Назначение, устройство и работа детали. Основные дефекты в блоке цилиндров. Анализ возможных способов восстановления по каждому из дефектов и выбор рационального способа восстановления. Расчет режимов выполнения операций и норм времени на их выполнение.
При низкой оригинальности работы "Разработка технологического процесса восстановления блока цилиндров автомобиля МАЗ (ЯМЗ)", Вы можете повысить уникальность этой работы до 80-100%
Необходимость и целесообразность ремонта автомобилей обусловлены прежде всего неравнопрочностью их составных частей (сборочных единиц и деталей). Капитальный ремонт должен обеспечивать исправность и полный (либо близкий к полному) ресурс автомобиля или агрегата путем восстановления и замены любых сборочных единиц и деталей, включая базовые. Базовой называют деталь, с которой начинают сборку изделия, присоединяя к ней сборочные единицы и другие детали. Детали, полностью исчерпавшие свой ресурс и подлежащие замене, составляют 25...30% всех деталей. Очистить детали от загрязнения Контрольно-дефектовочная 1.Испытать водяную рубашку на герметичность водой под давлением 0,4 МПА. 2.Осмотреть блок и проконтролировать с целью выявления дефектов следующие размеры: толщину 1-й коренной опоры, диаметры верхнего и нижнего посадочных отверстий под гильзы, диаметры гнезд вкладышей коренных подшипников, соосность гнезд под вкладыши коренных подшипников, диаметры отверстий во втулках распределительного вала.В процессе курсового проектирования разработан технологический процесс восстановления блока цилиндров МАЗ (ЯМЗ). Разработана карта дефектации блока цилиндров. Произведен анализ возможных способов восстановления по каждому из дефектов.
Введение
В процессе эксплуатации автомобиля его рабочие свойства постепенно ухудшаются изза изнашивания деталей, а также коррозии и усталости материала, из которого они изготовлены. В автомобиле появляются отказы и неисправности, которые устраняют при техническом обслуживании (ТО) и ремонте. Исправным считают автомобиль, который соответствует всем требованиям нормативно-технической документации.
Работоспособный автомобиль в отличие от исправного должен удовлетворять лишь тем требованиям, выполнение которых позволяет использовать его по назначению без угрозы безопасности движения. Работоспособный автомобиль может быть неисправным, например, иметь ухудшенный внешний вид, пониженное давление в смазочной системе двигателя.
Повреждением называют переход автомобиля в неисправное, но работоспособное состояние; переход его в неработоспособное состояние называют отказом.
Ремонт представляет собой комплекс операций по восстановлению исправности или работоспособности изделий и восстановлению ресурсов изделий и их составных частей. Необходимость и целесообразность ремонта автомобилей обусловлены прежде всего неравнопрочностью их составных частей (сборочных единиц и деталей). Известно, что создать равнопрочный автомобиль, все детали которого изнашивались бы равномерно и имели бы одинаковый срок службы, невозможно. Поэтому в процессе эксплуатации автомобили проходят на автотранспортных предприятиях (АТП) периодическое ТО и при необходимости текущий ремонт (ТР), который осуществляется путем замены отдельных деталей и агрегатов. Это позволяет поддерживать автомобили в технически исправном состоянии.
При длительной эксплуатации автомобили достигают такого состояния, когда их ремонт в условиях АТП становится технически невозможным или экономически нецелесообразным. В этом случае они направляются в централизованный текущий или капитальный ремонт (КР) на авторемонтное предприятие (АРП).
Текущий ремонт должен обеспечивать гарантированную работоспособность автомобиля на пробеге до очередного планового ремонта, причем этот пробег должен быть не менее пробега до очередного ТО-2. В случае возникновения отказов выполняют неплановый ТР, при котором заменяют или восстанавливают детали и сборочные единицы в объеме, определяемом техническим состоянием автомобиля.
Капитальный ремонт должен обеспечивать исправность и полный (либо близкий к полному) ресурс автомобиля или агрегата путем восстановления и замены любых сборочных единиц и деталей, включая базовые. Базовой называют деталь, с которой начинают сборку изделия, присоединяя к ней сборочные единицы и другие детали. У автомобилей базовой деталью является рама, у агрегатов - корпусная деталь, например, блок цилиндров двигателя, картер коробки передач. Основным источником экономической эффективности КР автомобилей является использование остаточного ресурса их деталей. Около 70...75 % деталей автомобилей, поступивших в КР, могут быть использованы повторно либо без ремонта, либо после небольшого ремонтного воздействия.
Детали, полностью исчерпавшие свой ресурс и подлежащие замене, составляют 25...30% всех деталей. Это поршни, поршневые кольца, подшипники качения, резинотехнические изделия и др. Количество деталей, износ рабочих поверхностей которых находится в допустимых пределах, что позволяет использовать их без ремонта, достигает 30...35%. Остальные детали автомобиля (40...45%) могут быть использованы повторно только после их восстановления. К ним относится большинство наиболее сложных, металлоемких и дорогостоящих деталей автомобиля, в частности блок цилиндров, коленчатый и распределительный валы, головка цилиндров, картеры коробки передач и заднего моста и др. Стоимость восстановления этих деталей не превышает 10...50% стоимости их изготовления.
Себестоимость КР автомобилей и их составных частей обычно не превышает 60... 70 % стоимости новых аналогичных изделий. При этом достигается большая экономия металла и энергетических ресурсов. Высокая эффективность централизованного ремонта обусловила развитие авторемонтного производства, которое всегда занимало значительное место в промышленном потенциале нашей страны. Объемы централизованного ремонта автомобилей и их составных частей достигли, а по некоторым позициям превзошли объемы их производства.
Целью данной курсовой работы является разработка технологического процесса восстановления блока цилиндров автомобиля МАЗ (ЯМЗ).
Назначение, устройство и работа детали
У V-образных двигателей блок цилиндров представляет собой массивный литой корпус, снаружи и внутри которого монтируются все механизмы и системы.
Нижняя часть блока является картером, в литых поперечинах которого расположены опорные гнезда для подшипников коленчатого вала. Такую отливку часто называют блок-картером.
В средней части блока цилиндров имеются отверстия для установки подшипников скольжения под опорные шейки распределительного вала. Плоскость разъема блока может проходить по оси коленчатого вала или быть смещенной относительно ее вниз. К нижней части блок-картера крепится стальной штампованный поддон, служащий резервуаром для масла. По каналам в блоке масло из поддона подается к трущимся деталям двигателя.
На V-образных двигателях для повышения жесткости блока цилиндров его плоскость разъема, расположена ниже оси коленчатого вала. В отливке блока цилиндров имеется рубашка для жидкостного охлаждения двигателя, представляющая собой полость между стенками блока и наружной поверхностью вставных гильз. Охлаждающая жидкость подается в рубашку охлаждения через два канала, расположенные по обеим сторонам блока цилиндров. К передней части блока цилиндров крепится крышка распределительных шестерен, а к задней - картер сцепления. Блок цилиндров отливается из серого чугуна или из алюминиевого сплава. Блок цилиндров относится к классу "корпусных деталей с толстыми стенками".
Их изготовляют у двигателей: ?ЗИЛ-130 из серого чугуна № 3, НВ 170…229;
?ЗМЗ-53 из алюминиевого сплава АЛ 4 (крышки коренных подшипников - из ковкого чугуна КЧ 35-10);
?ЯМЗ - из легированного чугуна, НВ 170… 241;
?КАМАЗ - из серого чугуна СЧ 21-44, НВ 187…241, а крышки коренных подшипников - КЧ 35-10, НВ 121…163.
Крышки коренных подшипников в процессе ремонта с блоками цилиндров не разукомплектовываются, как и картеры сцепления. Трещины на блоках цилиндров (как и пробоины) являются их браковочными признаками. Однако допускается устранение пробоин постановкой заплат, а трещины - заваркой и заделкой синтетическими материалами с последующей постановкой усиливающих деталей.
Основные дефекты в блоке цилиндров: - пробоины на стенках рубашки охлаждения или картера;
- износ торцов первого коренного подшипника;
- трещины и отколы;
- износ нижнего посадочного отверстия под гильзу;
- износ верхнего посадочного отверстия под гильзу;
- износ отверстий под толкатели;
- износ отверстий во втулках под опорные шейки распределительного вала;
- износ гнезд вкладышей коренных подшипников и их несоосность;
- износ отверстий под втулки распределительного вала;
ПЕРЕЧЕНЬ ВОЗМОЖНЫХ ДЕФЕКТОВ. ТЕХНИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ НА ДЕФЕКТАЦИЮ И СПОСОБЫ ОПРЕДЕНИЯ ДЕФЕКТОВ
Рисунок Наименование детали
Блок цилиндров
Материал
Чугун СЧ25 ГОСТ 1412-85 GJL-250 DIN EN 1561
№ поз. Возможный дефект Способ установления Средства контроля Размеры, мм
Номинальные Допустимые
1 Трещины, выходящие на поверхности расточек под вкладыши коренных шеек коленчатого вала, втулки распределительного вала. Осмотр Не допускается
2 Трещины на поперечных картерных стенках, на перемычках между цилиндрами, выходящие на поверхности выточек под бурт гильзы, на поверхностях прилегания головок цилиндров. Осмотр Не допускается
3 Трещины на стенках водяной рубашки. Осмотр. Испытание герметичности водяной полости воздухом при давлении 0,2 МПА после установки гильз. Допустимый объем утечки не более 80 мм3/с Не допускается
4 Неплоскостность поверхности прилегания головки цилиндров. Линейка лекальная поверочная ЛД-1-320 ГОСТ 8026-75 Набор щупов №2 ГОСТ 882-75 (0,02-0,5). Щуп 0,05 и 0,15 ТУ 2-034-225-87 0,03 на площди 100 мм2 0,1 на площади 400 мм2 0,05 на площади 100 мм2 0,15 на площади 400 мм2
5 Трещины на боковых поверхностях картерной части блока цилиндров. Осмотр
6 Трещины на стенках масляных каналов. Стенд. Испытание на герметичность воздухом при давлении 0,4 МПА - 2 мин. Допустимый объем утечки не более 40 мм3/с Течь не допускается
7 Износ поверхности отверстия под нижний посадочный пояс гильзы. Нутромер НИ 100-160 ГОСТ 868-62 Индикатор час. ИЧ-2 ГОСТ577-68
8 Смятие поверхности площадки под бурт гильзы. Приспособление Индикатор ИЧ-2 ГОСТ 577-68 Глубина проточки 10-0,04-0,08 на Д 129 9,96
Анализ возможных способов восстановления по каждому из дефектов и выбор рационального способа восстановления
Базовый технологический процесс - это такой процесс, который на современном этапе развития применяется в отрасли и является наиболее прогрессивным. Однако у каждой технологии имеется оптимальный срок действия, который определяется темпами научно-технического прогресса в области производства технологического оборудования, совершенствования ремонтных технологий и способов восстановления деталей машин и обработки конструкционных материалов, которые описаны в специальных технических и учебных источниках. Выявление альтернативных способов и ТПВ производят на основе патентного поиска и анализа литературных источников с представлением краткого аналитического обзора. Выбор ТПВ также зависит в большей степени от материала восстанавливаемой детали, его физических и химических свойств. Чугун - это сплав системы Fe - С, содержащий более 2,14% углерода и кристаллизация которого заканчивается образованием так называемого ледебурита. Чугуны относятся к литейным сплавам. Они обладают хорошими литейными свойствами: большой жидкотекучестью (способностью расплава свободно течь в литейной форме, полностью заполняя ее и точно воспроизводя все контуры) и малой усадкой - уменьшение объема металла при охлаждении и кристаллизации невелико, что позволяет получать качественные отливки сложной формы. Углерод в процессе кристаллизации чугуна может выделяться в связанном (в виде карбида железа) состоянии и в свободном состоянии - в виде графита (Г). Графит - это аллотропическая модификация чистого углерода (другой модификацией является алмаз). Кристаллическая решетка графита - гексагональная, слоистая, что делает его малопрочным и мягким (твердость его НВ не превышает 3 единиц). В отличие от метастабильного цементита графит химически и термически стоек; плотность его составляет 2,5 г/см3. Темный цвет включения графита придает изломам таких чугунов характерный серый оттенок (серые чугуны). Процесс образования в чугуне включения графита называется графитизацией. Какой вид чугуна будет получен при кристаллизации расплава - белый (с цементитом) или графитизированный (с графитом) - определяется скоростью охлаждения.
Механические свойства серого чугуна как конструкционного материала зависят как от свойств металлической основы (матрицы), так и от количества, геометрических параметров и характера распределения включений графита. Чем меньше этих включений и чем они мельче, тем выше прочность чугуна. Металлическая основа в сером чугуне обеспечивает наибольшую прочность и износостойкость, если она имеет перлитную структуру. Наименьшей прочностью обладает серый чугун с ферритной основой. Относительное удлинение при растяжении серого чугуна независимо от свойств металлической основы практически равно нулю (??0,5%).
Наиболее высокими механическими свойствами обладают модифицированные ферросилицием и силикокальцием серые чугуны. Модифицирование - добавка в расплав нерасплавляющихся измельченных частиц - обеспечивает измельчение графитовых включений.
Различают следующие марки серого чугуна: СЧ-00, СЧ 12-28, СЧ 15-32, СЧ 18-36, СЧ 21-40, СЧ 24-44, СЧ 28-48, СЧ 32-52, СЧ 35-56, СЧ 38-60. Буквы СЧ обозначают серый чугун; первое число указывает минимально допустимый предел прочности при растяжении в кг/мм2, а второе число - минимально.
Чугун по технологическим свойствам относится к группе плохосвариваемых конструкционных материалов в связи с образованием технологических дефектов, обусловленных его химическим составом и структурой. Поэтому при выборе метода устранения дефектов в чугунных корпусных деталях необходимо учитывать следующие особенности: высокую вероятность образования трещин; возможность образования твердых закалочных структур при быстром охлаждении чугуна; при расплавлении чугуна может произойти местный переход графита в цементит, от чего металл в данном месте получает структуру твердого белого чугуна; в закаленных и отбеленных зонах металл имеет высокую твердость и поэтому плохо поддается механической обработке; возможность появления пористости шва, обусловленной окислением углерода и обильным образованием газообразной окиси углерода, которая не успевает полностью выделиться из металла при его быстром затвердевании, отчего шов получается пористым. С учетом этих свойств материала и проанализировав недостатки и достоинства каждого способа восстановления, выберем наиболее оптимальный и технологичный.
Таблица 2.1. Анализ альтернативных способов устранения дефектов блока цилиндров
Номер и Наименование дефекта Способы устранения дефекта Удельные показатели Наименование принятого способа
W КВТ*ч Q кг ? м2 С у.е. Т чел-ч Долговечность Удельный показатель Интегральный показатель
1.Износ нижней расточки под гильзу Механическая обработка 2,6 2,4 4,4 2,7 0,86 0,49 7.26 14,82 Полимерные композиции
Интегральный показатель i-го способа определяется по формуле:
, I1=7,26/0,49=14,82
I3=6,56/0,90=7,3
Полимерные композиции. Применение пластмасс при ремонте техники по сравнению с другими способами позволяет снизить трудоемкость восстановления детали на 20…30 %, себестоимость ремонта на 15..20 и расход материалов на 40…50%. Пластическими массами называют материалы, изготовленные на основе высокомолекулярных органических веществ и способные под влиянием повышенных температур и давления принимать определенную форму, которая сохраняется в условиях эксплуатации изделия. Применительно к нашим дефектам применение полимерных композиций ограничивается тем, что они имеют низкую долговечность, кроме того возникнут трудности с их нанесением при ремонте гнезд коренных подшипников
Электролитическое натирание. Один из перспективных и экономичных способов восстановления посадочных мест под подшипники, втулки, гильзы корпусных деталей с износами, не превышающими 0,6 мм на сторону. Сущность способа заключается в следующем. В отверстие детали вводится нерастворимый анод, обшитый абсорбирующей тканью, и приводится во вращение. В образовавшийся рабочий зазор между тканью анода и поверхностью отверстия подается электролит, содержащий в растворе серную кислоту, соли закисного железа, цинка и марганца. Под действием электрического тока на поверхности отверстия образуется осадок железо-цинкового покрытия. Величина зерна покрытия, форма и ориентация кристаллов, определяющие его свойства, зависят от температуры, состава электролита и плотности тока. Изменяя эти показатели, можно получить осадки сплава с микротвердостью в пределах 1400…1900 МПА. Недостатки этого способа - это высокая стоимость, трудоемкость, требует специального оборудования.
Твердое железнение. Один из способов восстановления деталей гальваническими покрытиями. Железнение характеризуется хорошими технико-экономическими показателями: исходные материалы и аноды дешевые и недефицитные; высокие выход металла по току (85…95 %) и производительность - скорость осаждения железа составляет 0,2…0,5 мм/ч; толщина твердого покрытия 0,8…1,2 мм; возможность в широких пределах регулировать свойства покрытий (микротвердость 1600…7800 МПА) в зависимости от их назначения обусловливает универсальность процесса; достаточная износостойкость твердых покрытий; покрытия хорошо хромируются, что позволяет при необходимости повышать износостойкость детали нанесением более дешевого, чем хромовое, комбинированного покрытия (железо хром). Недостатки этого способа: высокая трудоемкость приготовления операции, наличие специального оборудования.
Механическая обработка. Это одна из основных операций при восстановлении деталей. В ряде случаев ее применяют как технологическую операцию, за которой следуют другие операции, восстанавливающие деталь. Применительно к данной детали и дефектам позволяет полностью отремонтировать деталь без каких-либо дополнительных воздействий.
Рассмотрев перечисленные выше способы восстановления выбираем следующие способы, как наиболее простые, дешевые и не требующие специальных установок, кроме оборудования для механической обработки: Дефекта №1 - растачивание посадочного места с последующей установкой кольца на эпоксидном компаунде.
Дефект №2 и №3 - восстановление за счет конструкторско-технического резерва детали, т.е. фрезерование плоскостей разъема крышек коренных подшипников и последующим растачиванием отверстий до номинального размера. При этом заодно растачиваются отверстия под втулки распределительного вала в диаметр больше номинального на двойную величину смещения коленчатого вала.
Обоснование маршрута восстановления. Составление маршрутной карты
На этом этапе проектирования обосновывается последовательность операций устранения дефектов, составляющих маршрут. Для этого сначала составляют план операций устранения на каждый дефект. Затем производят объединение поддефектных технологий в единый технологический процесс, руководствуясь при этом принципами концентрации и деференциации. В условиях единичного производства, используют универсальные станки, операции стремятся сделать максимально концентрированными. Весь разработанный маршрутно-технологический процесс описывается в маршрутной карте, включая контроль и перемещение детали по всем операциям в технологической последовательности с указанием данных об оборудовании, оснастке трудовых нормативов в соответствии с установленными формами.
Структуру маршрутно-технологического процесса представим в виде таблицы 2
Наименование детали: Блок цилиндров Материал детали: Чугун СЧ25 ГОСТ 1412-85 GJL-250 DIN EN 1561 Твердость: 187-255 НВ Суммарное время восстановления: Наименование дефекта и эскиз Номер операции Наименование и содержание операции Оборудование(тип, модель) Технологическая оснастка Режущий и измерительный инструмент Профессия и разряд работы Штучное время, мин
005 010 015 020 025 030 035 040 045 050 Моечная 1. Очистить детали от загрязнения Контрольно-дефектовочная 1.Испытать водяную рубашку на герметичность водой под давлением 0,4 МПА. 2.Осмотреть блок и проконтролировать с целью выявления дефектов следующие размеры: толщину 1-й коренной опоры, диаметры верхнего и нижнего посадочных отверстий под гильзы, диаметры гнезд вкладышей коренных подшипников, соосность гнезд под вкладыши коренных подшипников, диаметры отверстий во втулках распределительного вала. Слесарная 1. Отвернуть болты и снять крышки коренных подшипников. 2.Клеймить крышки. 3. Установить блок на стенд 4. Выпрессовать втулки распределительного вала. Фрезерная 1.Установить крышки на установочной плите. Установочные базы - опорные плоскости под гайки 2.Фрезеровать плоскости разъема крышки. Режим обработки: скорость вращения шпинделя 300 об/мин, подача стола 35 мм/мин. Слесарная: 1. Установить крышки коренных подшипников на блок. Момент затяжки болтов должен соответствовать 11-13 КГС•м Расточная 1. Установить блок на станок, базируя по плоскости разъема картера и двум технологическим отверстиям, и закрепить. 2.Расточить за один проход отверстия под вкладыши коренных подшипников до D=79,5 0,012мм. Режим обработки: глубина резания 0,1мм; подача 0,08 мм/об; частота вращения 357 об/мин; скорость резания 89 м/мин. 3. Расточить одновременно с отверстиями под вкладышами за один проход отверстия под втулки распределительного вала: передней и промежуточной до D=55,2 0,03 , задней до D=49,2 0,025мм. Режим обработки: подача 0,08 мм/об; частота вращения 357 об/мин. 4.Снять деталь со станка Расточная: 1. Установить блок на станок, базируя по плоскости разъема с поддоном картера и двум технологическим отверстиям, и закрепить. 2.Расточить за один проход торцы 1-й коренной опоры до D= мм, выдержав размеры: от оси базового отверстия до торца с внутренней стороны блока - 20 мм, толщину первой коренной опоры - 27 мм. Режим обработки: глубина резания 1,3мм; подача 0,06 мм/об; частота вращения 300 об/мин; скорость резания 100 м/мин.
3.Снять деталь со станка.
Расточная: 1.Установить блок на станок, базируя по плоскости разъема и двум технологическим отверстиям, и закрепить.
2.Расточить за один проход посадочные отверстия под гильзы со стороны правого ряда: верхние отверстия до D=127,4 0.04мм., нижние до D=124,4 0,04мм на длине верхнее 20мм; нижнее 22мм.
3.Повернуть блок на тех же базах и закрепить.
4. Расточить за один проход посадочные отверстия под гильзы со стороны левого ряда: верхние отверстия до D=127,4 0.04мм., нижние до D=124,4 0,04мм на длине верхнее 20мм; нижнее 20мм.
5.Снять деталь со станка
Слесарная
1.Установить блок на стол
2.Обезжирить кольцо и поверхности посадочных отверстий под гильзы.
3.Нанести на кольцо тонкий слой эпоксидной композиции Компаунд К-115.
4.Установить кольцо в посадочное отверстие под гильзу.
5.Выдержать блок при комнатной температуре 10…12 ч.
Слесарная: 1.Установить блок на стенд ОР-12241
2.Запрессовать втулки распределительного ВАЛАУСТАНОВКА 9788а, машины для очистки ом-5287, ом-5288
Резец с пластинкой вк3. Нутромер индикаторный 50-100МММОЙЩИК 4
Дефектовщик 4
Слесарь 2
Фрезеровщик 3
Слесарь 2
Токарь 3
Токарь 3
Токарь 3
Слесарь 2
Слесарь 216мин
3,87мин
30 мин
0,2 мин
3,5 мин
2 мин
3,3 мин
11,4 мин
1 мин на одно отверстие
10,8 мин
055 Контроль Контрольный стол Микрометр мк Нутрометр ни Слесарь 2 1, 6 мин
Расчет режимов выполнения технологический операций и определение технических норм времени на их выполнение восстановление деталь дефект цилиндр
Технологическая операция-часть технологического процесса, выполняемая на одном рабочем месте (посту или станке) и включающая все действия рабочих, обслуживающих рабочий пост.
Операции, в свою очередь, состоят из переходов.
Технологический переход-это законченная часть технологической операции характеризуемая постоянством применяемого инструмента и поверхностей, образуемых обработкой.
Рабочий ход(проход)-это законченная часть технологического перехода, состоящая из однократного перемещения инструмента по поверхности обрабатываемого изделия, выполняемого на одном режиме.
Нормируемое время - это время полезной работы, связанной с выполнением производственного задания. Оно классифицируется на основное, вспомогательное, дополнительное и подготовительно-заключительное время. Все названные категории включают в состав технической нормы времени, которая выражена формулой: Тн=Т0 Тдоп Тпз / пшт где Т0 - основное время, мин
Тдоп - дополнительное время, мин
Тпз - подготовительно-заключительное время, мин nшт - колво деталей
Основное время - время, в течении которого происходит изменение формы, размеров, внешнего вида или внутренних свойств детали в результате какого-либо вида обработки.
Где d - диаметр обрабатываемой детали или инструмента, мм;
L=l y - длина обрабатываемой поверхности детали с учетом врезания и перебега, мм;
l - длина обрабатываемой поверхности детали, мм;
y - величина врезания и перебега, мм;
i - число проходов, необходимое для снятия припуска на обработку;
S - подача, мм/об.;
N - число оборотов шпинделя в минуту;
Дополнительное время - время которое складывается из времени организационно-технического обслуживания рабочего места, времени перерывов на отдых, естественные надобности и производственную гимнастику.
Где Тдоп - дополнительное время, мин;
К - процентное отношение дополнительного времени к оперативному.
Оперативное время - сумма вспомогательного и основного времени
Топ=Т0 Тв , Подготовительно-заключительное время - время, затрачиваемое рабочим на подготовку к определенной работе и выполнение действий, связанных с ее окончанием.
Тпз - задается на всю партию деталей, при включении в норму времени на одну деталь его следует разделить на количество деталей в партии.
Тв - вспомогательное время - время, затрачиваемое на различные вспомогательные действия обеспечивающие выполнение основной работы (установка, крепление и снятие обрабатываемой детали, настройка оборудования и т.д.)
1.Определим норму времени на расточную операцию. (расточка гнезд коренных подшипников)
Необходимо расточить внутреннюю цилиндрическую поверхность гнезд коренных подшипников до диаметра D=79,5 0,012мм. На длине 45мм.
Из табличных данных врезание и перебег составляет 2 мм при глубине резания t=0,1 мм. Тогда длина обрабатываемой поверхности: L= l y =45 2=47 мм.
Основное время:
Вспомогательное время - определим из справочных Тв=1мин
2.Определим норму времени на расточную операцию (расточка посадочных мест под гильзы цилиндров).
Необходимо расточить внутреннюю цилиндрическую поверхность верхнего посадочного отверстия под гильзу до D=127,4 0.04мм; на длине 20мм и внутреннюю цилиндрическую поверхность нижнего посадочного отверстия под гильзу до D=124,4 0.04мм; на длине 20мм.
Из табличных данных врезание и перебег составляет 3,5 мм при глубине резания t=1,0 мм. Тогда длина обрабатываемой поверхности: L= l y =20 3,5=23,5 мм.
Основное время на одно отверстие: Основное время с учетом расточки и верхнего и нижнего отверстий: То=2•0,65=1,3мин
Суммарное основное время на все 8 цилиндров: Т0=8•1,3=10,4мин
Вспомогательное время - определим из справочных данных Тв=19,2мин
1.Установка крышек на установочной плите. Установочные базы - опорные плоскости под гайки
2.Фрезерование плоскости разъема крышки. Режим обработки: скорость вращения шпинделя 300 об/мин, подача стола 35 мм/мин.
Расчет основного времени: где L - длина фрезеруемой поверхности мм, i - число проходов, Sоб - подача на один оборот фрезы, n - число оборотов в минуту
Длина фрезерования определяется по формуле: L=l y1 y2, где l - длина фрезерования, мм, y1 - величина перебега фрезы, мм, y2 - величина врезания, мм.
L=27 2 6,6=35,6 мм
Нормируемое время: Тн=Т0 Тдоп Тпз / пшт, где Тдоп - дополнительное время, мин, Тпз - подготовительно-заключительное время, мин, nшт - колво деталей
Тн=0,03 0,1421 24/5=5мин
В соответствии с принятыми способами восстановления для устранения всех дефектов мы применяем механическую обработку.
1.Определим параметры расточной операции (расточка гнезд коренных подшипников).
Необходимо расточить внутреннюю цилиндрическую поверхность гнезд коренных подшипников до диаметра D=79,5 0,012мм. На длине 45мм.
Расточку производим на станке горизонтально-расточном 2М614 борштангой с резцами из сплава ВК8.
Припуск на обработку равен h=0,1мм.
Число проходов, необходимое для снятия припуска: где i - число проходов;
t - глубина резания, мм.
Подачу при растачивании выбираем по принятой глубине резания, вылету резца и обрабатываемому материалу из справочных данных.
Подача S=0,08 мм/об
Выберем скорость резания из справочных данных при растачивании углеродистой конструкционной стали резцом Т15К6 без охлаждения: V=186 м/мин
Откорректируем скорость резания для наших условий обработки: V=V•km•kx•kmp•kox , где км - поправочный коэффициент в зависимости от марки обрабатываемого материала., кх - поправочный коэффициент в зависимости от характера заготовки и состояния ее поверхности, кмр - поправочный коэффициент в зависимости от марки режущей части резца, кох - поправочный коэффициент в зависимости от применения охлаждения.
Для расточки применяем резец из сплава ВК8. С учетом этого, поправочные коэффициенты будут иметь следующие значения: км=0,8 кх=0,75 кмр=0,80 кох =1
Откорректированная скорость резания: V=186•0,8•0,75•0,80•1=89 м/мин
Определим частоту вращения шпинделя:
2.Определим параметры расточной операции (расточка посадочных мест под гильзы цилиндров)
Необходимо расточить внутреннюю цилиндрическую поверхность верхнего посадочного отверстия под гильзу до D=127,4 0.04мм; на длине 20мм и внутреннюю цилиндрическую поверхность нижнего посадочного отверстия под гильзу до D=124,4 0.04мм; на длине 20мм.
Расточку проводим на станке вертикально-расточном 2Е78П резцом из сплава ВК3. Определим припуск на обработку: где h - припуск, мм, D - окончательный диаметр растачиваемого отверстия, мм., d - первоначальный диаметр растачиваемого отверстия, мм.
Число проходов, необходимое для снятия припуска: ,где i - число проходов; t - глубина резания, мм.
Подачу при растачивании выбираем по принятой глубине резания, вылету резца и обрабатываемому материалу из справочных данных. Подача S=0,15 мм/об. Выберем скорость резания из справочных данных при растачивании углеродистой конструкционной стали резцом Т15К6 без охлаждения: V=170 м/мин. Откорректируем скорость резания для наших условий обработки: V=V•km•kx•kmp•kox
Для расточки применяем резец из сплава ВК3. С учетом этого, поправочные коэффициенты будут иметь следующие значения: км=0,8 кх=0,75 кмр=0,95 кох =1
Откорректированная скорость резания: V=170•0,8•0,75•0,95•1=97 м/мин
Определим частоту вращения шпинделя
Для расточки верхнего отверстия:
Штучное время определяется по следующей формуле: Тшт=Топ Тд, где Топ - оперативное время, мин; Тд - дополнительное время, мин.
Поредение программы восстановления деталей
Режим работы предприятия определяется количеством рабочих дней в году, количеством смен работы в сутки и продолжительностью рабочей смены в часах.
Количество рабочих смен в сутки зависит от производственных условий и программы предприятия. Для эффективного использования площадей и оборудования на ремонтных предприятиях производственные участки обычно работают в одну или две смены.
Исходя из принятого режима работы предприятия определяют фонды времени рабочих, оборудования и рабочих постов.
, где d - количество выходных дней в году (d = 52);
d - количество праздничных дней в году (d = 8);
t - средняя продолжительность рабочей смены, ч;
t - сокращение длительности смены в предпраздничные дни, ч ( );
n - количество праздников в году (n = 10);
у - количество смен работы;
- коэффициент использования оборудования (0,95 - 0,98).
Фд.о.=
Рассчитанный фонд времени служит основанием для определения количества оборудования.
Количество металлорежущих станков, стендов, установок и другого оборудования определяется по формуле
, где Xi - количество оборудования i-го наименования, шт;
- норма времени на выполнение i - ой операции, мин;
- нормативный коэффициент загрузки оборудования (для серийного производства = 0,75…0,85).
1. Операция 005 - Моечная
Х1 = 16*15000/1950*0,8*60 = 2,5
2. Операция 010 - Контрольно-дефектовочная
Х2 = 3,87*14400/2290*0,8*60 = 0,5
3. Операция 015 - Слесарная
Х3 = 30*14400/2290*0,8*60 = 3,9
4. Операция 020 - Фрезерная
Х4 = 0,2*14400/2290*0,8*60 = 0,30
5. Операция 025 - Слесарная
Х5 = 3,5*9600/2290*0,8*60 = 0,31
6. Операция 030 - Расточная
Х6 = 2*14400/2290*0,8*60 = 0,26
7. Операция 035 - Расточная
Х7= 3,3*14400/2290*0,8*60 = 0,43
8. Операция 040 - Расточная
Х8= 11,4*14400/2290*0,8*60 = 1,4
9. Операция 045 - Слесарная
Х9 = 1*9600/2290*0,8*60 = 0,8
10. Операция 050 - Слесарная
Х10 = 10,8*9600/2290*0,8*60 = 1,3
11. Операция 055 - Контроль
Х11=1,6*15000/1950*0,8*60 = 0,22
Результаты расчета представляются в виде таблицы 5: Таблица 5 - Количество оборудования по операциям технологического процесса
№ операций Наименование операции Штучное время , МИННАИМЕНОВАНИЕ оборудования (тип, модель)Режим работы, СМЕНКОЛИЧЕСТВО оборудования, ед
Коэффициент загрузки оборудования
Фонд времени, ч Расчетное Принятое
005 Моечная 16 Моечная машина 1,4 1 0,8
010 Контрольно-дефектовочная 3,87 Стенд для гидроиспытаний 0,5 1 0,8
Обоснование организации рабочего места и выбор планировочного решения
Выбор оборудования, осуществляют с учетом обеспечения оптимальной производительности при условии обеспечения требуемого качества восстановления деталей. В соответствии с необходимым оборудованием по каждой операции технологического процесса осуществляется подбор технологической оснастки, режущего и измерительного инструмента.
Восстановительный участок производит ремонт соответствующих агрегатов, снятых с автомобиля. В цех детали поступают партиями. На участке проводят мытье детали, распрессовку втулок распределительного вала, фрезерование плоскости, точение, заделка эпоксидной композицией и контроль.
Блока цилиндров деталь которая подвергается трению, нагрузкам и др. Блок цилиндров может включать в себе перечень из 16 деффектов, большая часть из которых бракуется.
Блока цилиндров относится к корпусным деталям. После снятие детали, она отправляется на мойку для лучшего рассмотрения дефектов. Одним из распространенных дефектов является износ нижней расточки под гильзу, который устраняется растачиванием посадочного места с последующей установкой кольца на эпоксидном компаунде. Отклонение соосности гнезд под вкладыши коренных подшипников и деформация или износ гнезд под вкладыш
Вывод
В процессе курсового проектирования разработан технологический процесс восстановления блока цилиндров МАЗ (ЯМЗ). Произведен анализ условий работы детали и возможных дефектов. Разработана карта дефектации блока цилиндров. Произведен анализ возможных способов восстановления по каждому из дефектов.
Техническая норма времени по всем операциям на восстановление детали составило 83,7 минут. Для выполнения технологических операций подобрано необходимое оборудование, технологическая оснастка, режущий и измерительный инструменты. Произведен расчет технических норм времени на выполнение технологических операций. Выполнен расчет производственной программы по восстановлению головки блока цилиндров, дано обоснование по организации рабочего места и выбору планировочного решения. Разработанное планировочное решение позволяет эффективно реализовать технологический процесс восстановления блока цилиндров.
Оценка ремонтопригодности детали показала, что блок цилиндров имеет хорошую ремонтопригодность.
Осуществлена технико-экономическая оценка проекта по основным показателям, которая дает возможность говорить о экономической эффективности восстановления блока цилиндров выбранными методами и средствами производства.
Список литературы
Александров, Л. А. Техническое нормирование труда на автомобильном транспорте: учебник для учащихся автотранспортных техникумов / Л. А. Александров. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Транспорт, 1986. - 204 с.
Ивашко, В. С. Восстановительные технологии: методические указания к выполнению практических работ для студентов специальности 1-37 01 07 «Автосервис» / В. С. Ивашко, А. В. Казацкий, К. В. Буйкус. - Минск: БНТУ, 2015. - 60 с.
Казацкий, А. В. Основы организации и проектирования рабочих мест по восстановлению деталей на предприятиях автомобильного транспорта: методическое пособие / А. В. Казацкий, В. С. Смольская. - Минск: БНТУ, 2010. - 40 с.
Общемашиностроительные нормативы режимов резания и времени для технического нормирования работ на металлорежущих станках. Часть 2. - М.: Машиностроение, 1974. - 421 с.
Справочник технолога авторемонтного производства / Под редакцией А. Г. Малышева. - М.: Транспорт, 1977. - 432 с.
Ярошевич, В. К. Технология ремонта автомобилей: лабораторный практикум / В. К. Ярошевич, А. С. Савич, А. В. Казацкий. - Минск: Адукацыя i выхаванне, 2004. - 392 с.
Карта технических требований на дефектацию детали
Блок цилиндров
Номер детали: 536.1002011-10
Материал: Чугун СЧ25 ГОСТ 1412-85 GJL-250 DIN EN 1561
Твердость: 187-255 НВ
Позиция на эскизе Возможные дефекты Коэффициент повторяемости дефекта Способ установления дефекта и средства контроля Размер, мм Заключение (с указанием возможных способов восстановления или браковать)
По рабочему чертежу Допустимый без ремонта
Трещины, выходящие на поверхности расточек под вкладыши коренных шеек коленчатого вала, втулки распределительного вала. Осмотр Не допускаются Браковать
Трещины на поперечных картерных стенках, на перемычках между цилиндрами, выходящие на поверхности выточек под бурт гильзы, на поверхностях прилегания головок цилиндров. Осмотр Не допускается Браковать
Трещины на стенках водяной рубашки, продольном водяном канале Осмотр. Испытание герметичности водяной полости воздухом при давлении 0,2 МПА после установки гильз. Допустимый объем утечки не более 80 мм3/с Длиной менее 250 мм Заварить
Неплоскостность поверхности прилегания головки цилиндров. Линейка лекальная поверочная ЛД-1-320 ГОСТ 8026-75 Набор щупов №2 ГОСТ 882-75 (0,02-0,5). Щуп 0,05 и 0,15 ТУ 2-034-225-87 0,03 на площди 100 мм2 0,1 на площади 400 мм2 0,05 на площади 100 мм2 0,15 на площади 400 мм2 Браковать
Трещины на боковых поверхностях картерной части блока цилиндров. Осмотр
Трещины длиной до 30 мм заделать эпоксидными композициями
Трещины на стенках масляных каналов. Стенд. Испытание на герметичность воздухом при давлении 0,4 МПА - 2 мин. Допустимый объем утечки не более 40 мм3/с, Течь не допускается Браковать
Износ поверхности отверстия под нижний посадочный пояс гильзы. Нутромер НИ 100-160 ГОСТ 868-62 Индикатор час. ИЧ-2 ГОСТ577-68 Браковать
Смятие поверхности площадки под бурт гильзы. Приспособление Индикатор ИЧ-2 ГОСТ 577-68 Глубина проточки 10-0,04-0,08 на Д 129 9,96 При наличии дефекта под бурт гильзы при установке в блок нанести герметик Локтайт 5900. При глубине более 9,96 мм браковать
Срыв резьбы М8, М10, М12, М14 2 витка Установить резьбовую вставку или ввертыш
Кавитационное разрушение нижних поясов под гильзы в виде грубой шероховатости и неглубоких выемок, распространившихся ниже 205мм от поверхности разъема с головками цилиндров. Осмотр Линейка 300 ГОСТ 427-75 Браковать
Размещено на .ru
Вы можете ЗАГРУЗИТЬ и ПОВЫСИТЬ уникальность своей работы
