Востановление деталей. План урока тема урока Ремонт и восстановление деталей. Цели урока обучающая. Образовательная
 Скачать 66.27 Kb.
|
|
установленных межремонтных пробегов автомобилей. Необходимый уровень качества восстановленных деталей достигается при правильном выборе технологического способа, а также управлением процессами нанесения покрытий и последующей обработки деталей. На качество восстановленных деталей влияют свойства исходных материалов, применяемых при нанесении покрытий, и режимы обработки. Каждый метод позволяет получить соответствующую точность (от 6-го до 11-го квалитета) и шероховатость обрабатываемой поверхности (R3 от 0,02 до 25 мкм). 2. СЛЕСАРНО-МЕХАНИЧЕСКИЕ СПОСОБЫ ВОССТАНОВЛЕНИЯ ДЕТАЛЕЙ 2.1. Механическая обработка В практике авторемонтного производства нашли применение такие способы восстановления деталей механической обработкой, как обработка изношенных или поврежденных поверхностей деталей под ремонтный размер и постановка дополнительных ремонтных деталей. При обработке деталей под ремонтный размер одна из сопряженных деталей, обычно наиболее сложная (например, коленчатый вал), обрабатывается под ремонтный размер, а вторая (например, вкладыши подшипников) заменяется новой или восстанавливается также до ремонтного размера. Обработкой под ремонтный размер восстанавливают требуемую шероховатость и геометрические параметры изношенных поверхностей деталей. Восстанавливаемые поверхности деталей могут иметь несколько ремонтных размеров. Их число и значения зависят от степени износа деталей за межремонтный пробег автомобиля, припуска на обработку и запаса прочности детали. Механической обработкой восстанавливают коренные и шатунные шейки коленчатых валов, опорные шейки распределительных валов, гильзы цилиндров и многие другие детали. К числу преимуществ этого способа восстановления деталей следует отнести: простоту технологического процесса и применяемого оборудования; высокую экономическую эффективность; сохранение взаимозаменяемости деталей в пределах определенного ремонтного размера. Недостатками этого способа являются увеличение номенклатуры запасных частей, поставляемых промышленностью, и некоторое усложнение организации процессов комплектования деталей, сборки узлов и хранения деталей на складах. Дополнительные ремонтные детали применяют с целью компенсации износа рабочих поверхностей деталей, а также при замене изношенной или поврежденной части детали. В зависимости от вида восстанавливаемой поверхности дополнительная ремонтная деталь может иметь форму гильзы 1, кольца, шайбы, пластины, втулки 2 или спирали (рис.1). Рис. 1. Восстановление деталей: а—постановкой дополнительной ремонтной детали; 6—заменой части детали Если на детали сложной формы изношены отдельные ее поверхности, то ее можно восстановить путем полного удаления поврежденной части и установки вместо нее заранее изготовленной дополнительной ремонтной детали. Этот способ применяют при восстановлении крышек 3 коробок передач, блоков зубчатых колес 4, шестерни коробки передач, кузовов и кабин автомобилей и других деталей. Дополнительные ремонтные детали изготовляют из того же материала, что и восстанавливаемая деталь. Крепят дополнительные ремонтные детали обычно посадкой с натягом. В отдельных случаях приваривают по торцу, используют стопорные винты или штифты. После установки и закрепления дополнительных ремонтных деталей выполняют их окончательную механическую обработку до требуемых размеров. Восстановление детали под индивидуальный размер. При восстановлении посадки с изменением первоначальных размеров основную, наиболее ценную деталь соединения ремонтируют механической обработкой до выведения следов износа и получения правильных геометрических размеров. Вторую, соединяемую с ней, более простую деталь изготовляют заново или наращивают и при обработке подгоняют к размеру первой детали до получения необходимой посадки. Таким способом ремонтируют проушины тяг, крестовин и грузов регуляторов и др. Изношенные отверстия развертывают под индивидуальный увеличенный размер, а пальцы или оси под эти отверстия изготовляют новые. Преимущества этого способа простота восстановления основной детали и увеличение ее долговечности. Однако индивидуальная подгонка очень трудоемка и полностью нарушает взаимозаменяемость деталей соединения. Область применения такого способа ограничивается единичным ремонтом машин при небольшой программе ремонта. Восстановление детали под ремонтный размер, наиболее широко применяемый способ. Сущность его заключается в том, что основную, наиболее сложную деталь обрабатывают механически не до произвольного (индивидуального), а до заранее установленного размера, отличающегося от нормального (заводского). Вторую, соединяемую деталь изготовляют под этот же размер с сохранением допусков новой детали. В связи с тем, что ремонтные размеры заранее установлены и известны, вторую деталь можно изготавливать независимо от первой и даже на другом предприятии. Взаимозаменяемость деталей несколько усложняется, но в пределах ремонтных размеров сохраняется. Это дает возможность использовать в ремонте приемы промышленного производства, удешевляет ремонт и повышает его качество. Способ восстановления детали под ремонтный размер применяют при ремонте коленчатых валов. Шатунные и коренные шейки коленчатых валов шлифуют до очередного ремонтного размера. Вкладыши же ремонтных размеров изготавливает промышленность как запасные части. Гильзы и цилиндры блоков двигателей растачивают и шлифуют под ремонтный размер, а поршни и кольца ремонтного размера поступают как запасные части. Поршневой палец изготавливают ремонтного размера, а отверстия во втулке шатуна и бобышках поршня растачивают (развертывают) под ремонтный размер. 2.2. ВОССТАНОВЛЕНИЕ ДЕТАЛЕЙ ПОСТАНОВКОЙ ДОПОЛНИТЕЛЬНОГО ЭЛЕМЕНТА Многие детали при ремонте автомобилей восстанавливают способом постановки дополнительного элемента. Изношенные и поврежденные части деталей удаляют, а на их место устанавливают вновь изготовленные и обрабатывают под нормальный размер. Этот способ применяют, восстанавливая отверстия и валы постановкой втулок, гильз или колец; ремонтируя детали сложной конфигурации удалением дефектного и установкой нового элемента: венца шестерни, шлицевой втулки или шлицевого конца вала и др.; ремонтируя плоские поверхности постановкой планок или накладок. Ремонт гладких отверстий и валов постановкой втулок и колец - простой и распространенный способ. Этим способом восстанавливают отверстия под наружные кольца подшипников в ступицах колес, корпусах коробок передач и задних мостов, отверстия в сателлитах, чашках дифференциала, отверстия передних балок автомобилей под шкворни и др. Перед постановкой втулок или колец изношенную поверхность протачивают до получения правильной геометрической формы и с таким расчетом, чтобы толщина стенки устанавливаемой втулки (кольца) была не менее 2 мм. Изготовленную втулку (кольцо) запрессовывают в отверстие или напрессовывают на вал с натягом и закрепляют: в отверстии штифтами и постановкой на клей, а на валу обычно приваривают, затем обрабатывают под нормальный размер. Процесс восстановления заменой части детали несколько сложнее, его можно разделить на следующие этапы. Удаление дефектной части и подготовка поверхности соединения. Часто сложные детали (каретки блоки шестерен коробок передач, шлицевые, карданные валы и др.) термически обработаны (цементация или закладка), и перед удалением дефектного элемента необходим местный отпуск газосварочной горелкой или токами высокой частоты (ТВЧ). Изготовление заменяемой части. Материал заменяемой части берут такой же, как и основной. Изготавливают эту часть сразу под нормальный размер без припусков на последующую обработку, за исключением случаев, когда требуется соблюдение соосности или точности взаиморасположения, фиксируемое по этой части детали. Если заменяемую часть детали требуется термически обработать, это делают до ее установки на основную деталь. Соединение и закрепление заменяемой части выполняют посадкой на резьбе, запрессовкой и приваркой. Валы и трубчатые детали сваривают стыковой сваркой или сваркой трением. Для снятия возникших при сварке напряжений применяют нормализацию или отжиг. Окончательная механическая обработка и контроль. При необходимости установленную часть обрабатывают под нормальный размер, проверяют соосность всей детали и взаимное расположение всех ее элементов. 2.3. СПОСОБЫ. ЗАДЕЛКИ ТРЕЩИН В процессе эксплуатации часто появляются трещины, снижающие прочность и нарушающие герметичность детали. Во многих случаях трещины успешно устраняют слесарно-механическими способами — штифтованием, фигурными вставками и постановкой заплат. Штифтование применяют при восстановлении герметичности корпусных деталей. Сущность его состоит в том, что трещину по всей ее длине заделывают резьбовыми штифтами. Вначале засверливают концы трещины, нарезают в них резьбу и устанавливают штифты. Затем в последовательности, указанной на рисунке 2, сверлят отверстия и устанавливают остальные штифты. Каждый штифт должен перекрывать соседний примерно до 1/3 диаметра. Штифты изготовляют из красной меди или бронзы. После установки верхние концы штифтов расчеканивают, зачищают и иногда пропаивают мягким припоем. Штифтованием заделывают трещины в корпусах коробок передач, задних мостов и трансмиссий, а также трещины водяных рубашек, блоков цилиндров и др. Несмотря на кажущуюся простоту способа, он очень трудоемок и требует достаточно высокой квалификации слесаря. Рис. 2. Схема заделки трещин штифтами. Фигурные вставки используют при ремонте корпусных деталей. Этот способ позволяет восстанавливать не только герметичность детали, но и ее прочность. Трещины ремонтируют уплотняющими и стягивающими фигурными вставками, которые изготовляют из стали 20 или Ст. 3. Ремонт трещин уплотняющими фигурными вставками (рис.3, а) заключается в следующем. Поверхность с трещиной очищают от грязи и масла. При помощи магнитного дефектоскопа ДМП-2 или другим способом определяют конфигурацию и концы трещины и обозначают их мелом. Отступив от конца трещины в сторону ее продолжения на 4...5 мм, накернивают и просверливают отверстие диаметром 4,6 мм на глубину 3,5 (диаметр сверла 4,5 мм). Затем с помощью специального кондуктора электродрелью или на сверлильном станке делают такие же отверстия по всей трещине, а через каждые пять отверстий поперек ее, так, как показано на рисунке 3,б. Просверленные отверстия продувают сжатым воздухом. Поверхности фигурного паза и вставок обезжиривают техническим ацетоном. С помощью бородка и молотка устанавливают сначала поперечные, затем продольные фигурные вставки. Предварительно боковые поверхности и торцы вставок смазывают эпоксидным составом. Рис. 3. Схема заделки трещин фигурными вставками: а уплотняющая вставка, б - схема заделки трещины уплотняющими вставками; в — стягивающие вставки, г - подготовка паза под стягивающую вставку. Отремонтированный участок зачищают заподлицо с поверхностью детали и при необходимости проверяют деталь на герметичность. При заделке трещин в толстостенных корпусных деталях рекомендуется устанавливать фигурные вставки с заклепками диаметром 4,8 мм в два-три слоя. Ремонт трещин стягивающими фигурными вставками (рис. 3, в) почти аналогичен ремонту трещин уплотняющими вставками. Фигурный паз под стягивающую фигурную вставку изготовляют только поперек трещины. Сначала при помощи специального кондуктора сверлят шесть отверстий на глубину 10 мм. располагая три с одной стороны трещины и три с другой. Затем специальным пробойником (рис. 3, г) удаляют перемычки между отверстиями. В полученный паз запрессовывают фигурную вставку, предварительно обезжирив поверхности и смазав их эпоксидным составом. Стягивание трещины происходит за счет разности размеров шага между осями отверстий фигурного паза (4,2 мм) и шага фигурной вставки (4,0 мм). Стягивающими фигурными вставками рекомендуется ремонтировать трещины в блоках цилиндров, расположенные в верхних перегородках между цилиндрами, а также трещины в головках цилиндров, расположенные в перемычках между клапанными гнездами и между клапанным гнездом и гнездом под камеру сгорания. Постановка заплат. Этим способом восстанавливают герметичность корпусных деталей. Кроме того, заплаты используют для заделки трещин и пробоин деталей оперения, рам и др. Заплаты изготовляют, из мягкой листовой стали толщиной 1,5...2,0 мм, а иногда из листовой меди или латуни. Для ремонта оперения берут материал толщиной, равной толщине детали. Определяют границы трещины, зачищают ее и засверливают концы. При ремонте оперения иногда приходится делать правку. Размер заплаты должен быть таким, чтобы она выходила из края пробоины или трещины на 15... 20 мм. Крепят заплату винтами или заклепками на расстоянии 10...15 мм одна от другой. Перед установкой заплату место трещины промазывают суриком, а при восстановлении герметичности под заплату ставят прокладку из полотна и также промазывают ее суриком или герметизирующей смазкой. 2.4. ВОССТАНОВЛЕНИЕ ДЕТАЛЕЙ ДАВЛЕНИЕМ Способ восстановления деталей давлением основан на пластической деформации металлов, то есть их способности изменять свою форму под давлением с нагревом или без него. При восстановлении деталей без нагрева требуются большие нагрузки. Пластическая деформация металла происходит без изменения его структуры за счет сдвигов частиц внутри зерен (кристаллов). В результате изменяются механические свойства: снижается вязкость и повышается твердость. При восстановлении деталей с нагревом до температуры, равной 0,8...0,9 температуры плавления, необходимое усилие значительно снижается. Пластическое деформирование детали происходит вследствие сдвига целых зерен металла. При этом изменяются структура и механические свойства материала. В результате горячей обработки давлением механические свойства металла иногда можно улучшить. Преимущества способа обработки деталей давлением простота, невысокая трудоемкость, низкая стоимость и хорошее качество ремонта без применения дополнительного материала. Недостатки — изменение механических свойств детали, нарушение термообработки при нагреве, затраты на нагрев и последующую термообработку, а также возможность появления трещин. Чтобы избежать появления трещин, часто после обработки деталей давлением их подвергают отжигу, нормализации или отпуску. На практике применяют следующие виды восстановления деталей давлением: осадку, вдавливание, раздачу, обжатие, вытяжку и правку (рис. 4). Кроме того, большое распространение получили виды пластической деформации, изменяющие шероховатость и физико-механические свойства поверхностного слоя детали. Рис. 4. Схемы восстановления деталей давлением: а - осадкой; б - вдавливанием; в — раздачей; г — обжатием; д - вытяжкой; е - правкой К таким видам обработки относятся: обкатка и накатка роликами и шариками, ударно-вибрационные виды обработки, обдувка поверхностей и др. Осадка. Направление действующей силы Р. (рис. 4, а) не совпадает с направлением деформации, то есть не совпадает с направлением изменения формы детали. Этот способ применяют для увеличения наружного диаметра сплошных и полых деталей, а также для уменьшения внутренних диаметров полых деталей за счет уменьшения высоты. Осадкой в холодном состоянии часто восстанавливают бронзовые втулки верхней головки шатуна и другие детали. Осаживают втулки непосредственно в детали, если прочность ее достаточна, или в специальных приспособлениях под прессом (рис. 5). Осаживаемую втулку 4 закладывают в кольцо 2, установленное на подставке 1. В масляные каналы и отверстия закладывают специальные вставки З. Воздействуют на втулку 4 через пуансон 6 с усилием до 1 МН. Диаметр пальца 5 должен быть на 0,15...0,20 мм меньше, а кольца 2 больше окончательно обработанных размеров (припуск на обработку). Уменьшение высоты втулки не должно превышать 8...10% нормальной. Вдавливание характеризуется тем, что направление действующей силы Р, так же как и при осадке, не совпадает с направлением требуемой деформации (рис. 4, 6), но длина детали при этом не изменяется. Увеличение необходимого размера детали происходит за счет выдавливания материала из нерабочей части. Вдавливанием восстанавливают тарелки клапанов, изношенные боковые поверхности шлицев на валах и в отверстиях, шаровые пальцы и др. Восстановление изношенных шлицев по толщине вдавливанием (рис. 6, а) происходит следующим образом. Изготавливают ролик (рис. 6, б) из стали марки У10 и термически обрабатывают (закалка с отпуском) его до твердости НRС 50...52. С усилием не менее 20 кН по всей длине шлица на его середине без нагрева детали продавливают роликом канавку. Рис. 5. Схема осадки втулок в приспособлении: 1 — подставка; 2 — кольцо; 3 — вставка; 4 — втулка; 5 — палец; 6 — пуансон. Рис. 6. Восстановление шлицев вдавливанием: а – схема вдавливания шлица; б — размеры ролика; 1 – ролик; 2 - шлиц Иногда для восстановления шлицев на валах используют строгальные станки, а для восстановления шлицев в отверстиях долбежные станки, и процесс вдавливания выполняют за несколько проходов. Если восстанавливают шлицы с твердостью выше HRC 30, то их подвергают высокому отпуску. После вдавливания шлицев выполняют механическую обработку: шлицы валов протачивают по наружной поверхности и фрезеруют по боковым сторонам; шлицы отверстий растачивают и протягивают. При необходимости деталь термически обрабатывают до требуемой твердости и окончательно механически обрабатывают, шлифуют наружные и боковые поверхности шлицев на валах; шлифуют отверстия и калибруют боковые поверхности шлицев во втулках. Раздача характеризуется тем, что направление действующей силы совпадает с направлением требуемой деформации (рис. 4, в). Раздачу применяют для восстановления втулок, полых пальцев, шлицевых и гладких валов, изношенных по наружной поверхности, и др. Раздача под постоянный размер заключается в пропрессовке через отверстие шарика или специальной оправки пуансона 4 (рис. 7.). |