Технологический процесс восстановления гильзы цилиндра двигателя ВАЗ-2123 с объёмом восстановления N=1000 двигателей

В ходе исследования технологии выявлены основные преимущества метода восстановления гильз цилиндров детонационным напылением:

- ресурс восстановленной гильзы сопоставим с ресурсом нового напыленного материала при выполнении требований шероховатости и рельефа рабочей поверхности зеркала цилиндра;

- получение уникальных свойств поверхности;

- возможность неоднократного восстановления;

- себестоимость процесса не более 30% цены новой гильзы.

В настоящее же время, когда мы наблюдаем откат ремонтной базы на уровень начала 60-х годов прошлого века, многие методы прекратили свое существование вместе с предприятиями, на которых они были внедрены в условиях затратной социалистической экономики. Поэтому в настоящее время на передний план выдвигаются способы и методы, не требующие значительных капиталовложений. С этой точки зрения способ восстановления гильз детонационным напылением в сравнении со всеми остальными известными способами (за исключением способа ремонтных размеров) при современном уровне концентрации имеет значительную эффективность.

9. ПРОЕКТИРОВАНИЕ СПЕЦИАЛЬНОЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ ОСНАСТКИ

9.1 Технико-экономическое обоснование необходимости применения и выбор типа специальной оснастки

За счет использования приспособлений в машиностроении при обработке деталей исключается разметка заготовок и выверка их при установке на станках, повышается производительность труда, расширяются технологические возможности оборудования.

Ориентирование заготовок и деталей осуществляется автоматически за счет контактирования их базовых поверхностей с установочными элементами приспособлений. При этом обеспечиваются заданные размеры, повышается точность обработки, устраняются погрешности, связанные с разметкой и выверкой заготовок.

Используя приспособления, можно сократить основное технологическое время за счет автоматической ориентации заготовок; сокращения времени на их закрепление; совмещение вспомогательного времени с основным; исключение затрат времени на проверку положения заготовок при установке; использование в конструкциях быстродействующих ручных, механизированных, автоматизированных загрузочных устройств.

Так как гильза цилиндров является тонкостенной (S = 8 мм), то обработку ее независимо от старого или нового материала необходимо обрабатывать в специальном приспособлении, чтобы выдержать необходимые параметры точности и качества поверхности гильзы.

Для расточной операции применяем приспособление для центровки и закрепления гильзы на столе расточного станка.

Для обработки (шлифования) плоскости, вставляемых в гильзу цилиндров применяется специальное приспособление на одновременную (шлифовку) пакета плоскости в 48 шт.

Для запрессовки гильзы цилиндров также применяется специальное приспособление. Применение гидроцилиндра необходимо ,что бы при запрессовке гильзы в блок цилиндров не нарушить геометрию сопрягаемых деталей. Так же повышается и производительность технологического процесса.

При хонинговании гильзы цилиндров также применяется специальное приспособление.

Для напыления гильзы цилиндров также используется специальное приспособление.

9.2 Устройство для детонационного напыления внутренних поверхностей

Устройство для детонационного напыления внутренних поверхностей, включающее детонационную пушку, дозаторы порошка и горючих газов с системой зажигания и защитную камеру, образованную напыляемой деталью, приводимой во вращение механизмом вращения и двумя крышками, одна из которых установлена на стволе пушки и снабжена упругим элементом, пушка установлена на механизме горизонтального перемещения и состоит из ствола, камеры сгорания и разгонной части, образованной изгибом ствола по радиусу до прямого угла с конусным сужением в конце, причём ствол и разгонная часть детонационной пушки расположены внутри напыляемой детали, отличающееся тем, дополнительно содержит шибер, перекрывающий отверстие, выполненное в задней крышке (относительно подачи смеси), причём шибер установлен с возможностью перемещения относительно крышки по направляющим стержням закреплён на крышке. Пружины, расположенные на направляющих стержнях и служащие для возврата шибера в исходное положение, патрубок подачи азота для продувки рабочей камеры соединённый с детонационной пушкой, и трубопровод отвода отработанных газов и азота установленный на задней крышке.

Разработка относится к устройствам в области напыления покрытий детонационным способом и может быть использовано для упрочнения внутренних поверхностей деталей, работающих в условиях повышенного коррозионного, эрозионного и абразивного воздействия в различных отраслях машиностроения и ремонта машин, например, при восстановления гильз двигателей внутреннего сгорания.

Известно устройство для детонационного напыления внутренних поверхностей деталей по патенту ( заявка №2007129292 ),авторы Мелехин Л.Ф., Люханов А.В., Филатов М.А. Устройство включает детонационную пушку, дозаторы порошка и горючих газов, систему зажигания. Защитная камера образуется напыляемой деталью и двумя крышками, одна из которых установлена на стволе пушки и снабжена упругим элементом. Пушка установлена на механизме горизонтального перемещения. Пушка состоит из ствола, камеры сгорания, разгонной части и расположена внутри детали. В этом устройстве не предусмотрен отвод отработанных газов, что даёт загрязнение рабочего места концерагенными выделениями, а также ухудшает технологию нанесения покрытий за счёт повышенного давления в закрытой зоне напыления. Задачей предложенного технического решения является удаление отработанных газов из рабочей зоны.Техническим результатом является улучшение технологии нанесения покрытий и качества самих покрытий. Проблема решена предлагаемым устройством для детонационного напыления внутренних поверхностей, включающим детонационную пушку, дозаторы порошка и горючих газов с системой зажигания и защитную камеру, образованную напыляемой деталью, приводимой во вращение механизмом вращения и двумя крышками, одна из которых установлена на стволе пушки и снабжена упругим элементом, пушка установлена на механизме горизонтального перемещения и состоит из ствола, камеры сгорания и разгонной части, образованной изгибом ствола по радиусу до прямого угла с конусным сужением в конце, причём ствол и разгонная часть детонационной пушки расположены внутри напыляемой детали, которое дополнительно содержит шибер, перекрывающий отверстие, выполненное в задней крышке (относительно подачи смеси), причём шибер установлен с возможностью перемещения относительно крышки по направляющим стержням закреплён на крышке. Пружины, расположенные на направляющих стержнях и служащие для возврата шибера в исходное положение, патрубок подачи азота для продувки рабочей камеры соединённый с детонационной пушкой, и трубопровод отвода отработанных газов и азота установленный на задней крышке.

На (рис.5) показано устройство для детонационного напыления внутренних поверхностей деталей. Ствол 1 пушки, имеющий камеру сгорания 2 и разгонную часть 3, входит внутрь напыляемой детали 4, которая с крышкой 5 и крышкой 6 образуют закрытую зону напыления. Крышка 6 установлена на стволе и имеет упругий элемент. Сама пушка установлена на механизме горизонтального перемещения 7, а деталь 4 приводится во вращение механизмом 8. Для подвода ацетилена имеется патрубок 9, для кислорода патрубок 10, для смеси порошка патрубок 11, для подвода азота патрубок 12. Смесь воспламеняется электрической искрой от свечи 13. На крышке 5 сделано отверстие, закрывающееся подпружиненным шибером 14 с пружинами 16 по направляющим стержням 17. Открывающийся от повышения давления шибер 14 открывается, через патрубок 12 вдувается азот и через трубопровод отвода 15 при помощи продувки азотом удаляют отработанные газы.

Работа производится следующим образом. Ствол 1 пушки с изогнутой разгонной частью 3 вводится внутрь камеры, из детали 4,крышки 6 и крышки 5 с шибером 14. Через патрубки 9 и 10 в камеру сгорания 2 ствола пушки подаются в определённом соотношении ацетилен и кислород. Затем вводится с помощью струи в газообразном состоянии напыляемый порошок через патрубок 11. Газовая смесь поджигается с помощью электрической искры свечой 13. Взрывная волна сообщает частичкам порошка высокую скорость полёта, которая многократно увеличивается в разгонной части 3 ствола за счёт уменьшения живого сечения канала. Деталь 4 вращается,а ствол пушки совершает возвратно-поступательные перемещения с подачей S относительно напыляемой поверхности,осуществляя нанесение заданного слоя на внутреннюю поверхность детали.

После нанесения каждой дозы порошка на напыляемую поверхность подпружиненный шибер14 открывается при повышении давления в зоне напыления и возвращается на своё место при падении давления после продувки, через патрубок 12 вдувается азот и все отработанные газы вылетают в трубопровод 15 отвода газов.

Рисунок-5. Устройство для детонационного напыления внутренних поверхностей

Техническая реализация

Превосходные свойства детонационных покрытий, возможно достичь только благодаря разработанным автоматическим детонационным комплексам, обеспечивающим:

высокую надежность и простоту эксплуатации;

большой ресурс работы;

высокую производительность нанесения покрытий;

простоту регулирования технологических режимов напыления.

При создании детонационной установки решалось несколько задач:

повышение производительности (скорострельности) пушки;

упрощение конструкции основных узлов пушки и повышение их надежности;

обеспечение безопасной работы установки;

снижение эксплуатационных затрат в условиях производства.

В состав комплекса детонационного напыления входит детонационная пушка, имеющая следующие технические характеристики:

Скорострельность, циклов/сек17

Производительность по напыляемой поверхности при толщине

наносимого слоя 0,01 мм, м² миндо 0.5

Адгезия, кг/мм²10-30

Твердость наносимых слоев, ед. ИКСдо 65

Толщина наносимого слоя, мм0.01 - 3.0

Расход рабочих газов:

воздух, м³/ч15

ацетилен, кг/ч4 - 7

кислород, м³/ч6-9

Потребляемая электрическая мощность пушки, кВт, не более…………..0,4

Применяемые порошки: медь, алюминий, стальные сплавы, нихром, оксиды металлов, карбиды вольфрама, хром и др.

Заключение

В данном курсовом проекте разработан технологический процесс восстановления гильзы цилиндра двигателя ВАЗ-2123 с объёмом восстановления N=1000 двигателей. Главным достоинством проекта является применение в технологическом процессе детонационного напыления гильз, вместо изготовления новых, что приводит к экономии трудозатрат и материальных ресурсов, т.к. используется старая гильза.

Так же выбрано необходимое оборудование и разработана специальная оснастка для изготовления восстановленной гильзы, произведён расчёт припусков под растачивание, определены режимы резания, рассчитаны основные технико-экономические показатели технологического процесса.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

ремонт дефект гильза цилиндр

1. Дюмин И.Е., Трегуб Г.Г. Ремонт автомобилей. - М.: Транспорт, 1995.

2. Боднев А.Г., Шаверин Н.Н. Лабораторный практикум по ремонту автомобилей. - М.: Транспорт, 1989.

3. Суханов В.Н. Техническое обслуживание и ремонт автомобилей (пособие по курсовому дипломному проектированию). - М.: Транспорт, 1990.

4. Дехтеринский Л.В. Ремонт автомобилей. - М.: Транспорт, 1992.

5. Горячев А.Д., Беленький Р.Р. Механизация и автоматизация производственных процессов на авторемонтных предприятиях. - М.: Машиностроение, 1990.

6. Канцевицкий В.А. Ресурсосберегающие технологии восстановления деталей автомобилей. - М.: Транспорт, 1993.

7. Малышев Г.А. Справочник технолога авторемонтного производства. - М.: Транспорт, 1977.

8.Методические указания к выполнению курсового проекта по курсу «Технология восстановления автомобильных деталей» для студентов всех форм обучения специальности 190601 (150200) - Автомобили и автомобильное хозяйство специализации 150202 - Ремонт автомобилей / Сост.: В.В.Иосифов, Д.Л. Поправка; Кубан. гос.технол.ун-т. Кафедра технологии машиностроения. - Краснодар: Изд. ГОУВПО «КубГТУ», 2004, 17 с.

9.Справочник технолога-машиностроителя/ Аод ред. А.Г. Косиловой, Р.К. Мещерякова. - М.: Машиностроение, 1985. Т.1.656 с.; Т.2. - 496 с.

10. Ремонт автомобилей и двигателей: Учебник / В.И. Карогодин, Н.Н. Митрохин. -2 изд. - М.: Изд. Центр «Академия»: Мастерство, 2002. -496 с.

11.Решетников В. Ф. Гидравлика, гидропривод и гидропневмоавтоматика станочного оборудования, КГТУ. 1993. 44 с.

Размещено на Allbest.ru