Восстановление крестовины карданного вала ВАЗ 2109

Введение

Постоянная необеспеченность ремонтного производства запасными частями является серьезным фактором снижения технической готовности автомобильного парка. Расширение их производства, новых запасных частей связано с увеличением материальных и трудовых затрат. Вместе с тем около 75% деталей выбрасываются при первом капитальном ремонте автомобилей, являются ремонтнопригодными, либо могут быть использованы вообще без восстановления. Поэтому целесообразной альтернативой расширению производства запасных частей являются вторичное использование изношенных деталей, восстанавливаемых в процессе ремонта автомобиля и его агрегатов.

Из ремонтной практике известно, что большинство выбракованных по износ деталей теряют не более 12% исходной массы. при этом прочность деталей практически сохраняется.

С позиции воспроизводства машин экономическая целесообразность ремонта обусловлена возможностью повторного использования большинства деталей как годных, так и предельно изношенных после восстановления. Это позволяет осуществить ремонт в более короткие сроки с меньшими затратами металла по сравнению с затратами при изготовлению новых деталей.

Высокое качество отремонтированных автомобилей и агрегатов предъявляет повышение требования к ресурсу восстановленных деталей. Известно, что в автомобилях и агрегатах после капитального ремонта детали работают, как правило в значительно худших условиях, чем в новых, что связано с изменением базисных размеров, смещением осей в корпусных деталях, изменение условий задачи смазки и пр. В этой связи технология восстановления деталей должна базироваться на таких способах нанесения покрытий и последующей обработки, которые позволили бы не только сохранить, но и увеличить ресурс отремонтированных деталей.

Задание

Вариант № 1.

- крестовина карданный вал автомобиля ВАЗ2106;

- годовая программа 2500 штук;

- коэффициент ремонта 0,75

Условия работы и предъявляемые требования к детали

Устраняемые дефекты

Материал крестовины – конструкционная сталь (Сталь 20Х ГОСТ 105088)

Твердость крестовины – HB 50;

Крестовина работает с постоянно действующей скручивающей нагрузкой;

Класс детали – 4;

Выбор рационального способа восстановления

Выбор способа восстановления детали зависит от конструктивно-технологических особенностей и условий работы деталей, их износа, технологических свойств, самих способов восстановления, определяющих долговечность отремонтированных деталей и стоимость их восстановления.

Оценка способа восстановления даётся по трём критериям: технологический, критерий долговечности и критерий экономичности.

4.1. Технологический критерий

Учитывая свойства материала детали, термообработку, качество рабочих поверхностей, конструкцию принимаем (исходя из характеристики способов решения) что для восстановления работоспособности детали необходимо:

Вмятины от игольчатых роликов на рабочей поверхности шипа и износ шипов восстанавливаем используя метод плазменной наплавки, такой способ более производительнее (13 мин) по сравнению с вибродуговой наплавкой (17,3 мин). Припуск на механическую обработку уменьшается в 1,52 раза, Что позволяет экономить наплавочный металл, ресурс восстановления плазменной наплавкой крестовин соответствует ресурсу новых.

Износ торцов противоположных шипов не ремонтируется, а при достижении 89,84 мм крестовина бракуется.

Изношенную или поврежденную резьбу (более двух ниток) в отверстиях маховика заваривают и рассверливают. После зачистки наплавленного металла до уровня основного сверлят отверстие, зенкеруют фаску и зенкеруют отверстия на определенную глубину и нарезают резьбу в соответствии с размерами на рабочем чертеже.

Разработка технологического процесса восстановления крестовины

5.1 Порядок вибродуговой наплавки

При разработке вибродуговой наплавки необходимо:

1. Подготовить деталь к наплавке;

2. Выбрать тип и марку проволоки;

3. выбрать толщину наплавляемого слоя;

4. Выбрать положение электродной проволоки относительно наплавляемой детали;

5. Выбрать величину сварочного тока;

6. Выбрать величину расхода охлаждающей жидкости;

7. Выбрать источник тока;

8. Выбрать головку для наплавки.

Сталь из которой изготавливается деталь 20Х имеет удовлитварительную провариваемость температура предварительного подогрева 100 оС.

При подогреве детали к наплавке необходимо тщательно очистить поверхность от смазки и других загрязнений.

Деталь очищается от масленой пленки и механических загрязнений. Поэтому возможна очистка методом погружения. Для этого применяется синтетически моющее средство МС11. Для достижения требуемой частоты поверхности концентрация раствора должна быть 2030 г/л , температура раствора 80100 оС, а время очистки 2 минуты.

Электродная проволока выбирается в зависимости от требуемой твердости наплавленного слоя (твердость поверхности шлицев 50 HRC), поэтому выбираемая проволока Нл65Г по ГОСТ 1054363. Она имеет твердость при наплавке в жидкости 3652 HRC.

Для достижения наибольшей производительности и наивысшей стабильности процесса, наплавка производится проволокой диаметром 1,62,5 мм. Принимаем 2мм.

Толщина слоя, подлежащего наплавке, определяется величиной износа, так же учитывается припуск на механическую обработку наплавленного слоя (толщина слоя принимается 0,5 мм).

Скорость подачи электродной проволоки для получения оптимальной величины сварочного тока и необходимого количества расплавляемого электродного металла скорость подачи равна 0,017 м/с.

Скорость наплавки для наилучшего формирования и необходимой толщины наплавляемого слоя равна 1,6 м/ч.

Положение электрода относительно детали определяется следующим параметрами: вылетом электрода, углом подхода электрода к детали, углом наклона электрода к детали, углом подхода электрода к детали, частотой амплитудой вибрации.

Вылет электродной проволоки должен быть 812 мм, для предотвращения приваривания проволоки к мундштуку при малом вылете и плохой направляемости проволоки относительно детали при большем вылете.

Угол подхода электрода к детали, для наилучшего формирования наплавляемого слоя и его качества, этот угол должен быть примерно перпендикулярен касательной плоскости к наплавляемой поверхности.

Угол наклона электрода детали, для улучшения сцепления с основным металлом и валиком между собой оптимальная величина этого угла 70о-80о

Амплитуда вибрации электрода. При малой амплитуде повышается шероховатость и образуются наплывы, при увеличении амплитуды повышается интенсивность плавления и разбрызгивания электродной проволоки . Оптимальная амплитуда колебаний проволоки 1,82,0 мм.

Величина сварочного тока 100110 А, т.к. напряжение сварки 1819 В и скорость подачи 0,017 м/с.

Частота колебаний проволоки влияет на величину холостого тока. Наименьшая величина холостого хода получается при частоте колебаний 50100 Гц.

Расход охлаждающей жидкости влияет на величину деформации детали, на скорость охлаждения металла, на степень защиты металла от окисления и азотирования и на устойчивость процесса наплавки. Оптимальный расход составляет 0,70,2 л/мин. В качестве охлаждающей жидкости используется 4%ый водный раствор кальцинированной соды. Жидкость подается на расстоянии 15 мм от места наплавки.

Источник тока. Для получения наилучшего результата вибродуговой наплавки используется источник тока обратной полярности постоянного тока, три съемных выпрямителя соединены последовательно.

Головка для вибродуговой наплавки должна обеспечить постоянство скорости подачи проволоки, стабильность процесса вибрации, сохранение постоянства настройки. Наплавка производится головкой с механической вибрацией ГМВК1.

Выбор оборудования, режущего и измерительного инструмента

Качество восстановления деталей определяется совокупностью свойств процесса ее восстановления, соответствием этого процесса и его результатам установленным требованиям. Основными производственными факторами являются технически обоснованный выбор оборудования режущего и измерительного инструмента.

Заключение

В курсовой работе произведена разработка технологических процессов дефектации, восстановления и обработки крестовины карданного вала ВАЗ2106, а также обоснование выбора наиболее рациональных операций, входящих в эти технологические процессы.

В данной работе произведено овладение методикой и получены навыки самостоятельного решения конкретных задач, связанных с процессами изготовления и ремонта автомобильной техники.

Крестовина 1..cdw