Разработка технологического процесса восстановления гильзы цилиндра ЗИЛ-130 (стр. 2 из 4)
2.2 План технологического процесса
Обработка под ремонтный размер является основным способом восстановления внутренней поверхности гильзы. Гильзы карбюраторных двигателей типа ЗМЗ имеют три ремонтных размера, а типа ЗИЛ - два через 0,5 мм. Гильзы дизелей имеют один ремонтный размер, увеличенный на 0,5 мм или 0,7мм относительно номинального. Все современные автомобильные, тракторные, и комбайновые двигатели, как, правило, выполнены со сменными гильзами. Гильзы цилиндров одного блока обрабатывают под один и тот же ремонтный размер. Схема маршрутов восстановления гильз методом ремонтных размеров представлена на рисунке 2.
Рис 2. Схема маршрутов (1...3) технологического процесса восстановления гильз цилиндров
Коротко рассмотрим рекомендуемые операции, применяемое оборудование, приспособления, инструменты, материалы и технические условия основного маршрута восстановления гильз цилиндров (маршрут 1).
Очистка.
Загрязнения поверхностей гильз цилиндров удаляют с помощью водных растворов технических моющих средств (ТСМ). ТСМ представляют собой многокомпонентные композиции включающие в свой состав поверхностно - активные вещества (ПАВ) и активные солевые добавки (карбонаты, силикаты, фосфаты). Наиболее эффективная очистка от отложений накипи, нагара, продуктов коррозии производится щелочным расплавом. Расплав состоит из следующих компонентов (% по массе): гидроксид натрия - 60...70, нитрат натрия - 25...35, хлорид натрия - 5. Деталь выдерживают в растворе 5...12 минут, промывают в проточной воде, протравливают в кислотном растворе и промывают в горячей воде.
Установку для мойки и очистки выбирают в зависимости от среднего объёма восстанавливаемых деталей. При большом объёме деталей руководствуются картой типового технологического процесса очистки (КТТП).
Дефектация.
Явные неустранимые дефекты гильз цилиндров можно определить визуальным контролем (трещины, сколы, раковины от ржавчины рядом с опорным буртом, также когда их количество превышает норму).
Скрытые неустранимые дефекты определяют при помощи приспособлений и приборов (средств неразрушающего контроля).
Геометрические параметры устанавливают измерительным контролем. Износ, овальность, конусность рабочей поверхности контролируют индикаторным нутромером НИ - 100 - 160. Износ опорного бурта (измерение высоты) устанавливают микрометром. Он составляет 0,08...0,10 мм. Износ посадочных поясков определяют измерением их диаметра и овальности с помощью приспособления КИ - 3343 ГОСНИТИ, биение опорного торца бурта и посадочных поясков относительно внутренней поверхности гильзы - приспособлением КИ - 3340 ГОСНИТИ.
Результаты измерений должны заноситься в карту технических требований на дефектацию, где оформляется заключение о способе устранения дефекта.
Склад металлолома.
При выявлении невосстанавливаемых дефектов или если гильзу экономически не выгодно восстанавливать (износ внутренней поверхности больше 0,35 мм), делают заключение о её негодности и по предварительной договорённости с заказчиком отправляют на склад металлолома.
Устранение кавитационных разрушений.
Дефекты наружной поверхности чаще всего устраняют нанесением на предварительно подготовленную и подогретую до температуры 60°С поверхность композиции на основе эпоксидной смолы. Более простой метод электроконтактная приварка стальной пластины. Пластина из стали 10 или 20 толщиной 0,3 мм должна на 5...10 мм перекрывать поврежденный участок.
Рис 3. Схема приспособления для крепления гильз при растачивании: 1 - корпус; 2 - нижний и верхний зажимы; 3 - резец; 4 - индикаторное приспособление; 5 - верхний и нижний посадочные пояски; 6 - гильза; 7 - стяжной винт с рукояткой
Поэтому допускается разностенность гильзы не более 0,1 мм. После центрирования приспособление закрепляют на столе станка. Затем с помощью микрометра устанавливают вылет резца (мм) на необходимый размер. Так как верхняя (10...15 мм) и нижняя (30 мм) части гильзы не закалены, а износ "зеркала" неравномерный, то при расточке сила резания резко изменяется и отжим резца по длине гильзы неодинаковый. Поэтому чтобы уменьшить припуск на хонингование более эффективно применять для расточки гильз резцов, оснащённых вставками из сверхтвёрдых синтетических материалов эльбор и гексанит. Их стойкость до переточки достигает 70 гильз, обычные резцы перетачивают после 5...7 гильз. При оптимальных режимах расточки овальность и конусность расточенных гильз составляет 0,01 - 0,03 мм, а припуск на черновое хонингование - 0,05 - 0,07 мм.
Черновое хонингование.
После растачивания отверстие гильзы обрабатывают на хонинговальных станках 3Г833 и 3А83С-33. Гильзу закрепляют в диафрагменном приспособлении, что уменьшает её деформацию и повышает точность обработки (рис.4). В зазор между диафрагмой 2 и гильзой 3 подают под давлением 0,4...0,5 МПА воздух. Резиновая диафрагма плотно облегает наружную поверхность гильзы и удерживает её от перемещения при хонинговании.
Рис.4. Схема приспособления для крепления гильзы при хонинговании: 1 - гильза; 2 - диафрагма; 3 - корпус; VO - окружная скорость хонингования; VP - давление сжатия брусков; VВП - скорость возвратно-поступательного движения; Р - давление воздуха
Длина хода хонинговальной головки должна быть такой, чтобы выход (пробег) брусков за края цилиндра был равен 1/3 их длины. При меньшем, ходе наблюдается бочкообразность гильзы, а при большем - корсетность. Длину брусков принимают равной половине высоты гильзы. Число брусков в хонинговальной головке должно быть таким, чтобы общая ширина их была не менее 20% длины окружности обрабатываемой гильзы.
Хонингование ведут в режимах: окружная скорость - 60...80 м/мин; возвратно - поступательная скорость - 15 - 25 м/мин; давление на бруски - 0,5...1,0 МПа.
Черновое хонингование производят брусками КЗ1ОСТ1К или алмазными брусками АС6М1 стопроцентной концентрации с содержанием алмазов в бруске 3,5 карата. При черновом хонинговании снимают основную долю припуска (0,1...0,12 мм на диаметр) и исправляют погрешность геометрической формы отверстия (овальность, конусность и др.) после растачивания. В качестве СОЖ (состав охлаждающей жидкости) применяют керосин или смесь из 90% керосина и 10% индустриального масла, кроме охлаждения производится удаление абразивных частиц, возникающих в результате процесса хонингования. Припуск на получистовое хонингование 0,03...0,04 мм.
Получистовое хонингование.
Для обеспечения требуемой шероховатости поверхности проводят вторую операцию хонингования брусками КЗМ 20СМ1К или алмазными брусками АСМ 20М1 стопроцентной концентрации. Давление на бруски 0,4...0,6 МПа. После обработки шероховатость поверхности Ra= 0,4 мкм. Припуск на чистовое хонингование 0,01 - 0,03 мм.
Подрезка бурта.
Изношенный торец опорного бурта подрезают до выведения следов износа перед последующей операцией хонингования, на токарно-винторезном станке.
Чистовое хонингование.
При третьей операции хонингования окончательно убирают припуск на обработку и сверяясь с показаниями приборов активного контроля добиваются наименьшего ремонтного размера гильзы. Давление на бруски 0,3...0,5 МПа. После обработки шероховатость поверхности Ra= 0,2...0,16 мкм.
Контроль ОТК.
После механической обработки гильзы очищают и моют затем контролируют в соответствии с техническими требованиями и сортируют на размерные группы по диаметру внутренней поверхности.
Качество гильз проверяют по следующим признакам: диаметру посадочного пояска (верхнего и нижнего); внутреннему диаметру; шероховатости внутренней рабочей поверхности. Консервация и упаковка.
Если гильзы цилиндров не отправляются на рабочее место сборки шатунно-поршневой группы то их отправляют на пункт консервации, где гильзы маркируются. Маркируют гильзу заглавной русской буквой в соответствии с размерной группой, при этом перед буквой ставится цифра соответствующая ремонтному размеру, например: 2А, 2Б, 2В и т.д. Обычно обозначение размерной группы указывается на торце гильзы, у некоторых "мокрых" гильз ставят резиновое клеймо на внешней стороне в специально подготовленную плоскость, в виде образующей диаметра.
При необходимости длительного хранения гильзы упаковываются в вощённую бумагу и сдаются на склад запасных частей, где оформляется Акт приёма - передачи в двух экземплярах, один из которых остаётся на складе.
Данная схема технологического процесса является типовой и наиболее экономически эффективной при восстановлении гильз цилиндров до ремонтного размера. По данной схеме составляется маршрутная карта по ГОСТ 3.1122 - 84, которая корректируется с учётом оборудования, станков, приспособлений и технических условий ремонта на предприятии.
Восстановление гильз цилиндров вышедших, за ремонтный размер.
На авторемонтных заводах восстанавливают гильзы цилиндров, вышедшие за ремонтный размер в основном по технологии постановки ДРД (дополнительной ремонтной детали).
2.3 Разработка операций по восстановлению гильзы цилиндра автомобиля ЗИЛ-130
2.3.1 Содержание операций
Исходные данные анализируются по карте технических требований на дефектацию. Для данного примера:
Обломы и трещины, после осмотра и испытания на герметичность, воздухом под давлением 3...4 кг/см2 - отсутствуют (не ремонтировать).