Разработать технологический процесс восстановления ступицы заднего колеса автомобиля ГАЗ-24 (стр. 2 из 7)
3. Износ отверстий под кольцо наружного подшипника- восстановление железнением;
4. Повреждение или износ резьбы под винты крепления тормозного барабана – заварит;
5. Повреждение или износ резьбы под защитный колпак.
В данном курсовом проекте проводится разработка восстановления ступицы колеса автомобиля ГАЗ-24 по маршруту №1.
4. Анализ возможных способов восстановления по каждому из дефектов, входящих в данный маршрут, и выбор рациональных способов
В настоящее время существует достаточно большое число проверенных на практике способов восстановления деталей, позволяющих вернуть работоспособность изношенным и поврежденным деталям, однако не все из известных способов являются равноценными.
Чтобы повысить точность выбора технологии восстановления, целесообразно пользоваться следующей методикой. По чертежу детали выбираем класс и группу, к которым относится деталь по конструктивно-технлогическим признакам. Ступица заднего колеса относится к деталям 2-го класса – полые цилиндры и 1 группе – ступицы колес, барабаны тормозов.
Для выбора конкретного способа восстановления используются конструктивные и технологические характеристики деталей, учитывающие восемь наиболее важных признаков: форму, размеры, толщину покрытия, твердость поверхности, усталостную прочность материала детали, характер действующих нагрузок. на основании этих признаков определены возможные способы восстановления деталей и удельные показатели технического уровня технологии, экономической эффективности и технического уровня детали после восстановления, на основании которых и осуществляется выбор технологии. Результаты расчета эффективности способов восстановления приведены в таблице 2.
Таблица 2 - Расчет эффективности способов восстановления
| № | Возможные способы восстановления | Удельные показатели на 1 дм2 поверхности | Относительный удельный показатель, способа, γ | Относительная долговечность, α | Значение интегрального показателя, I | ||||
| W, кВт-ч | Q, кг | β, м2 | T, чел.-ч | Cв, у.е. | |||||
| 1 | Наплавка вибродуговая | 1,8 | 0,1 | 3,0 | 0,29 | 0,5 | 0,370 | 0,98 | 0,38 |
| 2 | Наплавка в среде защитного газа | 4,3 | 0,1 | 1,7 | 0,33 | 0,6 | 0,469 | 0,8 | 0,59 |
| 3 | Железнение | 15 | 0,2 | 4,5 | 0,28 | 0,5 | 0,858 | 0,91 | 0,94 |
| 4 | Механическая обработка (кроме способа ремонтных размеров) | 2,1 | 3,1 | 3,4 | 0,27 | 0,6 | 1,192 | 0,9 | 1,32 |
Относительный удельный показатель i-ого способа рассчитывается по формуле :
, (4.1)где Wi, Qi, βi,Ti,Cвi – значение удельных показателей i-го способа восстановления;
∑Wn, ∑Qn, ∑βn, ∑Tn, ∑Cвn – сумма значений одноименных удельных показателей всех возможных способов восстановления.
; 
; 
; 
;Интегральный показатель i-го способа определяется по формуле:
, (4.2) 
; 
; 
; 
.Оптимальным способом восстановления детали будет тот, интегральный показатель которого имеет минимальное значение.
Среди рассмотренных способов такими будут являться наплавка вибродуговая, наплавка в среде защитного газа и железнение.
Для принятия решения следует рассмотреть достоинства и недостатки каждого из возможных методов восстановления.
Основным достоинством способа вибродуговой наплавки является небольшой нагрев детали (около 100°C), малая зона термического влияния и возможность получения наплавленного слоя метала с требуемой твердостью без дополнительной термообработки, однако существуют и такие недостатки, как неоднородность структуры и твердости наплавленного материала, возможность образования пор и микротрещин по границам перекрытия отдельных валиков. Поэтому в покрытии возникают внутренние растягивающие напряжения, которые снижают усталостную прочность детали на 30-40 %.
К недостаткам способа наплавки в среде газа можно отнести: потери металла до 5 - 10 % за счет повышенного разбрызгивания; снижение усталостной прочности на 10 - 20 % и пониженная износостойкость.
Железнение позволяет получать твердые износостойкие покрытия. Свойства покрытия зависят от режимов железнения. Усталостная прочность деталей, восстановленных железнением, снижается. На практике железнение применяют для восстановления посадочных поверхностей под подшипники.
Повысить производительность метода в 10-15 раз и улучшить качество покрытия можно применением вневанного проточного железнения. По сравнению с хромированием железнение характеризуется более высокими технико-экономическими показателями: значительно меньшие длительность процесса и стоимость.
Можно сделать вывод, что наиболее эффективным способом для восстановления поверхностей ступицы под подшипники является железнение, так как величина износа посадочных поверхностей под подшипники небольшая, а требования к износостойкости, твердости и прочности соединения покрытия с основой высокие. Покрытия, полученные в результате железнения ,отвечают заданным требованиям.
Исходя из рассмотренных особенностей каждого из возможных методов восстановления, принимаем решение о восстановлении посадочных поверхностей под подшипники железнением.
5. Обоснование маршрута восстановления и разработка маршрутной карты
Технологический процесс восстановления детали состоит из определенного числа операций. Под операцией понимают законченную часть технологического процесса, выполняемую на одном рабочем месте рабочими определенной специальности и квалификации.
Технологический переход – законченная часть технологической операции, выполняемая одними и теми же средствами технологического оснащения при постоянных технологических режимах и установке.
Разработка технологического маршрута восстановления детали предполагает определение последовательности операций, подбор оборудования, оснастки, расчет режимов и норм времени по операциям.
Разработка технологических операций включает в себя рациональное построение операций, установление рациональной последовательности переходов в операции. Маршрут восстановления ступицы заднего колеса автомобиля ГАЗ-24 приведен в таблице 3.
6. Расчет режимов выполнения технологических операций и технических норм времени
Расчет технической нормы времени производится для каждой из операций по восстановлению ступицы заднего колеса.
Штучное время определяется по следующей формуле:
Тшт=Топ+Тд, (6.1)
где Топ – оперативное время, мин;
Тд – дополнительное время, мин.
Топ=То+Тв, (6.2)
где То- основное время, мин;
Тв- вспомогательное время, мин.
Операция 005 – Сверлильная.
1. Рассверлить отверстие под болт крепления колеса Ø 22 мм.
При сверлении и рассверливании отверстий основное время рассчитывается по формуле:
, (6.3)где D- диаметр обработки, мм;
l – длина обработки, мм;
V – скорость резания , м/мин;
S – подача, мм/об.
Для данного случая D=22 мм, l = 12,5 мм, S = 0,4-0,5 мм/об, S= 0,4 мм/об, V= 26 м/мин.
Число оборотов рассчитывается по формуле:
n=1000V/πd, (6.4)
n=1000*26/(3,14*22)=376,38 мин-1,
принимаем n= 350 мин-1, тогда значение скорости:
V = πdn/1000=3,14*22*350/1000= 24,18 м/мин
минВ ступице 5 отверстий, если необходимо отремонтировать более 2-х, то
деталь не годна для восстановления.
Принимаем 2 отверстия для ремонта, Tо1=0,09*2=0,18 мин.
Вспомогательное время: Тв=0,93 мин.
Оперативное время:
Топ1=0,18+0,93=1,11 мин.
2. Зенкеровать отверстие под болт крепления колеса до Ø 22,6 мм.
Для данного случая: D=22,6 мм, L=12,5 мм.
s=0,4-0,7 мм/об, по характеристике станка s= 0,56 мм/об.
V = 23 м/мин.
При зенкеровании глухих отверстий подача не должна превышать S=0,3-0,6 мм/об
n=1000*23/(3,14*22,6)=324,1 мин-1,
принимаем n=350 мин-1 .
Скорость резания при зенкеровании определяется по формуле:
V = πdn/1000=3,14*22,6*350/1000= 24,8 м/мин;
мин,Принимаем 2 отверстия для ремонта, Tо1=0,064*2=0,128 мин.
Вспомогательное время: Тв=0,93 мин.
Оперативное время:
Топ2=0,128+0,93=1,058 мин,
3. Развернуть отверстие под болт крепления колеса до Ø 22,7 +0,045 мм
;Для данного случая D=22,7 мм, l = 12,5 мм, S = 1,12 мм/об, V= 6 м/мин
n=1000V/πd=1000*6/(3,14*22,7)=84,2 мин-1,
принимаем n= 84 мин-1