|
|
Записка. Курсовой проект в своем объеме содержит 3 листа формата А1 графической части, по
 Реферат
Курсовой проект в своем объеме содержит 3 листа формата А1 графической части, пояснительную записку объемом 30 листов, включающую 2 таблицы и схему процесса очистки поверхности.
Ключевые слова: Ремонт; Износ; Дефект; Восстановление; Фланец.
В курсовом проекте разработаны технологические процессы дефектации и восстановления фланца, были произведены: выбор и обоснование способов обнаружения дефектов; выбор и обоснование применение различных способов восстановления детали; разработка маршрута восстановления детали; расчет и выбор технологических режимов и норм времени на основные операции восстановления.
 Содержание Введение 5
1.Обоснование темы и решаемых задач в проекте 6
1.1.Анализ существующих технологий ремонта, их недостатки и преимущества -
1.2. Выбор перспективной технологии восстановления детали 8
1.3. Задачи, подлежащие разработке в курсовом проекте -
2. Проектирование ресурсосберегающей технологии очистки деталей 9
2.1.Технические требования, предъявляемые к очистке деталей -
2.2. Виды удаляемых загрязнений, их свойства и рекомендуемые методы очистки 10
3. Проектирование ТП дефектации детали 13
3.1. Анализ дефектов и основных выбраковочных признаков -
3.2. Выбор способов обнаружения дефектов -
3.3. Выбор оборудования и инструмента -
3.4. Оформление ТП дефектации детали 14
4.Проектирование ТП восстановления детали 16
4.1. Выбор и уточнение исходных данных -
4.2. Обоснование формы организации ТП -
4.3. Определение применимости способов восстановления детали 17
4.4. Выбор технологических баз 19
4.5. Обоснование технологического маршрута восстановления детали 20
4.6. Разработка ремонтного чертежа детали -
4.7. Обоснование технологических режимов и расчет норм времени 21
4.8. Обоснование технологического оснащения рабочих мест 24
4.9. Технико-экономические показатели восстановления детали -
4.10. Оформление ТП восстановления детали 26
5.Выводы и предложения 29
ЛИТЕРАТУРА 30
ПРИЛОЖЕНИЕ 1. Комплект документов на технологический процесс
восстановления фланца .
2. Комплект документов на технологический процесс
дефектации фланца .
 Введение
Эффективное использование машин и оборудования обеспечивается высоким уровнем их технического обслуживания и ремонта, наличием необходимого числа запасных частей. Сбалансированное обеспечение запасными частями ремонтных предприятий и сферы эксплуатации машин и оборудования, как показывают технико-экономические расчеты, целесообразно осуществлять с учетом периодического возобновления работоспособности деталей, восстановленных современными способами.
Восстановление деталей машин обеспечивает экономию высококачественного металла, топлива, энергетических и трудовых ресурсов, а также рациональное использование природных ресурсов и охрану окружающей среды. Для восстановления работоспособности изношенных деталей требуется в 5…8 раз меньше технологических операций по сравнению с изготовлением новых деталей.
Высокое качество восстановления деталей может быть достигнуто совместными усилиями инженерно-технических работников и рабочих ремонтных участков. Важно, чтобы рабочие, занятые ремонтом машин и оборудования, знали не только назначение, конструкцию, износ и неисправности деталей, но и в совершенстве владели современными способами и приемами сварки и наплавки, нанесения гальванических, газотермических и полимерных покрытий, пластического деформирования, механической, термической и упрочняющей обработки.
 1.Обоснование темы и решаемых задач в проекте
1.1. Анализ существующих технологий ремонта, их недостатки и преимущества.
Для дефектов, рассматриваемых в данном курсовом проекте, существуют различные способы ремонта. Рассмотрим наиболее распространенные из них.
Вибродуговая наплавка —разновидность дуговой наплавки металлическим электродом. Процесс наплавки осуществляется при вибрации электрода с подачей охлаждающей жидкости на наплавленную поверхность.
К наплавляемой поверхности детали, которая вращается в центрах токарного станка, роликами подающего механизма из кассеты через вибрирующий мундштук подается электродная проволока. Из-за колебаний мундштука, вызываемых эксцентриковым механизмом, проволока периодически прикасается к поверхности детали и расплавляется под действием импульсных электрических разрядов, поступающих от генератора. Под действием вибратора мундштук вместе с проволокой вибрирует с частотой 50Гц и амплитудой колебания до 4 мм (практически 1,8-3,2 мм).
Вибрация электрода во время наплавки обеспечивает стабильность процесса за счет частых возбуждений дуговых разрядов и способствует подаче электродной проволоки небольшими порциями, что обеспечивает лучшее формирование наплавленных валиков.
Качество соединения наплавленного металла с основным зависит от нескольких факторов. Основными из них являются полярность тока, шаг наплавки (подача суппорта станка на один оборот детали), угол подвода электрода к детали, качество очистки и подготовки поверхности, подлежащей наплавлению, толщина слоя наплавки и др.
Вибродуговая наплавка под слоем флюса имеет ряд преимуществ: дает возможность наплавлять металл только на изношенную часть, что уменьшает трудоемкость последующей механической обработки; получать наплавленный слой без пор и трещин; деформация детали минимальная и не превышает полей допусков посадочных мест; минимальная зона термического влияния.
Недостатком вибродуговой наплавки является уменьшение до 40 % сопротивления усталости наплавленных деталей. Этот показатель можно улучшить термообработкой.
Наплавка под слоем флюса.При такой наплавке в зону горения дуги подают сыпучий флюс, состоящий из отдельных мелких крупиц (зерен). Под воздействием высокой температуры часть флюса плавится, образуя вокруг дуги эластичную оболочку, которая надежно защищает распаленный металл от действия кислорода и азота. После того как дуга переместилась, жидкий металл твердеет вместе с флюсом, образуя на наплавленной поверхности ломкую шлаковую корку. Флюс, который не расплавился, может быть снова использован. Наплавку под слоем флюса применяют для восстановления многих деталей тракторов, автомобилей и сельскохозяйственных машин.
Автоматическая наплавка эффективна в тех случаях, когда нужно наплавить слой толщиной более 3 мм (например, при выполнении наплавки на деталях ходовой части тракторов и сельскохозяйственных машин - катках, цапфах, роликах, осях и т.д.), глубокое проплавление нежелательно, т.к. оно увеличивает деформацию детали.
При наплавке могут возникнуть следующие дефекты: неравномерность ширины и высоты наплавленного валика из-за износа мундштука или подающих роликов, чрезмерного вылета электрода; наплыв металла вследствие чрезмерной силы сварочного тока или недостаточного смещения электродов из зенита; поры в наплавленном металле из-за повышенной влажности флюса (его необходимо просушить в течение 1-1,5 ч при температуре 250-300°С); неустойчивая дуга как следствие ненадежного контакта.
Контактная приварка ленты и проволоки. Суть процесса восстановления контактной приваркой состоит в приваривании мощными импульсами тока к поверхности деталей стальной ленты, порошка или проволоки.
Для уменьшения нагрева детали и улучшения закалки привариваемого слоя в зону сварки подают охлаждающую жидкость. Способ восстановления деталей контактным электроимпульсным покрытием широко применяют для восстановления посадочных мест под подшипники в корпусных деталях и валах, а также резьбовых частей валов. Для восстановления и упрочнения деталей перспективной является приварка к изношенным поверхностям порошковых твердых сплавов.
При контактной сварке металл прогревается на малую глубину, что обеспечивает неизменность его химического состава и отпадает необходимость в применении флюсов и защитных газов.
Выбор материала ленты осуществляется в зависимости от потребной твёрдости восстановленной поверхности.
Наплавка в среде углекислого газа. Сварку и наплавку в среде защитных газов широко используют в ремонтном производстве. Однако высокая стоимость инертных газов ограничивается только сваркой
Наплавка в среде СО2 постепенно вытесняет вибродуговую наплавку и частично наплавку под слоем флюса. Этот процесс обладает производительностью на 25...30% выше, чем наплавка под слоем флюса, легко механизируется и автоматизируется. Отпадает необходимость удаления шлака. Уменьшение зоны термического влияния позволяет восстанавливать детали малого диаметра (практически начиная с 10 мм). Повышение скорости наплавки снижает потери металла на угар, разбрызгивание, уменьшает глубину проплавления и несколько улучшает прочностные свойства наплавленного металла,
Наплавкой восстанавливают детали из среднеуглеродистых сталей 25, 30, 40, 45 и др. При использовании сварочных проволок Св-08Г2 твердость  металла НВ 220...250, а Нп-З5ХГСА — НВ 250... 290. Чтобы получить более высокую твердость, необходимо провести цементацию, закалку ТВЧ или наплавку порошковыми проволоками. К недостаткам данного способа относят: довольно большие потери электродного материала (8...12%), снижение усталостной прочности восстанавливаемых деталей на 10...50%.
1.2. Выбор перспективной технологии восстановления детали
Для устранения каждого дефекта детали должен быть выбран рациональный способ, т.е. технически обоснованный и экономически целесообразный.
Наплавка в среде углекислого газа.Этот способ в значительной степени отличается от других способов восстановления деталей - не нужно ни флюсов, ни электродных покрытий. Дуга между электродом и наплавляемым изделием горит в струе газа, вытесняющего воздух из плавильного пространства и защищающего расплавленный металл от воздействия кислорода и азота.
Наплавку в среде углекислого газа выполняют на постоянном токе обратной полярности. Тип и марку электрода выбирают в зависимости от материала восстанавливаемой детали и требуемых физико-механических свойств наплавленного металла. Скорость подачи проволоки зависит от силы тока, устанавливаемой с таким расчетом, чтобы в процессе наплавки не было коротких замыканий и обрывов дуги. Скорость наплавки устанавливают в зависимости от толщины наплавляемого металла и качества формирования наплавленного слоя. Наплавку валиков осуществляют с шагом 2,5-3,5 мм. Каждый последующий валик должен перекрывать предыдущий не менее чем на 1/3 его ширины.
Автоматическая наплавка в среде углекислого газа имеет следующие преимущества: при наплавке отсутствуют вредные выделения и шлаковые корки; открытая дуга дает возможность наблюдать и корректировать процесс, проводить наплавку при любом пространственном положении наплавляемой плоскости, механизировать наплавку, выполняемую на мелких деталях (валах диаметром 10 мм и более).
1.3. Задачи, подлежащие разработке в курсовом проекте
В данном курсовом проекте необходимо произвести следующие разработки и решить ряд задач:
1) проанализировать различные способы ремонта и выбрать наиболее
перспективные из них;
2) изучить условия работы детали;
3)виды загрязнений, образующихся на детали;
4)способы очистки; а также технические требования, предъявляемые к очистке и контроль над ней; на очищенной детали;
 5)провести дефектацию и оформить технологический процесс дефектации данной детали;
6) после выявления дефектов и их анализа оформить техпроцесс восстановления детали;
7) рассчитать технико-экономические показатели восстановления детали выбранным способом и провести анализ его экономической эффективности и оправданности.
2. Проектирование ресурсосберегающей технологии очистки деталей
2. 1. Технические требования, предъявляемые к очистке деталей
и контроль качества очистки
Из многих известных методов оценки качества очистки поверхностей заслуживает особого внимания методический подход Ю. С. Козлова. При этом качество очистки рассматривается с двух сторон:
1) на практике не всегда требуется идеально чистая поверхность, да и при любом известном способе очистки всегда наблюдается остаточная загрязненность;
2) допустимая остаточная загрязненность увязывается с шероховатостью поверхности и потребностями данного производства или конкретного процесса.
Высказанные положения можно проиллюстрировать схемой (рис. 2), на которой выделено пять зон, обозначенных первыми буквами русского алфавита:
Рис. 2. Схема процесса очистки поверхности
1 – загрязнение; 2 – деталь; 3 – загрязнение, оставшееся во впадинах микро шероховатостей; 4 – поверхность после микро очистки; 5 – поверхность после травления
А – загрязненная поверхность; Б – поверхность в процессе очистки;
В – поверхность после макро очистки; Г – поверхность после микро очистки;
Д – покрытия, осадки, смолистые и лаковые отложения, нагар, накипь.
При микро очистке (зона Г) удаляют следы загрязнений, оставшиеся после макро очистки, и легкие технологические загрязнения (производственная пыль, остатки эмульсии и т. п.).
 После микро очистки поверхность остается загрязненной остатками ПАВ, защитными пленками, например силикатными, и другими включениями. Очистку таких поверхностей до состояния, пригодного к нанесению электролитических покрытий, относят к активационной (зона Д).
Из представленной схемы четко просматривается связь допустимой загрязненности поверхности с ее шероховатостью по ГОСТ 2789—73.
При макроочистке необходимо очищать поверхности от загрязнений до уровней, обусловленных шероховатостью поверхности. Так, для 4-го класса шероховатости допустимая загрязненность поверхности составляет 1,25 мг/см2, для 5...6 классов—до 0,70 мг/см2 и для 7... 9 классов—до 0,25 мг/см2.
Уровень микроочистки, когда удаляют следы загрязнений из впадин шероховатой поверхности, важно соблюдать на конечных операциях сборки сборочных единиц и агрегатов, а также при подготовке поверхности к нанесению лакокрасочных покрытий. От чистоты поверхностей при сборке зависит надежность и ресурс изделий, а при окраске — адгезия лакокрасочных покрытий.
Применительно к сборочным операциям допустимое количество загрязнений не должно превышать 0,1... 0,15 мг/см2, а при окраске—0,005 мг/см2, то есть в 20... 30 раз меньше.
Активационную очистку (зона Д) применяют при нанесении гальванических покрытий и достигают стравливанием слоя металла толщиной 2...15 мкм для удаления тончайшей окисной пленки и обнажения структуры металла. В зависимости от уровня очистки
Для макроочистки (зона В) приемлемы весовой метод, метод протирания и флуоресцентный, а для микроочистки (зона Г) и активационной очистки (зона Д) — флуоресцентный и метод смачивания водой.
Весовой метод сводится к определению массы оставшихся после очистки загрязнений. При этом остаток загрязнения снимают с поверхности механически или растворением его с последующей экстракцией.
Протирают поверхность фильтровальной бумагой, бумажной салфеткой, белой тканью или ватным тампоном. Количество грязи, оставшейся на салфетке, можно определить взвешиванием.
Остатки минерального масла слоем не более 5 мкм целесообразно определять флуоресцентным методом. Этот метод основан на свойстве масел светиться (флуоресцировать) под влиянием ультрафиолетового света. По величине светящейся поверхности, фиксируемой непосредственным наблюдением, фотоэлементом или при помощи фотоаппарата, судят о загрязненности поверхности.
Метод смачивания водой основан на том, что поверхность, покрытая масляными загрязнениями, водой не смачивается.
 Метод смачивания водой удобен и прост.
Проверяемую деталь погружают в чистую холодную воду, подкисленную добавлением 0,1...1,0 % кислоты (кроме соляной). После извлечения ее дают стечь избытку воды с испытуемой поверхности (10...20 с). По непрерывности слоя воды определяют смачиваемость (качество очистки) поверхности. Если имеются разрывы слоя воды, то в этих местах остались масляные загрязнения. |
|
|
Скачать 417 Kb.