ремонтировать. Обработать до устранения дефекта | |||
5. Выбор рационального способа восстановления детали Технологический критерий
Таблица 1 Способы восстановления детали
Дефект | Способы восстановления детали | |
Износ шлицев | Механизированная наплавка: — подфлюсовая (применяется для наплавки шлиц); — вибродуговая (для деталей работающих при знакопеременных нагрузках не рекомендуется, после наплавки снижается усталостная прочность детали); — в среде углекислого газа (применяется для деталей диаметром 25 мм и выше с небольшим запасом прочности, происходит снижение прочности после наплавки | |
Износ шейки под сальник | Механическая наплавка — подфлюсовая (целесообразно применять для восстановления деталей диаметром более 55 мм) — вибродуговая — в среде углекислого газа (применяется для сварки кузова и оперения автомобиля) | |
Из перечисленных выше способов восстановления выбираем:
а) для восстановления шлицев — подфлюсовая наплавка;
б) для восстановления шейки под сальник — подфлюсовая наплавка.
Критерий долговечности гдеТв — ресурс восстановленной детали;
Тн — ресурс новой детали.
При сравнении способов восстановления выбираем тот способ у которого Кд больше — подфлюсовая наплавка Кд = 0,79.
Критерий экономичности Определяем стоимость восстановления детали. Значение себестоимости можно определить только после окончательной разработки технологического процесса и установления норм времени. В учебном варианте для простоты допускается применить значение себестоимости по прейскурантам, данным авторемонтных предприятий или удельной себестоимости восстановления.
Кэ = 61,5 руб/м? — для под флюсовой наплавки ;
Кэ = 31,9 руб/м? — для обработки под ремонтный размер.
То есть стоимость восстановления шлицов полуоси заднего моста дешевле закупки новой детали стоимостью 4200 руб, тем более в масштабе ремонта 250 штук в месяц. При программе производства 250 шт в месяц экономический эффект от восстановления детали составит 1 млн руб. Аналогично и со вторым дефектом.
6. Технологический маршрут Таблица 2 Технологический маршрут.
№ п/п | Операция | Оборудование | |
Наплавка шлицевых поверхностей | Установка для наплавки | ||
Правка деталей после наплавки (по потребности) | Пресс | ||
Обточка шлицевого конца | Токарный станок | ||
Нарезание шлицев (по методу деления) | Фрезерный станок | ||
Шлифование шлицев по наружному диаметру | Круглошлифовальный станок | ||
Шлифование посадочного места под сальник | Круглошлифовальный станок | ||
7. Схема маршрутного технологического процесса восстановления детали «Полуось заднего моста ГАЗ-3307»
Дефект: износ шлицев по толщине Таблица 3 — Процесс восстановления дефектов
Наименование операций и содержание переходов | Оборудование и инструмент | База и способ закрепления | Технические требования | |
005. Наплавочная | У — 652 | Механический зажим | ||
1. Установить деталь в центрах | Центровые отверстия | Центровые отверстия детали соосны относительно друг друга | ||
2. Наплавить металл в продольном направлении путем заливки впадины | Центровые отверстия | Толщина слоя при наплавке под флюсом не более 1 мм | ||
010. Обточная | ТВС 1616 | Механический зажим | Центровые отверстия детали соосны относительно друг друга | |
1. Установить деталь в центрах | Центровые отверстия | Центровые отверстия детали соосны относительно друг друга | ||
2. Обточить шлицевой конец детали | Резец Т15К6 | Центровые отверстия | ||
010.015 Фрезерная | ФС 6М82Г | Механический зажим | ||
1. Установить деталь в центрах | Центровые отверстия | Центровые отверстия детали соосны относительно друг друга | ||
2. Нарезать шлицы | Червячная фреза | Центровые отверстия | ||
015.020 Шлифовальная | КШС 3В151 | Механический зажим | ||
1. Установить деталь в центрах 025 Шлифования (посадочное место под сальник) | Центровые отверстия | Центровые отверстия детали соосны относительно друг друга | ||
2. Шлифовать по наружному диаметру | Шлифовальный круг | Центровые отверстия | ||
020.030 Контрольная | ||||
1. Проверить наружный диаметр | Предельная скоба | ; | ||
2. Проверить внутренний диаметр | Индикаторная скоба | ; | ||
3. Проверить ширину шлица | Предельная скоба | ; | ||
4. Проверить профиль внутреннего диаметра | Шаблон | ; | ||
5. Проверить биение по внутреннему диаметру и конусность | Индикатор | |||
Дефект: износ шейки под сальник Таблица 4 — Процесс восстановления дефектов
Наименование операций и содержание переходов | Оборудование и инструмент | База и способ закрепления | Технические требования | |
005. Наплавочная | У — 652 | Механический зажим | ||
1. Установить деталь в центрах | Центровые отверстия | Центровые отверстия детали соосны относительно друг друга | ||
2. Наплавить металл по винтовой линии при вращении детали | Центровые отверстия | Толщина слоя при наплавке под флюсом не более 1 мм | ||
010. Шлифовальная | КШС 3В151 | Механический зажим | ||
1. Установить деталь в центрах | Центровые отверстия | Центровые отверстия детали соосны относительно друг друга | ||
2. Шлифовать по наружному диаметру | Шлифовальный круг | Центровые отверстия | ||
015. Контрольная | ||||
1. Проверить наружный диаметр | Микрометр 50 — 75 мм | ; | ||
8. Расчет припусков на механическую обработку Толщина наплавляемого металла должна быть минимальной при условии, что после механической обработки наплавленного слоя на поверхности детали не остается в виде непрозрачных участков, пор или шлаковых включений.
Толщина наплавленного металла равна максимальному износу плюс припуск на обработку:
(1)
Где t — толщина наплавляемого металла, мм;
Иmax — максимальный износ партии изношенных деталей, мм;
? — припуск на обработку, принимается равным 0,5 мм.
При отсутствии данных по износу можно принять толщину наплавляемого металла равной 1 мм при диаметре детали менее 75 мм (d = 50 мм).
9. Техническое нормирование наплавочных работ Автоматическая наплавка производится на переоборудованных токарных станках, где осуществляется главное вращательное движение и движение подачи вдоль оси наплавляемого изделия. Поэтому элементы технической нормы имеют особенности нормирования сварки и токарной обработки. Для определения машинного времени t0 необходимо знать скорость наплавки Vн, частоту вращения детали n, подачу S на один оборот (на шаг наплавки) и толщину наплавки t. А для определения скорости наплавки необходимо знать скорость подачи проволоки Vпр и коэффициент наплавки бн. Плотность тока и коэффициент наплавки выбираются по рис. IV.3.3 [I, с. 313] - Г. А. Малышев, исходя из диаметра электродной проволоки.
Исходные данные:
1) наплавка шейки под сальник:
Da = 92 А/мм?; d= 1,6 мм; бн = 11 г/А· ч; г = 1,23 г/см?; S = 4 мм/об (при Д = 50?80 мм S = 4 мм/об); К = 0,986 и, а = 0,985 (взяты по табл. IV.3.7. [I, с. 314] - Г. А. Малышев.); t = 1 мм; i = 2; l = 14 мм; Z = 250 мин.
Сила сварочного тока:
(2)
полуось автомобиль деталь ремонт
гдеDa — плотность тока, А/мм;
d — диаметр проволоки, мм.
Для обеспечения требуемых свойств наплавленного металла под флюсом применяется в основном флюс АН — 348А. Для валов диаметром 50−90 мм (D = 50 мм) применяется проволока диаметром 1,6 мм. Для среднеуглеродистых и легированных сталей (материал полуоси сталь 40Г) применяют проволоку Нп — 50 ХГСА.
Масса расплавленного металла:
(3)
гдебн — коэффициент наплавки, Объем расплавленного металла:
(4)
гдег — плотность расплавленного металла, г/см?.
При установившемся процессе объем расплавленного металла
(5)
гдеvпр — скорость подачи электродной проволоки, м/мин;
(6)
Объем расплавленного металла Qр. м переносится на наплавляемую поверхность. Объем наплавленного металла в минуту:
(7)
гдеt — толщина наплавленного слоя, мм;
S — на один оборот детали (на шаг наплавки), мм/об;
vн — скорость наплавки, м/мин.
Но так как Qр. м = Qн. м, то
(8)
Однако, необходимо учесть, что не весь расплавленный металл переносится на наплавленную поверхность и объем наплавленного металла будет положен равномерно, то с учетом этого последнее равенство примет вид:
(9)
гдеК — коэффициент перехода металла на наплавленную поверхность;
a — коэффициент неполноты наплавляемого слоя.
Скорость наплавки:
(10)
Частота вращения:
гдеD — диаметр наплавляемой детали, мм.
(11)
Расчет норм времени Для расчета норм времени используется следующая формула:
(12)
гдеTшк — штучно — калькуляционное время, мин;
t0 — основное (машинное) время, мин:
для наплавки тел вращения:
(13)
гдеL — длина валика, м:
(14)
гдеl — длина наплавки, м:
i — количество слоев наплавки.
tв — вспомогательное время, мин:
(15)
гдеtви — вспомогательное время, связанное с изделием, на установку и снятие детали принимается по табл. IV.3.9. [I, с. 315] - Г. А. Малышев; tи =0,48· L =0,48· 0,55 = 0,26 мин.
tвп — вспомогательное время, связанное с переходом, принимается для наплавки под флюсом 1,4 мин на 1 пог. м шва (валика).
тогда
tорм — время обслуживания рабочего места принимается 13% от оперативного:
tпз — подготовительно — заключительное время, принимается по табл. IV.3.8. [I, с. 315] - Г. А. Малышев. tпз = 16,4 мин.
2) продольная наплавка шлицев:
Da = 92 А/мм?; d= 1,6 мм; бн = 11 г/А· ч; г = 1,23 г/см?; S = 4 мм/об (при Д = 50?80 мм S = 4 мм/об); К = 0,986 и, а = 0,985 (взяты по табл. IV.3.7. [I, с. 314] - Г. А. Малышев.); t = 8 + 1,2 = 9,2 мм (высота шлицев + припуск на механическую обработку); i = 14; l = 84 мм; Z = 250 мин; D = 42 мм., F = 42 мм?.
Сила сварочного тока: расчет по формуле (2)
Масса расплавленного металла: расчет по формуле (3)
Объем расплавленного металла: расчет по формуле (4)
Скорость подачи электродной проволоки: расчет по формуле (6)
Скорость наплавки: расчет по формуле (10)
гдеF — поперечное сечение шлицевого пространства;
Частота вращения: расчет по формуле (11)
Необходимо иметь в виду, что при продольной наплавке шлицев выключают вращение шпинделя станка и сохраняют подачу сварочной головки вдоль наплавляемого изделия. В этом случае эта подача является скоростью наплавки.
(16)
гдеTшк — штучно — калькуляционное время;
Основное (машинное) время:
для наплавки шлиц продольным способом:
(17)
гдеvн — скорость наплавки: vн = 0,325 м/мин = 32,5 мм/мин.
Основное время на один шлиц:
tв — вспомогательное время, мин:
(18)
гдеtпд — вспомогательное время на поворот детали на 30° и на установку сварочной горелки принимается — 0,46; а на 13 поворотов — 5,98 мин.
tвп — вспомогательное время, связанное с переходом, принимается для наплавки под флюсом 1,4 мин на 1 пог. м шва (валика).
тогда
tорм — время обслуживания рабочего места принимается 13% от оперативного:
tпз — подготовительно — заключительное время, принимается по табл. IV.3.8. [I, с. 315] - Г. А. Малышев. tпз = 16,4 мин.
Выбор оборудования Автоматическая наплавка под флюсом производиться на специальных наплавочных установках.
Выбираем наплавочный станок: У-652. Механический зажим: Центровые отверстия: Центровые отверстия детали соосны относительно друг друга.
10. Определение элементов технической нормы времени для шлифовальных работ Припуск на механическую обработку
— шлицевых поверхностей: принимаем? = 0,25 мм по табл. II.1.12 [I, с. 80] - Г. А. Малышев; принимаем t = 1 мм.
— поверхности под сальник: принимаем? = 0,25 мм по табл. II.1.12 [I, с. 80] - Г. А. Малышев; принимаем t = 1 мм.
1) шлифование наплавленной шейки под сальник:
Продольная подача на один оборот обрабатываемой детали принимается в долях ширины шлифовального круга:
(19)
гдеB — ширина шлифовального круга, мм; принимаем B = 10 мм;
в — коэффициент, определяющий долю ширины шлифовального круга;
(принимается из табл. IV.3.90 — IV. 3.91. [I, с. 368−369] - Г. А. Малышев);
в = 0,42.
Скорость вращения обрабатываемой детали:
(20)
гдеCv — постоянная величина, зависящая от обрабатываемого материала, характера круга и вида шлифования;
d — диаметр обрабатываемой поверхности (d = 50 мм);
Т — стойкость шлифовального круга, мин (7,5 мин);
t — глубина шлифования, мм;
Значение коэффициента Cv и показателей степени к, m, xv, yv принимаются из табл. IV.3.92 — IV. 3.94. [I, с. 369−370] - Г. А. Малышев.
Cv = 0,27; к = 0,3; m = 0,5; xv = 1; yv = 1.
Основное время:
При поперечной подаче на каждый ход стола:
(21)
гдеL — длина хода стола (или шлифовального круга), мм:
при шлифовании без выхода круга:
(22)
гдеl — длина обрабатываемой поверхности;
nд — частота вращения обрабатываемой детали, об/мин:
i — число проходов (4);
К — коэффициент, зависящий от точности шлифования и износа круга;
Для окончательного шлифования К = 1,5.
Подготовительно — заключительное и вспомогательное время принимается из табл. IV.3.95 — IV. 3.98. [I, с. 370−371] - Г. А. Малышев.
tпз = 7 мин; tв = 0,08 мин, тогда
2) шлифование шлицев после наплавки:
Продольная подача:
B = 50 мм; в = 0,42, тогда
Скорость вращения обрабатываемой детали:
d = 50 мм; Т = 7,5 мин; t = 1 мм;
Cv = 0,27; к = 0,3; m = 0,5; xv = 1; yv = 1.
Основное время:
Длина хода стола (или шлифовального круга), мм:
nд — частота вращения обрабатываемой детали, об/мин:
i — число проходов (4);
К — коэффициент, зависящий от точности шлифования и износа круга;
Для окончательного шлифования К = 1,5.
При поперечной подаче на каждый ход стола:
Подготовительно — заключительное и вспомогательное время принимается из табл. IV.3.95 — IV. 3.98. [I, с. 370−371] - Г. А. Малышев.
tпз = 15 мин; tв = 0,08 мин, тогда
Выбор оборудования Шлифование производиться на специальных круглошлифовальных станках.
Выбираем кругло шлифовальный станок: КШС 3В151
Механический зажим Центровые отверстия Центровые отверстия детали соосны относительно друг друга.
11. Сборка заднего моста ГАЗ 3307
Сборку заднего моста производим в условиях авторемонтного предприятия.
№ нормы | Единица объема работы | Содержание работы | Количество узлов и деталей | Профессия, разряд работы | Норма времени на единицу объема работы, час. | |
Картер заднего моста | Установить картер заднего моста на стенд при помощи подъемного механизма | Слесарь по ремонту автомо-билей, 2 | 0,05 | |||
Сборка дифференциала | Установить: шестерни полуоси, коробки сателлитов левую и правую, подшипники сателлитов, сателлит дифференциала заднего моста, крестовину сателлита, маслоулавливатель, болты, гайки, шайбы, шпильки, шплинты. | 1,2 | ||||
Дифференциал | Установить дифференциал в сборе в картер редуктора, установить крышки подшипников и завернуть гайки и болты крепления. Отрегулировать подшипники | 0,33 | ||||
Сборка редуктора | Установить: ведущая и ведомая шестерни главной пары, муфта с наружными кольцами подшипников ведущей шестерни главной пары, подшипники, регулировочные кольца, маслосгонный сальник, крышка картера, маслоприемная трубка, тарелка, пружина. | 1,8 | ||||
Редуктор в сборе | Установить редуктор в картер при помощи подъемного механизма и завернуть болты крепления | 0,20 | ||||
Тормоза задние | Установить колесные цилиндры, кронштейны разжимных кулаков, разжимные кулаки и регулировочные рычаги, оси (эксцентрики), опоры, колодки, стопорные пластины, стяжные пружины, завернуть гайки и болты крепления | 0,43 | ||||
Ступицы с тормозными барабанами | Установить ступицы с тормозными барабанами, подшипники, завернуть гайки крепления, отрегулировать подшипники и колодки | 0,47 | ||||
Полуоси | Установить полуоси | 0,25 | ||||
Пробки наливного и сливного отверстий | Завернуть пробки наливного и сливного отверстий | 0,03 | ||||
Мост задний | Снять задний мост со стенда при помощи подъемного механизма | 0,08 | ||||
Заключение
В результате работы был разработан технологический процесс восстановления полуоси заднего моста автомобиля ГАЗ-3307. Проведён технико-экономический анализ выбранного способа восстановления, с точки зрения технико-эффект применяемости и технологичности является наиболее приемлемым из известных. Было выявлено, что необходимость восстановление детали вместо замены её новой. В результате работы, на основании ремонтного чертежа детали и карты технических требований на дефекацию детали, был разработан технический процесс восстановление 2-х основных дефектов:
Были составлены операции и маршрутная карта выбранных операцию.
После восстановления детали необходимо произвести качественную сборку агрегата, для этого в КП был разработан технический процесс сборки заднего моста, а также составлена карта сборки.
Список используемой литературы
1. Справочник технолога авторемонтного производства / Под ред. Г. А. Малышев. — М.: Транспорт, 1977. — 432с.
2. Ремонт автомобилей / С. И. Румянцев, А. Г. Боднев, Н. Г Бойко и др.; Под ред. С. И. Румянцева. — М.: Транспорт, 1989. — 479с.
3. Разработка технологического процесса восстановления детали. Метод. указания к самостоятельной работе / ВлГУ. сост. Овчинников В. П., Владимир, 1994. — 96с.
4. Воловик В. Е. Справочник по восстановлению деталей. — М.: Колос, 1981. — 351с.
5. Каталог запасных частей автомобиля ГАЗ-3307/ Под ред. Лапкина А. Г. — М.: Машиностроение, 1983. — 225с.