курсовая. Ремонт автомобилей является объективной необходимостью, которая обусловлена техническими и экономическими причинами
 Скачать 5.68 Mb.
|
|
Введение Ремонт автомобилей является объективной необходимостью, которая обусловлена техническими и экономическими причинами. Во-первых, потребности народного хозяйства в автомобилях частично удовлетворяются путем эксплуатации отремонтированных автомобилей. Во-вторых, ремонт обеспечивает дальнейшее использование тех элементов автомобилей, которые не полностью изношены. В-третьих, ремонт способствует экономии материалов, идущих на изготовление новых автомобилей. При восстановлении деталей расход металла в 20 ... 30 раз ниже, чем при их изготовлении. Увеличение масштабов производства автомобилей и притока их с зарубежного рынка приводит к росту абсолютного объема ремонтных работ. Общие принципы проектирования технологического процесса восстановления деталей предполагают выбор более рациональных технологических способов устранения дефектов и построение общей оптимальной последовательности технологических операций: устранение общей деформации детали, восстановление технологических баз, подготовительные операции перед нанесением металлопокрытий и полимерных материалов, нанесение покрытий, черновая обработка восстанавливаемых поверхностей, финишные операции, контроль качества, мойка детали. При восстановлении двигателя автомобиля и его основных деталей должны быть обеспечены требуемые размеры, форма, взаимное расположение поверхностей и осей, шероховатость поверхностей и другие параметры рабочих сопряжений деталей. В курсовом проекте согласно заданию разработан технологический процесс восстановления блока цилиндров двигателя ЗМЗ-24Д, материалом для которого послужил анализ явлений, приводящих к дефектам детали, рассмотрение существующих методов их ремонта, а также типовой технологический процесс ремонта корпусных деталей. 1. Характеристика сварной конструкции .1 Служебное назначение блока цилиндров двигателя автомобиля, условия его эксплуатации Двигатель ЗМЗ-24Д карбюраторный, четырехтактный, верхнеклапанный, четырехцилиндровый. Блок цилиндров двигателя является корпусной деталью и служит остовом, снаружи и внутри которого монтируются механизмы и системы двигателя (рис. 1), Блок цилиндров двигателя ЗМЗ-24Д отлит из алюминиевого сплава АЛ-4 ГОСТ 2685-81 и подвергнут термической обработке с последующей притиркой слесарной искусственной смолой, обеспечивающей герметичность отливке блока.  Рисунок 1 - Блок цилиндров двигателя ЗМЗ-24Д - блок цилиндров; 2 - картер; 3 - головка блока с верхним положением клапанов; 4 - гильза цилиндра; 5 - уплотнительные прокладки (кольца) Блоки цилиндров в эксплуатации двигателя подвергаются химическому и тепловому воздействию, а также влиянию абразивной среды и значительных переменных нагрузок. В результате размеры рабочих поверхностей блока, его геометрия, структура металла, взаимное расположение осей и поверхностей нарушаются, что резко ухудшает работу двигателя в целом, снижает его эксплуатационные качества, приводит к необходимости восстановления его первоначальных характеристик. При проведении капитального ремонта двигателя он разбирается, и его составляющие поступают на специализированные отделения участка ремонта. На рисунке 2 представлена схема технологического процесса ремонта блока цилиндров двигателя. Важной технологической операцией является очистка блока от асфальто-смолистых отложений, накипи и нагара. Очистка-мойка блока производится первоначально в моечной машине ОМ-5299 с подвижной платформой в моющем растворе «Лабо-мид» при температуре (20 ... 30)° С в течение 20 ... 25 минут. Далее блок перемещается в моечную машину ОМ-9788 с раствором соляной кислоты (10 ... 12-%-ной концентрации) при температуре (75 ... 85)° С и моется в течении 10 ... 20 минут. Затем блок цилиндров вываривается в течение 10 ... 20 минут в растворе кальцинированной соды при температуре (85 ... 90)° С.  Рисунок 2 - Схема технологического процесса ремонта блока На участке дефектации определяются дефекты блока цилиндров согласно Руководству по капитальному ремонту. .2 Анализ явлений, характеризующих основные виды износа блока цилиндров Работа каждого реального сопряжения деталей автомобилей сопровождается различными видами износа, среди которых одни могут быть ведущими, определяющими износостойкость деталей при эксплуатации, а остальные сопутствующими. Известно, что износ является результатом изнашивания, процесса постепенного изменения размеров деталей в результате трения во время эксплуатации автомобиля. При этом изменяется форма и состояние рабочих поверхностей. При абразивном износе характерно наличие микропластических деформаций и срезание металла деталей твердыми абразивными частицами (пыли, грязи, нагара, продуктов изнашивания, твердых структурных составляющих металла детали), находящимися между поверхностями трения. При абразивном износе рабочие поверхности деталей покрыты многочисленными рисками и царапинами (цилиндры); при заедании поршня в цилиндре появляются задиры в виде глубоких и широких полос. Рабочие поверхности цилиндров подвергаются окислительному и тепловому износам. Окислительный износ характеризуется протеканием одновременно двух процессов - пластической деформацией поверхностных слоев металла и окислением их. Тепловой износ проявляется под действием большого количества тепла, при высоких 'скоростях скольжения и больших удельных давлениях. Поверхностные слои металла детали при этом нагреваются до высоких температур, происходит отпуск, закалка, рекристаллизация и оплавление микроскопических объемов металла в местах контакта. Прочность поверхностных слоев деталей резко снижается; вследствие размягчения и смятия, а также контактного схватывания происходит разрушение поверхности цилиндра. Возникновение трещин в теле блока цилиндров обуславливается действием внутренних напряжений, возникающих в литой отливке, а также механических повреждений: пиковых нагрузок, вибрации двигателя, усталости. Гнезда под вкладыши коренных подшипников меняют свои размеры под действием ударных нагрузок от коленчатого вала (происходит наклеп поверхности), в результате абразивного износа. Из-за старения металла и теплового воздействия происходит коробление гнезд, нарушается их соосность. 2. Материал для изготовления сварной конструкции .1 Основные дефекты блока цилиндров двигателя ЗМЗ-24Д, существующие способы их устранения Дефекты блока цилиндров двигателя ЗМЗ-24Д определяются руководством по капитальному ремонту деталей и узлов двигателя (РК 200-РСФСР-2/1-2064-93). На рисунке 3 приведены основные дефекты блока цилиндров двигателя ЗМЗ-24Д; в таблице 1 представлены дефекты детали, а также рекомендуемые Руководством по капитальному ремонту способы устранения этих дефектов.  Рисунок 3 - Основные дефекты блока цилиндров двигателя автомобиля ГАЗ-24 «Волга» Трещины блока цилиндров из алюминиевого сплава заваривают алюминиевой проволокой марки АК по ГОСТ 7871-85 аргонодуговым способом. Для расплавления основного металла и присадочной проволоки применяются прутки из вольфрама; в качестве защитного газа используют чистый аргон марки А по ГОСТ 10157-89. Сварной шов зачищается шлифовальным кругом и заделывается полимерными материалами с последующей обработкой шва. Пробоины на стенках, не захватывающие перегородки, ребра жесткости и масляные каналы, устраняют постановкой заплат, которые вырезают из листового алюминия АМЦ толщиной 1,5 ... 2,0 мм. Затем на кромках пробоины снимают фаску таким образом, чтобы зазор в стыке с заготовленной заплатой и кромками пробоины был не более 2 ... 3 мм. Блок устанавливают на кантователь ОБ-2001 для выполнения сварки. Металлической щеткой зачищают края пробоины и заплаты на ширине 15 ... 20 мм и обезжиривают ацетоном или уайт-спиритом. Проваривают заплату в 4 ... 5 точках, после чего приваривают по всему периметру на установке УДАР-500, УДАР-300 или УДГ-301 для аргонодуговой сварки деталей. Таблица 1 - Дефекты блока цилиндров и способы их ремонта
Для сварки используют вольфрамовый электрод марки ВА-1А или ВП-1 диаметром 4 ... 5 мм, выходное сопло для аргона диаметром 9 ... 12 мм, присадочный пруток из проволоки АЛ-4 диаметром 4 ... 5 мм. Режим сварки: сила тока 180 ... 250 А; расход аргона 8 ... 11 л/мин; давление 0,02 .. .0,04 МПа; полярность - обратная. Шов зачищают металлической щеткой, промывают горячей водой или садовым раствором. Качество сварки проверяют внешним осмотром и при наличии раковин или пор места, имеющие дефекты, переваривают., Трещины на стенках блоков цилиндров, не проходящие через масляные каналы и не выходящие на резьбовые отверстия шпилек, заваривают. Для этого трещину разделывают под углом 90° на глубину 3 ... 4 мм по все длине, применяя шлифовальную машинку ИП-2009 А. Затем блок поворачивают в положение, удобное для сварки, зачищают металлической щеткой поверхность вдоль трещины по ширине 25 ...30 мм, обезжиривают и заваривают трещину по всей длине, ведя аргонодуговую сварку от середины к концам трещины. В процессе сварки блок поворачивают, обеспечивая нижнее положение сварочного шва. Способ сварки, режимы, обработка сварного соединения, оборудование те же, что для устранения пробоин. Износ и деформация посадочных отверстий под сменную гильзу цилиндра ремонтируют наплавкой или постановкой дополнительной (новой) детали-втулки с последующей механической обработкой под номинальный размер. После ремонта овальность и конусность посадочных отверстии под гильзу не должны превышать 0,02 мм. Оси посадочных отверстий должны быть перпендикулярны к оси коленчатого вала. Шероховатость отремонтированных посадочных отверстий должна быть равной -Ra 0,8. Изношенные отверстия под толкатели клапанов развертываются под увеличенный ремонтный размер. Когда все ремонтные размеры исчерпаны, в отверстие под толкатель запрессовывается втулка, которая далее растачивается до номинального размера. Втулки пол шейку распределительного вала заменяют новыми, которые запрессовываются в посадочное отверстие блока цилиндров и далее окончательно обрабатываются (совместно с гнездами под вкладыши коренных подшипников) пол номинальный или уменьшенный ремонтный размер. После ремонта блока цилиндров промывается моечным составом для одновременного обезжиривания и пассивирования при температуре 70 ... 80° С в течение 10 ... 15 мин. Далее блок цилиндров испытывается на герметичность водой под давлением 0,4 МПа (подтекание воды не допускается). Отремонтированный блок цилиндров окончательно промывается в теплом 5%-ном растворе кальцинированной соды. 3. Последовательность сборочных и сварочных работ Сборочные и сварочные работы должны выполняться в строгой технологической последовательности, чтобы избежать возникновения в дпище и в сварных швах больших внутренних напряжений и устранить коробление днищ и появление трещин. Сборочные и сварочные работы должны выполняться в строгой технологической последовательности, чтобы избежать возникновения в днище и в сварных швах больших внутренних напряжений и устранить коробление днищ и появление трещин. На готовом блоке должны быть закончены все сборочные и сварочные работы, произведена термическая обработка стыков ( если она требуется) и проверено качество сварки. Собранный блок не должен требовать каких-либо подгоночных работ на месте его установки, поэтому нужно производить предварительно контрольную сборку сопрягаемых между собой блоков. На готовом блоке должны быть полностью закончены сборочные и сварочные работы, произведена термическая обработка стыков ( если она предусмотрена проектом) и проверено качество сварных соединений. Приварку на грубы репежных деталей для тепловой изоляции производят на площадке при укрупнительвой сборке. К строительству газопровода, кроме двух общестроительных трестов Мосгазпроводстрой и Укргазнефте-строй - генеральных подрядчиков, - были привлечены специализированные организации: тресты сварочно-мон-тажный, Нефтепроводмонтаж и № 7 выполняли сборочные и сварочные работы, трест Союзпроводмеханиза-ция - земляные, санитарно-технические, электромонтажные, монтаж контрольно-измерительных приборов. Секции обычно соединяются на монтаже с помощью заклепок. Сборочные и сварочные работы при изготовлении обечаек выполняют по типовой технологии. Оболочку шаровых резервуаров собирают отдельными лепестками, укрупненными блоками или полушариями. При укрупнительной сборке представляется возможность рассредоточить сборочные и сварочные работы, перенести их в закрытые помещения и изготовлять блоки полностью сваренными или только с подварочным швом. Разбивка оболочки на блоки зависит от принятой технологии монтажа, наличия грузоподъемных средств и числа лепестков. Например, существует 3 варианта сборки оболочки резервуара объемом 600 м3, состоящей из 16 лепестков: 1) из 8 2-лепестковых блоков; 2) из 4 3-лепестковых блоков и 2 2-лепестковых блоков; 3) из 4 4-лепестковых блоков. Отдельными блоками являются днище и купол, а также в ряде случаев и временная центральная стойка с днищем, куполом и поворотной лестницей. В первую очередь сваривают меридиональные швы корпуса, а затем - кольцевые. Работы целесообразно вести одновременно на двух резервуарах, что позволяет чередовать сборочные и сварочные работы. В первую очередь сваривают меридиональные швы корпуса, а затем кольцевые. Работы целесообразно вести одновременно на двух резервуарах, что позволяет чередовать сборочные и сварочные работы В первую очередь сваривают меридиональные швы корпуса, а затем - кольцевые. Работы целесообразно вести одновременно на двух резервуарах, что позволяет чередовать сборочные и сварочные работы. Изготовленные на заводах в соответствии с техническими условиями трубы поступают на склады сварочных баз. На сварочных базах производят сборку стыков труб в плети. Плети доставляют на трассу с помощью плетевозов различных конструкций на колесном или гусеничном ходу и там собирают в нитку, которую затем опускают в подготовленную траншею. Сварку стыков труб на базе производят в поворотном положении и с применением высокопроизводительной автоматической сварки под флюсом, что способствует хорошему качеству швов. По окончании сварки плетей на заданную длину участка нефтепровода база перемещается на новое место. На сварочной базе выполняются подготовительные, сборочные, сварочные работы, а также производится контроль качества швов 4. Обоснование способа сварки Развитие технологии и оборудования сварочных процессов идет в настоящее время достаточно быстрыми темпами. Это вызвано все более возрастающей потребностью создания качественных неразъемных соединений как из однородных, так и разнородных материалов. Сварка - технологический процесс получения неразъемных соединений материалов посредством установления межатомных связей между свариваемыми частями при их местном или общем нагреве, или пластическом деформировании, или совместном действием того и другого. Сварка - экономически выгодный, высокопроизводительный и в значительной степени механизированный технологический процесс, широко применяемый практически во всех отраслях машиностроения. Физическая сущность процесса сварки заключается в образовании прочных связей между атомами или молекулами на соединяемых поверхностях заготовок. Для образования соединений необходимо выполнение следующих условий: освобождение свариваемых поверхностей от загрязнений, оксидов и адсорбированных на них инородных атомов; энергетическая активация поверхностных атомов, облегчающая их взаимодействие друг с другом; сближение свариваемых поверхностей на расстояния, сопоставимые с межатомным расстоянием в свариваемых заготовках. Указанные условия реализуются различными способами сварки путем энергетического воздействия на материал в зоне сварки. Энергия вводится в виде теплоты, упругопластической деформации, электронного, ионного, электромагнитного и других видов воздействия. В результате поверхностные атомы металлов и кристаллических неметаллических материалов образуют общие для соединяемых заготовок кристаллические решетки, а на поверхности пластмасс происходит объединение частей молекулярных цепей. В зависимости от формы энергии, используемой для образования сварного соединения, все виды сварки разделяют на три класса: термический, термомеханический и механический. К термическому классу относят виды сварки, осуществляемые плавлением с использованием тепловой энергии (дуговая, плазменная, электрошлаковая, электроннолучевая, лазерная, газовая и др.). К термомеханическому классу относят виды сварки, осуществляемые с использованием тепловой энергии и давления (контактная, диффузионная и др.). К механическому классу относят виды сварки, осуществляемые с использованием механической энергии и давления (ультразвуковая, взрывом, трением, холодная и др.). 5. Выбор и характеристика сварочных материалов Материалы для сварки выбираются в зависимости от типа сварки, также необходимо обратить внимание на вид стали. На данный момент самым распространенными и универсальными сварочными материалами являются электроды. Для различных видов стали подбираются определенный электроды | |||||||||