Технический процесс восстановления водяного насоса

ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ПРОЦЕСС ВОССТАНОВЛЕНИЯ ИЗДЕЛИЯ, ДЕТАЛИ И АГРЕГАТА

Назначение и конструктивно-технологическая характеристика детали

Корпус водяного насоса служит несущим остовом для крепления всех деталей прибора, включая отверстия для подшипников, валов, втулок.

Конструктивными элементами детали являются: стенка корпуса, торцы гнезд под подшипник, бобышки с отверстиями под болты, торец под упорную шайбу, канавки для смазки, внутренние фаски.

В таблице 7 приведена конструктивно-технологическая характеристика корпуса водяного насоса с указанием материалов изготовления, наименования восстанавливаемых поверхностей с указанием параметров шероховатости, точности размеров, формы и расположения согласно техническим требованиям изготовления и ремонта.

Вид и характер дефектов:

1.Износ отверстия под передний подшипник. Изношенные отверстия под передний подшипник восстанавливают постановкой ДРД, TD = 47^+0,030мм

2.Износ отверстия под задний подшипник, TD =62^+0,030мм.

Изношенные отверстия под задний подшипник восстанавливают постановкой ДРД по следующей технологии: Корпус подшипников устанавливают в приспособление, закрепленное на шпинделе токарного станка, растачивают отверстия, запрессовывают ДРД и растачивают их под размер рабочего чертежа.

Таблица №7. Конструктивно-технологическая характеристика корпуса водяного насоса

Параметры	Значение параметров
1. Класс детали	«корпусные»
2. Материал детали	Алюминиевый сплав АЛ-4 HB-70
3. ремонтируемые поверхности	1.Износ отверстия под передний подшипник. 2. Износ отверстия под задний подшипник.
4. Шероховатость обрабатываемой пов-ти	7а кл.; Ra =1,25…1
5.Требования к точности размеров	TD = +0,030мм
Формы расположение	TD =+0,030мм Овальность, конусообразность в пределах допуска на размер Торцовое биение поверхности А относительно пов- тей Г и В не более 0,050 мм, а поверхностей Д и Б относительно пов-ей Г и В не более 0,150.

Основные требования КР.

1.Износ отверстия под передний подшипник. Изношенные отверстия под передний подшипник восстанавливают постановкой ДРД, передний -47^+0,030мм , задний-62^+0,030мм.

2.Износ отверстия под задний подшипник. Изношенные отверстия под задний и передний подшипники восстанавливают постановкой ДРД по следующей технологии: Корпус подшипников устанавливают в приспособление, закрепленное на шпинделе токарного станка, растачивают отверстия, запрессовывают ДРД и растачивают их под размер рабочего чертежа.

Дефекты. Способы устранения дефектов

Выбор способов устранения дефектов осуществляется по критериям применимости.

Карта дефектации.

Параметры критериев применимости		Способы ремонта
		неприменимые	применимые
Материал детали	Аллюм.сплав АЛ-4	НЕТ	Все известные
Вид и размеры ремонтных поверхностей.	1.Отверстие под передний подшипник 47,5 мм.	Д, Х, Ж, Н, СМ НУГ, РГС, РДС, НФС, ПН,ДРД Служебные хар-ки (СХ) не обеспечивают данный параметр критерия применимости (КП).	ДРД
	2.Отверстие под задний подшипник 62,4 мм	Д, Х, Н, СМ, РГС, РДС, НФС, ПН. Ж, НУГ -не технологичность применения. Служебные хар-ки (СХ) не обеспечивают данный параметр критерия применимости (КП).	ДРД
Вид и характер дефектов.	1. Износ отверстия под передний подшипник	Соответствует решению по предыдущему параметру.	ДРД
	2.Износ отверстия под задний подшипник	Соответствует решению по предыдущему параметру.	ДРД
Условия работы	Коррозия, накипь, граничное трение.	Соответствует решению по предыдущему параметру и дополнительно СНиП	ДРД.

Принятые сокращения наименований способов устранения дефектов при работе по критериям применимости (КП):

РР – способ ремонтных размеров;

ДРД – дополнительная ремонтная деталь;

Д – давление (пластическое деформирование);

Х – хромирование;

Ж – железнение;

Н – напыление;

СМ – синтетические материалы;

РГС – ручная газовая сварка (наплавка);

РДС – ручная электродуговая сварка (наплавка);

НФС – наплавка под слоем флюса;

ВДН – вибродуговая наплавка;

НУГ – наплавка в среде углекислого газа;

ПН – плазменное напыление;

По критериям применимости, с учетом вида, размеров ремонтируемой поверхности, вида и характера дефектов, а так же условий работы, наиболее эффективным и технико-экономическим способом для восстановления отверстия в направляющей втулке клапана- является способ ДРД и РР.

Схема технологического процесса восстановления

 

Дефекты

Контрольная

Выбор поверхностей базирования

Выбор технологических баз для восстановления.

Одним из важных элементов при восстановлении деталей является правильный выбор установленных технологических баз и базирующих поверхностей.

Для устранения износа под передний и задний подшипники базой является стенки и торец водяного насоса, а также отверстия под подшипники. Стенка водяного насоса закрепляется на шпинделе токарного станка.

Выбор состава и последовательности выполнения технологических операций

Операция описания технологического процесса приведена в операционной карте ГОСТ 3.1404-86.Форма записи операции и переходов ГОСТ 3.1702-79.На слесарные, слесарно-сборочные работы ГОСТ3.1404-86. На технологический контрольГОСТ3. 1502-85.

В операции контроля, которая представляет собой состав и последовательность выполнения технологических операций с расчленением их на переходы указания технологического оборудования, технологической оснастки и режимов технической обработки.

 

Выбор оборудования средств технологического оснащения

Для проведения токарных работ используются токарно-винторезный станок 1М63, расточной резец, шпиндель токарного станка, самоцентрирующийся патрон. Для проведения прессовой операции потребуется гидравлический пресс.

 

Маршрутная карта технологического процесса

 

Маршрутное описание технологического процесса приведено в маршрутной карте (МК) ГОСТ 3.1118 – 86, форма 1и 2, приложение А.

Маршрутная карта содержит описание технологического процесса устранение дефекта, контроля по всем операциям в технологической последовательности с указанием данных об оборудовании, оснастки, материальных и трудовых нормативов.

Наименование и содержание перехода	Оборудование и инструмент	База и способ закрепления	Технологические требования
005 Токарные работы 1.Установить 2.Расточить	Токарно-винторезный станок 1М 63. Токарно-винторезный станок 1М63, расточной резец, шпиндель токарного станка,само-ся патрон	Стенка водяного насоса закреплена на шпинделе токарного станка.	Задний подшипник 55 мм,передний подшипник 70 мм.
010 Прессовая 1. Постановка ДРД.	Пресс гидравлический	Корпус водяного насоса закрепляется в тиски.	Для предупреждения деформации покрыть смесью масла и графита.
015 Токарная Расточить	Токарно-винторезный станок 1М63, расточной резец, шпиндель токарного станка,само-ся патрон	Стенка водяного насоса закреплена на шпинделе токарного станка.	Расточить под рабочий размер задний-47,030,пердний- 62,030 мм.

Расточить фаску

Токарно-винторезный станок 1М63, расточной резец, шпиндель токарного станка,само-ся патрон

Стенка водяного насоса закреплена на шпинделе токарного станка.

Выбор и расчет режимов восстановления

Учитывая характер обработки, производим расчет режимов для зенкерования отверстия под направляющую втулку – станок 2Р-53.

Расчет режимов восстановления отверстий под подшипники

Глубина резания под передний подшипник:

t=d₂ – d₁/2=70-62/2=4мм

Глубина резания под задний подшипник:

55-47/2=4мм

Подача S_o=(0,66-0,76) мм/об. Далее подача уточняется по паспорту станка S_o=0,75 мм/об.

Скорость резания V=32,6 м/мин, поправочные коэффициенты на скорость резания:

K_mv=1,1, K_nv=1,3, K_uv=0,85. V_р=V_таб×K

Где К- поправочный коэффициент на скорость резания

К_mv- коэффициент учитывающий качество обрабатываемого металла

К_nv- коэффициент отражающий состояние поверхности заготовки

К_uv – коэффициент учитывающий качество материала инструмента

Тогда скорость резания с учетом коэффициентов:

V=270×1,2155=328,185 м/мин.

Частота вращения шпинделя для переднего и заднего подшипников:

n=1000×V/ПD_C

n=1000×328/3,14×70=1492 мин^-1; n=1000×328/3,14×55=1899 мин^-1

Принимая ближайшее меньшее значение по паспорту станка для переднего и заднего подшипников: n=1250об/мин,  n=1600 об/мин

Фактическая скорость резания для переднего и заднего подшипников:

 

V_ф=ПDn/1000 = 3,14 × 70 × 1250/1000 = 275 м/мин;

V_ф=3,14×55×1600/1000=276 м/мин

 

Основное время на отверстие:

t₀ =L/nSo×i=63/630×0,75×1=0,13

где L - расчетная длина обработки;

n – частота вращения шпинделя об/мин.

S₀ – подача режущего инструмента

Нормирование операций технологического процесса

Техническая норма времени на зенкерование складывается из основного, вспомогательного, времени на обслуживание рабочего места, на отдых и личные надобности.

1.  Основное время на переход Т_о мин.

 

Т₀₁ =L/S_ф×n_ф =68/0,75×630=0,14

где L – путь проходимый инструментом, мин,

 

L= l₁+l₂+l₃= 20+3+4=27 мм для переднего подшипника

T_o= 27/(0,5*1250)*4=0,0108 L= l₁+l₂+l₃=25+3+4=32 для заднего

T_o=32/(0,5*1600)*4=0,01

где l – длинна обрабатываемой поверхности

l₁ – длинна врезания и перебега инструмента

l₂ – длинна на взятие пробной стружки

2.  Вспомогательное время на операцию Т_в, мин.

 

Т_в= (Т_уст+Т_пер+Т_изм)×К= (0.6+0,5+0,09)×1.15=1,4

где Т_уст – вспомогательное время на установку и смену детали=0,6

Т_пер – 0,5

Т_изм – 0,09

K=1.15

3. Оперативное время Т_оп, мин

 

Топ=То+Тв= 1,12+1,76=2,88 мин

4.Дополнительное время Т_д, мин

 

Т_Д= Тобс+Тот.л.= 0,17+0,17=0,34

где Тобс –время на обслуживание рабочего места, мин

Тот.л.- время на отдых и личные надобности, мин

 

Тобс= (То+Тв)/аобс= 0.1108*1.4*6/100=0,009

где аобс – время на обслуживание рабочего места % от оперативного, Тобс=6%

 

Тот.л.=(То+Тв)× аот.л./100= 0.1108+1,4×9/100=0,13

где аот.л – время на отдых и личные надобности % от оперативного времени, Тот.л.-6%.

Расчет технически обоснованной операции – сварочной нецелесообразно производить, так как в пункте 3.7 были описаны режимы сварки, инструмент и применяемое оборудование.

Технологическая документация

Технологический процесс на восстановление деталей согласно стандарта Единой Системы Технологической Документации оформляется соответствующей документацией: картами эскизов (КЭ), ГОСТ 3.1105, маршрутными картами (МК) ГОСТ 31407, ГОСТ 31502, и т.д. и маршрутно-операционными картами (МК-ОК), маршрутно-операционное описание тех. процесса восстановления головки блока приведено в маршрутно-операционных картах (МК-ОК).

Маршрутно-операционное описание технологического процесса содержит сведения о восстанавливаемой детали, материале, операциях технологического процесса проводимых в строгой последовательности, с указанием тех. оборудования, и оснастки трудовых и других нормативов и решениях обработки. Маршрутно-операционные карты разработаны на основе маршрутно-операционной технологии, (см. таблица 3.3).

На карте эскизов приведена операция восстанавливаемой детали с указанием конструктивных элементов, восстанавливаемых поверхностей, указаны дефекты и технические требования на разработку ремонтных размеров.

МК и КЭ составлены по рекомендации стандартов, а именно: ГОСТ – 2.105-95, ЕСКД - общие требования к текстовым документам, [1] ГОСТ 3.1104-82 ЕСТД, общие требования к документам [3] ГОСТ 3.1407-86 ЕСТД, операционная карта слесарно-сборочных работ [10] ГОСТ 3.1502-85 ЕСТД, операционная карта тех. контроля [11] ГОСТ 3.1404-86 операционная карта обработки на метало режущих станках [9] ЕСТД ГОСТ 3.1702-79. Обработка на металлорежущих станках, Правила записи операций и переходов [13] ГОСТ 3.1105- карты эскизов.

В операционных картах приведено описание операций тех. процесса с расчетом на переходы, с указанием режимов тех. обработки данных посредством тех. оснащения. Эскиз восстанавливаемой детали представлен на карте эскизов (КЭ) на эскизе показаны дефекты, ремонтные чертежи с указанием конструктивных элементов обозначенных размерами, размеры с допусками и параметры шероховатости приведены технические требования по чертежу: ремонтные размеры, шероховатость обрабатываемой поверхности.

Вывод:

 

На основании проведенных расчетов для выполнения производственной программы, а именно сборки двигателя грузовых автомобилей с производственной программой N=1600 шт, установлено:

-  Тг – годовой объем выполняемых работ, при трудоемкости – 22272 чел.ч;

-  количество производственных рабочих – 13 человек;

-  средний разряд – 3,9;

-  количество производственного инвентарного оборудования - 29 шт.

-  количество инструмента – 30 шт.

-  площадь производственного участка – 192 м²;

-  потребность в энергоресурсах: силовая электроэнергия – 4437 кВт, осветительная эл. энергия – 3072000 кВт;

-  количество воздуха – 4623,84 м³;

-  количество воды: для бытовых нужд: 2090660 л; для хозяйственных нужд: 491920 л.

Для восстановления детали – корпус водяного насоса, с дефектами: износ отверстия под передний и задний подшипники предлагаем следующие способы ремонта: постановку ДРД.