Лабораторная работа №9 «Технологические процессы восстановления деталей автомобилей»

Время выполнения работы-4 часа

Цель работы:

Закрепить и расширить знания по технологии восстановления деталей автомобилей

Материальное обеспечение и оборудование:

Блок цилиндров, коленчатый вал двигателя, измерительный и разметочный инструмент, слесарные молотки, электродрель, свёрла разные, электропаяльник, припои, шлифовальные головки.

Последовательность выполнения работы:

-по заданию преподавателя рассчитать и обработать одну из деталей под ремонтный размер;

-изучить технологию и провести склёпывание деталей с образованием потайной замыкающей головки;

-освоить технологический процесс и провести пайку с помощью мягких припоев.

Краткие сведения из теории

Обработка деталей под ремонтный размер

Обработка поверхностей детали под ремонтный размер эффек­тивна в случае, если механическая обработка при изменении разме­ра не приведет к ликвидации термически обработанного поверхнос­тного слоя детали. Тогда у дорогостоящей детали соединения дефек­ты поверхности устраняются механической обработкой до заранее заданного ремонтного размера (например, шейки коленчатого вала), а другую (более простую и менее дорогостоящую деталь) заменяют новой соответствующего размера (вкладыши). В этом слу­чае соединению будет возвращена первоначальная посадка (зазор или натяг), но поверхности детали, образующие посадку, будут иметь размеры, отличные от первоначальных. Применение вклады­шей ремонтного размера (увеличенных на 0, 5 мм) позволит сни­зить трудоемкость и стоимость ремонта при одновременном сохра­нении качества отремонтированных блоков цилиндров и шатунов.

Очередной ремонтный размер (рис. 1) для вала ( знак «—») и отверстия (знак «+») определяют по формуле

(1)

где D_i — i-й ремонтный размер, мм;

D_H — номинальный размер, мм;

i — номер ремонтного размера (i = 1...n);

— коэффициент неравномерности износа;

И_мах — максимальный односторонний износ, мм;

z — припуск на механическую обработку на сторону, мм.

(2)

где И_мin — минимальный односторонний износ, мм.

Число ремонтных размеров:

для вала

(3)

для отверстия

, (4)

где - ремонтный интервал;

D _min, D_mах — соответ­ственно минимально допустимый диаметр для вала и максимально допустимый диаметр для отверстия, определяемые из условия проч­ности или нарушения толщины термообработанного слоя.

Ремонтный интервал зависит от величины износа поверхности детали за межремонтный пробег автомобиля, припуска на меха­ническую обработку. Значения ремонтных интервалов должны быть регламентированы соответствующими техническими условиями или руководствами по ремонту.

Рисунок 1 - Схема к расчету ремонтных размеров: а — для вала; б — для отверстия

Таблица 1 - Характеристики способов восстановления деталей

Показатель	Сварка ручная	Наплавка механизированная	Электролитические покрытия	Пластическое деформирование	Обработка под ремонтный размер	Постановка дополнительной детали
электро- дуговая	газовая	аргоно-дуговая	под слоем флюса	вибродуговая	в среде СО2	хромирование	железнение
Коэффициент:
износостойкости (по отношению к стали 45, закаленной ТВЧ)	0, 70	0, 70	0, 70	0, 91	1, 00	0, 72	1, 67	0, 91	1, 00	0, 95	0, 90
выносливости (по отношению к образцам из стали 45)	0, 60	0, 70	0, 70	0, 87	0, 62	0, 90	0, 97	0, 82	0, 90	0, 90	0, 90
сцепления	1, 00	1, 00	1, 00	1, 00	1, 00	1, 00	0, 82	0, 65	1, 00	1, 00	1, 00
долговечности	0, 42	0, 49	0, 49	0, 70	0, 62	0, 63	1, 72	0, 58	0, 90	0, 86	0, 81
Расчетная толщина покрытия, мм	5, 0	3, 0	4, 0	3...4	2...3	2...3	0, 3	0, 5	2, 0	0, 2	5, 0
Расход материалов, кг/м2									—	—	—
Трудоемкость восстановления, ч/м2							54, 6	18, 6	36, 2	16, 7
Энергоемкость восстановления, кВт • ч/м2
Производительность процесса, м2/ч	0, 016	0, 014	0, 018	0, 033	0, 031	0, 036	0, 018	0, 054	0, 028	0, 06	0, 007

НЕРАЗЪЕМНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ

Клепкойназывается процесс соединения двух или несколь­ких деталей при помощи заклепок. Соединение деталей осу­ществляется деформированием (расклепыванием) выступаю­щего стержня заклепки, из которого образуется другая головка (замыкающая). Заклепочное соединение относится к группе неразъемных, так как разъединение склепанных деталей воз­можно только путем разрушения.

Заклепочные соединения широко применяются при изго­товлении металлических конструкций: рам, балок и соедине­ний конструкций, работающих при высоких температурах и давлениях.

Процесс клепкисостоит из следующих основных операций:

—образования отверстия под заклепку в соединяемых де­талях сверлением или пробивкой;

—образование гнезда под закладную головку заклепки
(при потайной клепке);

—вставка заклепок в отверстия;

—образование замыкающей головки заклепки, т. е. собственно клепка.

Клепка разделяются на:

—холодную, т. е. выполняемую без нагрева заклепок;

—горячую, при которой стальные заклепки перед постановкой их на место нагревают до 1000—1100°С.

Клепка может быть:

—ручная, при которой используются слесарный молоток и приспособления;

—механизированная, когда применяются пневматические клепальные молотки;

—машинная, с использованием стационарных клепальных прессов.

Заклепка — это цилиндрический металлический стержень с головкой (закладкой) на одном конце. По форме головок различают заклепки:

—с полукруглой высокой головкой;

—с полукруглой низкой головкой;

—с плоской головкой;

—с потайной головкой;

—с полупотайной головкой.

В некоторых случаях применяют специальные типы закле­пок — взрывные и с сердечником.

Заклепки изготавливаются из углеродистой стали 10 кп и 20кп, легированной стали 09Г2, нержавеющей стали Х18Н9Т, цветных металлов и сплавов Л 62, МЗ, АД 1 и Д18П. Заклепки должны быть из того же материала, что и соединяемые дета­ли; в противном случае возможно появление коррозии и раз­рушение места соединения.

Виды заклепочных соединений. Один или несколько рядов заклепок, расположенных в определенном порядке для полу­чения неразъемного соединения, называются заклепочным швом.

В зависимости от характеристики и назначения заклепоч­ного соединения заклепочные швы могут быть следующих видов:

—прочный шов, такой шов имеет несколько рядов заклепок и применяется при клепке балок, рам, других металлических конструкций;

—плотный шов применяют для получения герметичной конструкции. Для достижения необходимой герметичности шва применяют различного рода прокладки (бумагу, ткань, пропитанные олифой или суриком);

—прочно-плотный шов применяют для получения прочного и вместе с тем непроницаемого для пара, газа, воды и других жидкостей соединения в резервуарах с высоким внутренним давлением.

В заклепочных соединениях заклепки могут располагать в один, два и более рядов. В соответствии с этим заклепочные швы делятся на однорядные, двухрядные, многорядные, па­раллельные и шахматные.

В зависимости от расположения соединяемых деталей различают соединения:

—внахлестку, в которых край одного листа накладывается на край другого;

—встык, когда соединяемые детали своими торцами плотно примыкают друг к другу и соединяются при помощи одной или двух накладок.

Инструменты и приспособления для клепки.При ручной клепке применяют слесарные молотки с квадратным бойком, поддержки, обжимки, натяжки и чеканки.

Слесарные молотки для клепки имеют квадратный боек и выбираются по весу в зависимости от диаметра заклепки.

Поддержки являются опорой при расклепывании стержня заклепок. Форма и размеры поддержек зависят от конструк­ции склепываемых деталей и диаметра стержня заклепки, а также от выбранного метода клепки (прямой или обратной). Поддержка должна быть в 3—5 раз тяжелее молотка.

Обжимки служат для придания замыкающей головке за­клепки после осадки требуемой формы.

Натяжка представляет собой бородок с отверстием на конце. Диаметр отверстия обычно на 0, 2 мм больше диамет­ра стержня заклепки.

Чекан — слесарное зубило с плоской рабочей поверхнос­тью, применяемое для создания герметичности заклепочного шва, достигаемой обжатием (подчеканкой) замыкающей го­ловки и края листа.

Ручная клепка.Склепываемые детали располагают таким образом, чтобы закладные головки заклепок находились сверху. Необходимое количество, диаметр и длину заклепок определяют расчетным путем. Длину стержня заклепки выби­рают в зависимости от толщины склепываемых листов (пакета) и формы замыкающей головки.

Длина части стержня заклепки для образования замыкаю­щей потайной головки:

где 1 — длина стержня заклепки, мм; S — толщина склепываемых листов, мм; d — диаметр заклепки, мм. Для образования замыкающей полукруглой головки длина:

мм.

Расстояние от центра заклепки до края склепываемых ли­стов должно быть не менее 2, 5 мм. Различают два метода клепки:

-открытый (или прямой), характеризующийся тем, что удары молотком наносятся по стержню со стороны вновь образуемой, замыкающей головки

-при закрытом (или обратном) удары молотком наносят по закладной головке. Этот метод применяют при затрудненном доступе к замыкающей головке.

Порядок выполнения	Инструктивные указания и пояснения
Подготовка деталей к клепке
1. Разметить заклепочный шов. Рисунок 2	Для клепки внахлестку разметить шов только на одной дета­ли. Для клепки встык разметить накладку (рис. 2). При разметке соблюдать шаг между заклепками t и расстоя­ние от центра заклепки до кром­ки детали: в однорядном шов t = 3d; а = 1, 5d; в двухрядном шов t = 4d; а = 1, 5d, где d — диаметр заклепки.
2. Просверлить отверстие и зен­ковать его под головки закле­пок. Рисунок 3	Подобрать сверло, соответству­ющее диаметру заклепки до таб­лице: Диаметр заклепок 3, 0 3, 5 4, 0 5, 0 6, 0 7, 0 Диаметр сверла 3, 1 3, 6 4, 1 5, 2 6, 2 7, 2 Совместить детали исжать их вместе ручными тисками или струбцинами. Просверлить по разметке отвер­стия под заклепки в обеих дета­лях одновременно. Зенковать места (гнезда) под потайные головки заклепок на глубину, равную 0, 8 диаметра заклепки (рис. 3). На детали, где будут полукруглые головки, снять сверлом фаски 1 — 1, 5мм.
Склепывание деталей с образованием потайной замыкающей головки
Примечание.При выполнении клепки рекомендуется рабо­тать вдвоем: один поддерживает склепываемые детали, другой вы­полняет клепку:
1. Выполнить клепку с потайны­ми закладными головками. Рисунок 4	Подобрать заклепки — длина стержня заклепки берется в за­висимости от суммарной толщины склепываемых деталей с учетом, чтобы на образование потайной замыкающей головки оставалась часть стержня дли­ной 0, 8-1, 2d. Наложить детали друг на друга, в крайние отверстия вставить заклепки и положить детали на плиту или упереть закладную головку в плоскую поддержку. Осадить детали в месте клепки натяжкой до плотного их приле­гания. Осадить стержень крайней за­клепки бойком молотка, рас­плющить заклепку носком и вы­ровнять головку снова бойком молотка (рис. 4). Расклепать подобным образом другую крайнюю заклепку, а за­тем и остальные заклепки.
2. Выполнить клепку заклепка­ми с полукруглыми закладными головками.	Клепку выполнять с соблюде­нием всех указанных выше ре­комендаций, упирая закладную головку полукруглую в сфери­ческую поддержку.
Склепывание деталей с образованием полукруглой замыкающей головки
1. Выполнить клепку заклепками с полукруглыми закладными головками. Рисунок 5	Подобрать заклепку так, чтобы на образование полукруглой за­мыкающей головки оставалась часть стержня заклепки 1, 25-l, 5d. Наложить детали друг на друга, в крайние отверстия вставить зак­лепки, упереть закладную полу­круглую головку одной заклепки в сферическую поддержку. Осадить детали в месте клепки натяжкой до плотного их приле­гания (рис. 5) Осадить стержень крайней за­клепки бойком молотка, расплю­щить и боковыми ударами при­дать головке полукруглую форму. Расклепать подобным образом вторую крайнюю заклепку, а за­тем и остальные заклепки шва.
2. Выполнить клепку заклепками с потайными закладными голов­ками.	Клепку производить с соблюде­нием всех указанных выше ре­комендаций, упирая закладные головки в плиту или плоскую поддержку.

ПАЙКА И ЛУЖЕНИЕ

Пайкойназывается процесс получения неразъемного со­единения различных металлов при помощи расплавленного промежуточного металла, плавящегося при более низкой тем­пературе, чем соединяемые металлы.

Промежуточный металл или сплав, заполняющий зазоры между соединяемыми деталями, называется припоем.

Различают два вида пайки — мягкими и твердыми припо­ями.

Пайка мягкими припоямиприменяется тогда, когда необхо­дима низкая температура плавления. Эти припои обеспечива­ют невысокую механическую прочность соединения.

Таблица 2 - Состав и применение мягких припоев

Марка припоя	Химический состав, %	ТПЛ, °С	Материал соединяемых деталей и назначение
Олово	Свинец
ПОС 90	89-91	Остальное		Латунь, железо, медь. Пайка внутренних швов
ПОС 61	60-62	-		Пайка электроаппаратуры, деталей с низкой температурой плавления
ПОС 40	39-41	-		Латунь, железо, медные изделия и провода

Пайка мягкими припоями осуществляется при помощи паяльников.

Техника пайки мягкими припоями включает:

-подготовку мест спая — протирание и механическую зачистку (напильником, шабером) и сборку;

подготовку паяльника — заправку его напильником и лужение (паяльник нагревают паяльной лампой, захватывают припой и, натирая по куску нашатыря, лудят его рабочую часть);

—флюсование — покрытие шва флюсом для предохранения от окисления. Флюс с окислами образует шлаки, всплывающие на поверхность;

—пайку — нагретым паяльником набирают припой, накладывают на шов, дают деталям прогреться, затем медленно и равномерно перемещают вдоль шва;

—промывку затвердевшего шва — для удаления шлаков;

—зачистку шва.

Пайка твердыми припоями обеспечивает повышенную механическую прочность до 50 кг/мм².

При пайке твердыми припоями детали зачищают, флюсу­ют, укладывают припой, шов скрепляют проволокой. Нагрев ведут паяльной лампой, газовой горелкой или в печах.

Виды паяных соединений. В зависимости от предъявляемых к спаиваемым изделиям требований паяные швы бывают:

—прочные, обладающие определенной механической
прочностью, но не обязательно герметичностью;

—плотные, т. е. сплошные герметичные швы, не допускающие проникновение какого-либо вещества;

—плотно-прочные швы, которые обладают и прочностью и герметичностью.

Различают типы паяных соединений: встык, внахлестку, ступенчатый с косым срезом, встык с накладкой.

Покрытие поверхностей металлических изделий тонким слоем соответствующего назначению изделия сплава (олово, сплава олова со свинцом и др.) называется лужением, а нано­симый слой — полудой.

Лужение применяется при подготовке изделий к пайке, а также для предохранения их от коррозии, окисления. В каче­стве полуды пользуются оловом и сплавами на его основе.

Техника лужения состоит из:

—подготовки поверхности (обработка щетками, шлифование и обезжиривание травлением);

—приготовления полуды;

—нанесения полуды на поверхность — лужение осуществляют двумя способами: погружением в расплавленную полуду (небольшие изделия) и растиранием (большие изделия).

Содержание отчёта:

-представить расчётные данные по определению очередных ремонтных размеров для вала и отверстия;

- технологический процесс изготовления неразъёмного соединения пайкой;

-технологический процесс изготовления неразъёмного соединения клёпкой;

-детали, соединённые клёпкой;

-детали, соединённые пайкой.

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

1. Чем ограничивается обработка поверхностей детали под ремонтный размер?

2. Какие существуют способы клепки?

3. Как выбирают заклепки по длине, диаметру, материалу?

4. Как выполняется и чем отличается клепка прямым и обратным методами?

ЛИТЕРАТУРА

1.Бадиев А.А., Алексеев В.М., Барбаев Г.Б Лабораторный практикум по ремонту автомобилей.

2.Воробьев Л.Н. Технология машиностроения и ремонт машин. Учебник для вузов. – М: Высшая школа, 1999.-344 с.

3. Гаспарянц Г.А. Конструкция, основы теории и расчёта автомобиля.-М.: Машиностроение, 2001.-351с.

4. Дальский А.М. Технология конструкционных материалов.-М.: Машиностроение.-2004.-511с.

5. Епифанов Л.И. Епифанова Техническое обслуживание и ремонт автомобилей.-М.: ФОРУМ-ИНФРА-М, 2002.-279с.

6.Каграмова И.Н. Технологические процессы в сервисе.-М.: ИНФРА-М, 2007.-144с.

7.Синельников А.Ф. Скрипников С.А. Кузова легковых автомобилей.-М.: Транспорт 1997.-253с.

8.Чумаченко Ю.Т., Рассанов Б.Б. Автомобильный практикум. Ростов-на-Дону, «Феникс», 2002-480 с.

⇐ Предыдущая10111213141516171819

Поделиться:

Популярное:

1. II. Работа с раздаточным материалом
2. III. Работа по теме урока Представление журналов
3. IV. Работа над пройденным материалом.
4. MS Excel. Расчеты с условиями. Работа со списками
5. MS Word. Работа с математическими формулами
6. V. Работа над пройденным материалом.
7. VI. Рефлексия Работа по учебнику
8. XXIV. Охрана труда при работах в зоне влияния
9. XXXIV. Охрана труда при работах на электрофильтрах
10. ІІ. Политические процессы в 1980—1990-е гг.
11. А. Программирование работы гирлянды, работающей в режиме бегущей волны
12. Абсолютная геохронология и методы её восстановления.