Учебное пособие по дисциплине «Ремонт автомобилей»
Скачать 2.37 Mb.
|
| ТЕМА: «Восстановления деталей способом давления (пластического деформирования)» Учебные вопросы: 1. Сущность процесса восстановления деталей давлением. 2. Восстановление размеров изношенных поверхностей деталей. 3. Восстановление формы и механических свойств материала деталей. 1.Устранение дефектов при восстановлении деталей автомобиля способом давления основано на использовании пластических свойств металла, из которого они изготовлены. Под пластичностью металлов понимают их способность под действием нагрузок изменять форму и размеры без разрушения. Пластическую деформацию деталей производят как в холодном, так и в горячем состоянии в специальных приспособлениях на прессах. При обработке деталей в холодном состоянии пластическая деформация происходит за счёт сдвига отдельных частей кристаллов относительно друг друга по плоскости скольжения. При сдвиге кристаллов происходит искажение кристаллической решетки и образование на плоскостях скольжения мелких осколков кристаллов, которые создают шероховатость, препятствующую дальнейшему перемещению кристаллов. Таким образом, пластическая деформация металла в холодном состоянии упрочняет металл. Это явление упрочнения металла при деформации в холодном состоянии получило название наклёпка. Пластическая деформация деталей в холодном состоянии требует приложения больших усилий, поэтому при восстановлении деталей очень часто их нагревают. Температура нагрева деталей должна быть минимальной, но не ниже той, при которой повышаются пластические свойства металла. После обработки деталей пластическим деформированием в горячем состоянии их необходимо подвергать повторной термической обработке. 2. Изменение размеров изношенных поверхностей деталей при восстановлении их способом давления достигается за счёт перемещения металла с нерабочих элементов деталей на изношенные. Процесс восстановления деталей состоит из подготовки детали, деформирования и обработки после деформирования. Подготовка деталей к деформирования включает отжиг или высокий отпуск обрабатываемых поверхностей перед холодным деформированием или нагрев их перед горячим деформированием. Стальные детали с твёрдостью не более HRC 25.. .30, а также детали из цветных металлов подвергаются деформированию в холодном состоянии без предварительной термообработки. Во всех остальных случаях производится термообработка деталей перед холодным деформированием или нагрев перед горячим деформированием. Обработка деталей после деформации сводится к механической обработке восстановленных поверхностей до требуемых размеров. При необходимости применяют так же термическую обработку. Пластическое деформирование деталей с целью восстановления изношенных поверхностей производят с помощью следующих видов обработки: осадки, раздачи, обжатия, вытяжки и накатки. Осадку применяют для уменьшения внутреннего и увеличения наружного диаметра полых деталей, а также увеличение наружного диаметра сплошных деталей за счёт уменьшения их длины. Осадку втулок из цветных металлов производят в специальных приспособлениях в холодном состоянии. Для сохранения во втулках отверстий и прорезей в них устанавливают вставки, копирующие форму и размеры этих элементов деталей. Осадкой восстанавливают так же стальные детали: шейки валов, расположенные на концах детали, толкатели клапанов и др. Деформацию деталей при этом производят в специальных штампах при нагреве до температуры ковки. Раздачей восстанавливают наружные размеры полых деталей за счёт увеличения их внутренних размеров. Раздачей восстанавливают поршневые пальцы, посадочные поверхности под подшипники чашек дифференциала, наружные поверхности труб полуосей и др. Раздачу деталей производят сферическими прошивками в холодном состоянии. Если деталь подвергалась закалке или цементации, что их перед раздачей подвергают отжигу или высокому отпуску, а после раздачи восстанавливают первоначальную термическую обработку. Обжатие применяют для уменьшения внутреннего диаметра полых деталей за счёт уменьшения их наружного диаметра. Этим способом можно восстанавливать втулки из цветных металлов, отверстия в проушинах рулевых сошек, рычагах поворотных цапф и т.п. После восстановления обжатием детали должны быть проверены на отсутствие трещин. Вытяжка применяется для увеличения длины деталей за счёт местного обжатия. Этим способом восстанавливают длину всевозможных тяг, толкателей и др. деталей. Деформацию производят чаще всего в холодном состоянии. Накатка применяется при компенсации износа наружных цилиндрических поверхностей деталей за счёт выдавливания металла из восстанавливаемых поверхностей. При накатке детали её устанавливают в патроне или центрах токарного станка, а оправку с накаточным роликом или шариком - на суппорте станка вместо резца. Накаткой восстанавливают поворотные цапфы, валы коробок передач и др. детали. Высота подъёма металла на сторону не должна превышать 0,2 мм, а уменьшение опорной поверхности - 50%. Накатку производят роликом с шагом зубьев 1,5-1,8 мм, ск. Вращения детали 15 м/мин, продольная подача 0,6 мм/об, поперечная подача 0,1 мм/об, охлаждение машинным маслом. Накатку следует применять при восстановлении поверхностей деталей, воспринимающих удельную нагрузку не более 7 МПа. Преимущества способа: простота технического процесса и применяемого оборудования, особенно при выполнении деформирования в холодном состоянии; высокая экономическая эффективность процесса, т.к отсутствуют дополнительные расходы материалов, а трудоёмкость работ небольшая. К недостаткам этого способа следует отнести ограниченную номенклатуру восстанавливаемых деталей, а так же некоторое снижение механической прочности деталей.  Принципиальные схемы восстановления деталей давлением: а) осадка; б) раздача; в) обжатие; г) вытяжка; д) накатка. Р  - усилиеδ - деформация.  П Схема приспособления для осадки толкателей клапанов:
3. В процессе эксплуатации многие детали автомобилей теряют свою первоначальную форму вследствие деформаций изгиба и скручивания. Этот дефект деталей устраняется правкой. Правке подвергают балки передних мостов, детали рамы, коленчатые и распределительные валы, шатуны и др. В авторемонтном производстве применяют два способа правки: статическим нагружением (под прессом) и наклёпом. Подавляющее большинство деталей правят под прессом в холодном состоянии. Для повышения стабильности правки и увеличения несущей способности деталей их подвергают после правки термической обработке. Это наглядно видно из приведённого ниже графика.  100 %
50 % 25 % 100 200 300 400 500 Температура, Сº Правка наклёпом не имеет недостатков, её ведут пневматическим молотком с закруглённым бойком для нанесения ударов по нерабочим поверхностям детали (правку коленчатых валов производят наклёпом щёк). Преимуществами правки наклёпом являются: стабильность правки во времени; высокая точность (до 0,002 мм); высокая производительность; отсутствие снижения усталостной прочности. Детали, при их восстановлении различными методами компенсации износа утрачивают свою первоначальную усталостную прочность и износостойкость. Восстановить эти утраченные свойства можно путём поверхностного пластического деформирования металла (наклёпа). Наклёп повышает твёрдость поверхностного слоя металла и создаёт в нем благоприятные остаточные напряжения. К числу наиболее распространенных способов упрочнения деталей поверхностным пластическим деформированием относятся:
Обкатка роликами и шариками применяется для упрочнения наружных и внутренних поверхностей деталей. Обкатывание наружных поверхностей производится на токарных станках при помощи специального инструмента - накатки, которая устанавливается на суппорт станка и прижимается к детали за счет поперечной подачи, усталостная прочность повышается на 20-30%. Сущность алмазного выглаживания заключается в обработке поверхностного слоя детали, инструментом, рабочей частью которого является сферическая поверхность алмазного кристалла с радиусом закругления 1-3 мм. Алмаз устанавливается в наконечнике, который входит в пружинную оправку, закрепленную в резцедержателе суппорта токарного станка. Режим обработки: подача 0,02 - 0,06 мм/об; скорость выглаживания 40-100 м/мин; усилие прижима алмазного наконечника 150-300 Н. Твёрдость повышается на 25-30%; износостойкость на 40-60%; усталостная прочность на 30-60%. При восстановления пружин, рессор, торсионных валов с целью повышения их усталостной прочности применяют дробеструйную обработку механическими и пневматическими дробемётами. Д/з (1) Гл. 14, с. 93...98, Рис. 14.2, 14.3. (2) Гл. 12, с. 154... 166, табл. 12.1 ТЕМА: «Восстановления деталей сваркой и наплавкой» Учебные вопросы: 1. Общая характеристика сварки и наплавки, как способов восстановления деталей. 2. Автоматическая электродуговая наплавка под флюсом. 3. Механизированная сварка и наплавка в среде защитных газов. 4. Автоматическая вибродуговая наплавка. 5. Лазерная и плазменная сварка и наплавка. 6. Особенности сварки чугунных деталей и деталей из алюминиевых сплавов. 7. Организация рабочего места и охрана труда при выполнении сварочных и наплавочных работ. (5, 6 и 7 вопросы темы студенты отрабатывают самостоятельно, (1) с. 108 - 113 с записями в конспект). 1. Сварка и наплавка являются наиболее распространёнными в авторемонтном производстве способами восстановления деталей (около 40%). Широкое применение сварки и наплавки обусловлено простотой технологического процесса и применяемого оборудования, возможностью восстановления деталей из любых материалов и сплавов, высокой производительностью и низкой себестоимостью. Сварку применяют при устранении механических повреждений в деталях (трещин, отколов, пробоин и т.п.), а наплавку - для нанесения металлических покрытий на поверхности деталей с целью компенсации их износа. При устранении механических повреждений деталей применяют электродуговую, газовую, аргонно-дуговую, в среде углекислого газа, электроконтактную и др. виды сварки. Для нанесения металлических покрытий на изношенные поверхности деталей наиболее широкое применение получили следующие механизированные способы наплавки: автоматическая электродуговая наплавка под слоем флюса; наплавка в среде углекислого газа; вибродуговая; плазменная и электроконтактная. Технологический процесс восстановления деталей сваркой и наплавкой включает в себя:
Объём и характер работ, выполняемых при подготовке детали к сварке, зависят от вида дефекта. Так, при заварке трещины сначала сверлят отверстия Ø 4-5 мм на концах трещины для предупреждения возможности её дальнейшего распространения. Затем разделывают трещину шлифовальным кругом с помощью ручной шлифовальной машины. При толщине стенок детали менее 5 мм трещину можно не разделывать, а ограничиться только зачисткой её кромок, если больше 5 мм, то производят «V» - образную разделку кромок трещины, а при толщине стенок свыше 12 мм - «X» - образную разделку. При восстановлении резьбы в отверстии менее 25 мм подготовка к сварке заключается в удалении старой резьбы сверлением с последующей разделкой кромок сверлом большего диаметра.  Точно так же подготавливают к восстановлению гладкие отверстия небольшого диаметра. Подготовка изношенных поверхностей деталей к наплавке заключается в их механической обработке и очистке от загрязнений и окислов. Порядок выполнения сварочных и наплавочных работ зависит от выбранного способа сварки (наплавки). Особое внимание при этом должно быть уделено выбору материала электродов и присадочных прутков, т.к. от них зависит качество наплавленного металла. Большое внимание необходимо уделить выбору средств защиты металла от окисления и определению параметров режима сварки и наплавки. 2. При этом способе наплавки механизированы два основных движения электрода - подача его по мере оплавления к детали и перемещения вдоль сварочного шва. Деталь устанавливают в патроне или центрах специально переоборудованного токарного станка, а наплавочный аппарат на его суппорте. Электродная проволока подаётся из кассеты роликами подающего механизма наплавочного аппарата в зону горения электрической дуги. Движение электрода вдоль сварочного шва достигается за счёт вращения детали. Перемещение электрода по длине наплавляемой поверхности обеспечивается за счёт продольного движения суппорта станка. Наплавка производится винтовыми валиками с взаимным их перекрытием на одну треть. Флюс в зону горения дуги поступает из бункера. При автоматической наплавке эл. дуга горит не на открытом воздухе, а под слоем расплавленного флюса. Выделяющееся при плавлении электрода, (эл. дуга горит) основного металла и флюса газы образуют над сварочной ванной свод, ограниченный сверху жидкими шлаками, а снизу расплавленным металлом. В зоне сварки всегда избыточное давление газов, которое препятствует доступу воздуха к расплавленному металлу.  Принципиальная схема Автоматической электродуговой наплавки деталей под слоем флюса: 1. наплавочный аппарат; 2. кассета с проволокой; 3. бункер с флюсом; 4. электродная проволока; 5. наплавляемая деталь. Наплавка металла под флюсом обеспечивает наиболее высокое качество наплавленного металла, т.к. сварочная дуга и ванна жидкого металла полностью защищены от вредного влияния кислорода и азота воздуха, а медленное охлаждение способствует наиболее полному удалению из наплавленного металла газов и шлаковых включений. Медленное охлаждение наплавленного металла обеспечивает так же более благоприятные условия для наиболее полного протекания диффузных процессов и, следовательно, легирования металла через проволоку и флюс. Применяют два вида флюсов: плавленые (АН - 348А, АН - 20, АН - 30) и керамические (АНК - 18, АНК - 19). При наплавке автомобильных деталей применяют проволоку Ø 1,6 - 2,5мм. в зависимости от диаметре наплавляемой детали, следующих марок св. 08, св. 5, Нп - 65, Нп -30 хгса. Наплавку под флюсом применяют при восстановлении коленчатых валов двигателей, шлицевых поверхностей на различных валах, полуосей и др. деталей ремонтируемых автомобилей. 3. Эффектным способом защиты расплавленного металла от кислорода воздуха и азота при сварке является применение защитных газов. Наибольшее применение получили автоматическая и полуавтомотическая сварка и наплавка в среде углекислого газа и аргонно - дуговая сварка. При сварке и наплавке защита металла от окисления осуществляется струёй углекислого газа, который надежно изолирует зону наплавки от окружающей среды и обеспечивает получение наплавленного металла высокого качества с минимальным количеством пор и окислов. Однако в процессе наплавки часть углекислого газа попадает в зону горения эл. дуги и подвергается диссоциации: 2ССЬ- 2СО + Ch. Образующийся при этом кислород может вызвать окисление металла. Для того чтобы исключить появление окислов при наплавке и сварке деталей в среде углекислого газа, применяют электродную проволоку с повышенным содержанием раскисляющих элементов (кремния и марганца). При автоматической наплавке в среде углекислого газа используют сварочные автоматы, применяемые при наплавке под слоем флюса, но на них устанавливают специальный мундштук с горелкой для подачи газа. При наплавке используют токарный станок, в патроне которого устанавливают деталь, а на суппорте крепят наплавочную головку. Подача углекислого газа в зону наплавки осуществляется по схеме: баллон с углекислым газом - подогреватель - осушитель - понижающий редуктор - расходомер - горелка.  При выходе из баллона газ за счёт резкого расширения переохлаждается. Чтобы подогреть, его пропускают через электрический подогреватель. Содержащуюся в углекислом газе воду удаляют с помощью осушителя, который представляет собой патрон, наполненный обезвоженным медным купоросом или силикогелем. Давление газа понижают с помощью кислородного редуктора, а расход его контролируют ротаметром.Принципиальная схема установки для электродуговой наплавки в среде углекислого газа:
Наплавка в среде углекислого газа по сравнению с автоматической наплавкой под флюсом имеет следующие достоинства:
Аргонно - дуговая сварка, эл. дуга горит между неплавящимся вольфрамовым электродом и деталью. В зону сварки подаётся защитный газ - аргон, который, окружая сварочную дугу, создаёт зону сосредоточенного нагрева детали. Присадочный материал вводится в сварочную дугу в виде проволоки так же, как при газовой сварке. Аргон надёжно защищает расплавленный металл от окисления кислородом воздуха. Наплавленный металл получается плотным, без пор и раковин. Аргонно - дуговую сварку осуществляют с помощью специальных установок, наибольшее распространение получили установки, работающие на переменном токе. Для закрепления вольфрамового электрода, подвода к нему сварочного тока и подачи в зону горения дуги аргона применяются специальные горелки, рассчитанные на величину тока от 200 до 400 А. В качестве неплавящегося электрода используют прутки лантанированного вольфрама диаметром 4... 10 мм. Величину тока устанавливают в зависимости от диаметра электрода. Преимуществами аргонно - дуговой сварки являются:
Недостатки:
Аргонно - дуговая сварка нашла широкое применение при сварке деталей из алюминиевых сплавов и титана. 4. Наплавка деталей вибрирующим электродом с применением охлаждающей жидкости была впервые предложена в 1948 году Г.П. Клековкиным. Основным преимуществом этого процесса наплавки является небольшой нагрев деталей (около 100 С), малая зона термического влияния и возможность получения наплавленного металла с требуемой твердостью и износостойкостью без дополнительной термической обработки.  Схема установки для вибродуговой наплавки:
Деталь 3, подлежащая наплавке, устанавливаются в патроне или центрах токарного станка. На суппорте станка монтируется наплавочная головка, состоящая из механизма 5 подачи проволоки с кассетой 6, электромагнитного вибратора 7 с мундштуком 4. Вибратор колеблет конец электрода с частотой переменного тока и обеспечивает замыкание и размыкание сварочной цепи. Питание установки осуществляется от источника тока напряжением 12 или 24 В. Последовательно с ним включён дроссель низкой частоты 9, который призван стабилизировать величину сварочного тока. Реостат 8 служит для регулирования силы тока в цепи. В зону наплавки при помощи насоса 1 из бака 2 подаётся охлаждающая жидкость. Сущность процесса вибродуговой наплавки заключается в периодическом замыкании и размыкании находящихся под током электродной проволоки и поверхности детали. Каждый цикл вибрации проволоки включает в себя четыре последовательно протекающих процесса:
При отрыве электрода от детали на её поверхности остаётся частичка приварившегося металла. Вибродуговую наплавку используют при восстановлении деталей из стали, ковкого и серого чугуна, при наращивании изношенных наружных и внутренних поверхностей, а так же резьбовых поверхностей и шлиц. Наплавку производят с охлаждением струёй жидкости (5% раствор кальцинированной соды), без охлаждения и в среде углекислого газа. Д/з. (1) Гл. 15., С.98...113, Рис. 15.7, 15.6. (2) Гл. 13., С.166...190, 190...200, Рис. 13.1, 13.9. |
Похожие:
 | Учебное пособие по дисциплине «Биология и биоэкология» Пища как экологический фактор. Учебное пособие по дисциплине «Биология и биоэкология» для студентов, обучающихся по специальности... | | Рабочая программа по дисциплине б 8 Электротехника и электрооборудование Титтмо Охватывает основные вопросы устройства, монтажа, диагностики и технического обслуживания и ремонт электронных систем автомобилей |
 | Учебное пособие по дисциплине ен. 01 Математика составлено в соответствии... Учебное пособие предназначено студентам очной формы обучения. Данное пособие методические указания по выполнению самостоятельной... | | Учебное пособие по дисциплине «Теория государства и права» Учебное пособие предназначено для студентов, обучающихся по очной, заочной формам, в том числе с использованием дистанционных технологий... |
| Снятие, ремонт и установка радиатора автомобилей газ 53 Ремонт, сборка, установка, регулировка регулятора распределения зажигания автомобиля газ 53 | | Учебное пособие по дисциплине «Основы экологии и охраны природы» Учебное пособие по дисциплине «Основы экологии и охраны природы» для студентов фармацевтического факультета (специальность 060103... |
| Методические рекомендации для преподавателей колледжей Технология отбора и использования профильных дидактических единиц по дисциплине «История» (на примере специальностей: «Техническое... | | Основы педагогического мастерства Учебное пособие Учебное пособие к п н. Якушевой С. Д. предназначено для преподавателей и студентов (обучающихся по педагогическим специальностям... |
| Учебное пособие Для специальности: 030501 Юриспруденция Ростов-на-Дону Учебное пособие «Теория конституционализма в России» составлено в соответствии с требованиями Государственного образовательного стандарта... | | Учебное пособие для студентов технического отделения по дисциплине «Немецкий язык» Учебное пособие предназначено для студентов Омгкпт технического отделения специальностей 1705, 1706 |
| Учебное пособие М.: Руссобит-М, 2001. 1 Cd-rom математика. 5 класс.... | | Психология Учебное пособие Учебное пособие предназначено для студентов заочного отделения и обучающихся в сокращенные сроки |
| Учебное пособие Тамбов 2002 г. Авторы составители: Кузьмина Н. В,... Учебное пособие «Создание Web-сайтов» предназначено для слушателей курсов повышения квалификации на базе Тамбовского рц фио по программе... | | Учебное пособие по дисциплине «правоохранительные органы» Организация и проведение учебной практики студентов по направлению Юриспруденция. Учебно-методическое пособие. Псков: ПсковГУ, 2011.... |
| Учебное пособие «Желтухи у новорожденных и детей раннего возраста» Учебное пособие предназначено для послевузовского образования врачей: педиатров и общей практике | | Учебное пособие по политологии. Владикавказ: 2015 г Учебное пособие предназначено для студентов очной и заочной формы обучения направления "бакалавр", преподавателей, аспирантов |
