|
0,4
Кд = Д вост / Д нов (2)
где Двост -долговечность восстановленной детали, Днов -долговечность
новой детали, КД должен обеспечивать 80% от нормы для новых деталей. Критерий
технико-экономической (КТ) целесообразности является отношением:
КТ=С-min, (3)
где,
С -удельная себестоимость нанесения 1
покрытия. Для рационального способа восстановления выбираем минимальное
значение КТ.
Выбираю
для восстановления стержня клапана осталивание, так как этот способ имеет
лучшие значения коэффициентов технико-экономической эффективности, и
долговечности.
.2 Разработка предварительного маршрута восстановления и
расчленения его на технологические операции
Для ремонтного предприятия необходимо предусмотреть то, чтобы в процессе
восстановления был устранен комплекс дефектов.
В самом начале всех операций ставим подготовительную операцию необходимую
для очистки и мойки клапана от загрязнений.
Технологический маршрут: в начале - операция для устранения отклонений
формы(овальность), затем операция востановления , для получения номинальных
размеров и шероховатостей поверхности выбираю окончательную механическую
обработку - шлифование. Контрольная операция является последней, при которой
проверяется качество и точность выполненных работ, годность детали к
эксплуатации.
Последовательность выполнения операций.
При установлении последовательности выполнения операций сначала
предусматривают подготовительные операции, затем по возможности операции
связанные с нагревом детали, потом механическая обработка, начиная с менее
точных поверхностей.
. Механическая обработка для придания поверхности необходимой
шероховатости, устранения овальности и конусности;
. Гальваническая
. Механическая обработка до нужного размера;
. Контроль.
2.3 Выбор оборудования, приспособлений, вспомогательного,
режущего и измерительного инструмента
)Операция 005- шлифовальная: получистовое шлифование- подготовка
поверхности к осталиванию. В качестве оборудования используем станок 3151.
Режущий инструмент - круги шлифовальные 33А40СМ2К.
) Операция 010- гальваническая. Оборудование: ванна марки 70-7888-3008
ГОСНИТИ с габаритными размерами 1015×810×1000 и толщиной листа 5-8 мм, с
вентиляцией. Материал ванны - сталь эмалированная (таблица 148, /7/); стол
монтажный ОРГ-1468-01-080 ГОСНИТИ; ванна марки 70-7888-1095 ГОСНИТИ с габаритными
размерами 910×990×1195 и толщиной листа 5-8 мм, материал - сталь,
рольный свинец, винипласт, фторопласт (таблица 148, /7/); выпрямитель
постоянного тока ВАКГ-12/6-600 (с. 128, /8/); ванна марки 70-7888-1091 ГОСНИТИ
с габаритными размерами 1500×1440×1510 и толщиной листа 5-8 мм,
материал титан ВТ0 (таблица 148, /7/); камера сушильная ПЛ-12076 (с.149, /5/).
Приспособления: подвеска (таблица 148, /7/).
3)Операция
015- шлифовальная. Оборудование- станок 3В182, инструмент- круг
шлифовальный ПП 500-30-305 15А 16Н М33К1 А35,
где 500 -
диаметр шлифовального круга, мм;
- ширина
шлифовального круга, мм;
- диаметр
отверстия шлифовального круга, мм;
А - круг
применяется для закаленных сталей, позволяет обрабатывать материал с высокой
твердостью;
Н - зернистость
мелкая с содержание зерен основной фракции 40-50 %;
М3 -
твердость абразивного инструмента - мягкая, т.к. твердость поверхности высокая;
- плотная
структура абразивного инструмента, применяется при твердых материалах;
К1 - связка
керамическая;
А - класс
круга точный;
- допускаемая
окружная скорость, м/с.
4)Операция 020- контрольная. Оборудование - стол контролера, инструмент -
микрометр с пределами измерений: 0-25 с точностью 0,01 мм., микрометр МК25.
2.4 Разработка маршрутной карты восстановления выпускного
клапана автомобиля ГАЗ-69
Маршрутная карта на восстановление выпускного клапана состоит из
операций, которые выполняются в следующей последовательности:
) шлифовальная;
) гальваническая;
) шлифовальная;
) контрольная.
Наименование операций в маршрутной карте приводятся в прилагательной
форме и нумеруются в технологической последовательности, номера операций
записывают кратные пяти, например 005, 010, 015 и т.д. Содержание операций
записывают кратко, четко, в повелительной форме. Содержание операций не
записывают, если оно раскрыто в других документах (операционной карте, карте
типового технологического процесса). Допускается не включать в состав
технологических операций операционные перемещения. Рекомендуется оставлять
свободные строки между описанием операций (с. 123, /6/).
.5 Обоснование общих и операционных припусков и допусков на
обработку
Направляющие втулки клапанов автомобиля ГАЗ-69, шероховатостью не более Ra =2,5, можно получить чистовым
шлифованием на станке 3151 по второму классу точности и седьмому классу
шероховатости (таблица 179, /2/).
Толщину наносимого слоя выбираем с учетом износа детали, припуска на
предварительную и последующую механические обработки. Толщина наносимого слоя
определяется по формуле:
h=И/2+zполучист+zчист
(4)
где И- износ поверхности 0,4 мм.получист=0,1 мм - припуск на получистовое
шлифование, принимаю для устранения овальности и конусности
поверхности.чист=0,3 мм - припуск на чистовое шлифование, принимаю с учетом
снятия дефектного слоя после осталивания (стр.280/8/)
h
=0,4/2+0,1+0,3=0,6 мм
2.5.1 Расчет режима и нормы времени гальванического осаждения
(железнения)
Электролит выбирают в зависимости от назначения покрытия, условий работы
деталей и производительности процесса. Для ремонта наиболее эффективны электролиты
составов 2,5 и 6 (таблица 153, /7/).Они обеспечивают скорость осаждения до 0,3
мм/ч, высокую твердость (Н RС45…50)
и износостойкость. Для сопряжения клапан - втулка требуется обильная смазка,
значит необходимо получить область покрытия без сетки и трещин, что
обеспечивается холодным электролитом состава 5 (таблица 153, /7/).
Электролит состава 5 содержит: железо хлористое 600…750 г/л, натрий
хлористый 100 г/л, марганец хлористый 15…30 г/л, кислотность 1,6…3,2 (рН),
кислота аскорбиновая 0,5…2,0 г/л, плотность тока 10…30 А/дм2, температура
электролита 20…40°С, выход металла по току 80…92%.
Принимаем режим железнения для получения покрытий без сетки и трещин:
железо хлористое 675 г/л, натрий хлористый 100 г/л, марганец хлористый 15 г/л,
кислотность 2,5 (рН), кислота аскорбиновая 1 г/л, плотность тока 30 А/дм2,
температура электролита 20°С, выход металла по току 90% (рисунок 73, /7/).
Определяем потребляемый ток по формуле
Ι = F·Dк·α (5)
где F = π·D·L (6)= 45 мм - длина поверхности покрытия,= 8,6 мм - диаметр
восстанавливаемой поверхности,к = 40 А/дм2 - плотность тока,
α = 1,5 - коэффициент, учитывающий
потери тока (с.83, /6/).= 3,14·45·8,6 = 1215,18 мм2 = 0,121 дм2 - площадь
поверхности покрытия.
Ι= 0,121·40·1,5 = 7,26 А.
Определяем основное время электролитического осаждения по формуле:
Тосн = 1000·Н·γ/(С Dк·ήв) = 1000·0,2·7,8/(1,042·40·90)=41,5
мин (7)
где Н = 0,453 мм - толщина наносимого слоя покрытия,
γ = 7,8 г/см3 - плотность осажденного
металла,
С = 1,042 г/А·ч - электрохимический эквивалент металла (с. 112, /1/),
ήв = 90 % - выход металла по току
(таблица 153, /7/).
Определяем штучно - калькуляционное время электролитического осаждения по
формуле:
Тш.к. = Тосн+Твс+Топ*1,12/n*Kи. ; (8)
где Тосн = 41,5 мин - основное время электролитического осаждения,
Твс = 0,20мин вспомогательное время(таблица 295/8/),
Топ= 4,33мин оперативное время
Ки = 0,8 - коэффициент использования оборудования, (таблица 297 /8/)
Количество деталей, одновременно загружаемых в основную ванну 80 шт.
(табл.295/8/).
Тш.к. = 41,5+0.20+4.33*1,12/80*0.8=0,72ч
Расчет режимов и норм времени на предварительное шлифование:
При шлифовании используем круг ПП 500-30-305 15А 16Н М33К1 А35,
станок 3В182.
Глубину резания T
принимаем равной 0,015 мм/об (таблица 84/8/)
Определяем частоту вращения детали:
Скорость вращения принимаем равной Vвращ= 42 м/мин, (Таблица 87/8/).
Число оборотов детали вычисляем по формуле:
 (11)
где,
 - расчетная скорость вращения, м/мин;
d - диаметр
обрабатываемой поверхности, мм.
 об/мин=1553*
мин-1, принимаем по станку 300 мин-1.
Основное
время:
Тосн=S/T*n;
где S - величина снимаемого слоя,мм.(12)
Тосн=0,1/300*0,015=0,023 мин.
Вспомогательное время на установку и снятие клапана на шлифовальный круг
0,4 мин (табл.90/8/).
Тдоп= Топ*К/100 (13)
Топ=Тосн+Твсп=0,023+0,2=0,223 мин. (14)
Тдоп=0,223*9/100=0,02 мин.
Подготовительно заключительное время, Тпз=7 мин. (табл.92/8/).
Штучное время:
 (15)
Тшт=0,023+0,2+0,02=0,24 мин
Оптимальная партия деталей n=80 шт. (табл.295/8/).
Определяем штучно - калькуляционное время:
Тш.к чист.= Тш+ Тпз/n = 0,24+7/80 = 0,32 мин. (16)
Расчет режимов и норм времени на чистовое шлифование:
При шлифовании используем круг ПП 500-30-305 15А 16Н М33К1 А35,
станок 3В182.
Глубину резания T
принимаем равной 0,015 мм/об (таблица 84/8/)
Определяем частоту вращения детали:
Скорость вращения принимаем равной Vвращ= 42 м/мин, (Таблица 87/8/).
Число оборотов детали вычисляем по формуле:
(11)
где,
- расчетная скорость вращения, м/мин;
d - диаметр
обрабатываемой поверхности, мм.
 об/мин=1422*
мин-1, принимаем по станку 300 мин-1.
Основное
время:
Тосн=S/T*n
где S величина снимаемого слоя (12)
Тосн=0,3/300*0,015=0,07 мин.
Вспомогательное время на установку и снятие клапана на шлифовальный круг
0,4 мин (табл.90/8/).
Дополнительное время, мин:
Тдоп= Топ*К/100 (13)
Топ=Тосн+Твсп=0,07+0,4=0,47 мин. (14)
Тдоп=0,47*9/100=0,04 мин.
Подготовительно заключительное время, Тпз=7 мин. (табл.92/8/).
Штучное время:
 (15)
Тшт=0,07+0,4+0,04=0,51
мин
Оптимальная
партия деталей n=80 шт. (табл.295/8/).
Определяем
штучно - калькуляционное время:
Тш.к
чист.= Тш+ Тпз/n = 0,51+7/80 = 0,59 мин. (16)
Расчет
режимов и норм времени на контрольную операцию:
С
учетом простоты геометрической формы детали для контрольной операции достаточно
Тшт = 0,1 минуты на деталь, Тпз=1 мин. (табл.94/6/).
Тш.к чист.= Тш+ Тпз/n = 0,1+1/80 = 0,105 мин.(17)
2.6 Составление операционных карт и операционных эскизов
На операционной карте указывают номер и наименование операций в
соответствии с маршрутной картой, наименование и модель (код) оборудование и
приспособление, материал, массу, и твердость детали.
В соответствующих строках карты на каждый переход приводят номер,
содержание с техническими требованиями, измерительный и режущий инструмент
(наименование и код), расчетные размеры, режимы обработки, рассчитанное
основное, вспомогательное, подготовительно - заключительное и штучное время.
Нормы времени рассчитывают на все операции восстановления.
Эскиз для выполнения операции механической или слесарной обработки может
совмещаться с основным текстом операционной карты или выполнятся на отдельном
листе.
На операционном эскизе место, подвергаемое обработке, указывают толстой
линией. Указывают только те размерно-точностные характеристики и другие
технические требования, которые необходимо для выполнения данной операции.
При выборе оборудования для каждой технологической операции должны быть
учтены размер партии, габариты детали, размеры и расположения обрабатываемых
поверхностей.
3. Технико-экономическая оценка технологического процесса
клапана выпускного автомобиля ГАЗ-69
.1 Расчет полной себестоимости восстановления детали
Себестоимость восстановленной детали рассчитывается по формуле:
Св.общ =Сиз+Спрн+Срм +Срезо+ Соц+Сох+Cб+Сп (18)
Где Сиз - стоимость изношенной детали, принимается по цене металлолома
или договорной, с учетом транспортных расходов.
Спрн - зар. плата производственных рабочих с начислениями, руб.;
Срм - стоимость ремонтных материалов, руб.;
Соц, Сох - общецеховые и общезаводские накладные расходы, руб.
Срезо - расходы на амортизацию, ТО и ТР оборудования, затраты
на износ инструмента и.т.д., руб.
Сб- потери от брака (учитыв. только в отчетных калькуляциях);
Сп - прочие расходы (налоги, сборы, отчисления в специальные
внебюджетные фонды, платежи за выбросы загрязняющих веществ,
обязательное страхование имущества, плата за аренду и др.).
Сиз = m·См = 0,15 · 6 = 1 руб, (19)
где m = 2 кг -масса детали,
См = 6 руб - сталь.
Заработная плата производственных рабочих с начислениями на
восстановление детали определяется суммированием их по всем
операциям маршрутной карты на восстановление.
Заработная плата производственных рабочих с начислениями по операциям
определяется из выражения:
Спр.н = Спр+Сдоп + Ссоц (20)
где Спр - основная заработная плата производственных рабочих, руб.;
Сдоп - дополнительная зарплата, принимается 10-18% от Спр;
Ссоц - начисления по соцстраху, принимаются для АТП 26% от суммы основной
и дополнительной зарплаты.
Спр = ∑(Тшк×Сч)×Кд , (21)
где Тшк-норма времени на выполнение данной операции
(штучно-калькуляционное время), ч.; Сч - часовая тарифная ставка рабочего
выполняющего данную операцию, руб./ч.; Кд - коэффициент, учитывающий доплаты к
основной заработной плате (Кд =1,025 … 1,030).
Спр=((0,55*29,22)+(1,06*29,22)+(0,59*29,22)+(0,105*32,44))*1,03=69,7 руб.
Сдоп=Спр*0,18;(22)
Ссоц=(Спр+Сдоп)*0,26;(23)
Спр.н =(Спр+Сдоп+Ссоц)/60 (24)
Сдоп =69,7*0,18=12,54 руб.
Ссоц =(69,7+12,54)*0,26=21,38 руб.
Спр.н =(69,7+12,54+21,38)/60=1,84 руб.
Стоимость ремонтных материалов определяется расчетным путем по
фактическому расходу.
Срм=к×Спр; (25)
где к - коэффициент при шлифовальных работах, принимаю к=0,5.
Срм=0,5*69,7=34,85 руб.
Общецеховые и общезаводские накладные расходы принимаются соответственно
85-105% и 55-70% от основной зарплаты производственных рабочих, а затраты на
ремонт оборудования и на инструмент 65 - 85%.
Соц = (0,85…1,05)Спр ; (26)
Сох = (0,55…0,70)Спр; (27)
Срезо= (0,65…0,85)Спр; (28)
Соц = (0,85…1,05)*69,7=59,2 руб.
Сох = (0,55…0,70)*69,7=38,3 руб.
Срезо = (0,65…0,85)*69,7=45,3 руб.
Прочие затраты рассчитываются по формуле:
Сп = Кп (Св-Сп), (29)
где Кп принимается равным 0,05 - 0,01
Стоимость восстановления детали:
Св= 1+1,84+34,85+45,3+59,2+38,3+1,55+0,9=182,94 руб.
Сп=(0,05-0,01)Св=(0,05-0,01)182,94=4,57 руб.
Заключение
В процессе выполнения работы был разработан технологический процесс
восстановления шатуна и произведена технико-экономическая оценка процесса
восстановления шатуна, по результатам которой можно сделать вывод о
целесообразности применения выбранного способа восстановления на авторемонтном
предприятии.
Данный способ восстановления является наиболее приемлемым для данных
типов износов т.к. процесс осталивания имеет высокую точность и можно получить
поверхности, которые не требуют дальнейшей термической обработки. Покрытия,
полученные осталиванием, имеют более высокие физико-механические свойства по
сравнению с покрытиями нанесенными другими способами и форма деталей после покрытия
копируют форму готовой детали, что уменьшает металлоемкость восстановления.
Библиографический список
1. Курчаткин
В.В. Надежность и ремонт машин.-М: Колос, 2000-776 с.
. Ульман
И.Е., Герштейн И.М., Нассонов В.С., и др Ремонт машин:. - М.: КОЛОС, 1967. -
504 с.
. Ульман И.
Е., Игнатьев И.С., Борисенко В.А. и др Техническое обслуживание и ремонт машин
/.; Под общ. ред. И. Е. Ульмана. - М.: Агропромиздат, 1990. - 399 с.: ил.
. Воловик Е.
Л. Справочник по восстановлению деталей. - М.: Колос,1981. - 351 с., ил.
. Серый И.С.,
Смелов А.П., Курсовое и дипломное проектирование по надежности и ремонту машин
/- 4-е изд., перераб. И доп. - М.: Агропромиздат, 1991. - 184 с.: ил.
. Канарчук
В.Е. и др. Восстановление автомобильных деталей. Технология и оборудование.
Учебное пособие для вузов.-М.: Транспорт, 1995-303 с.
. Тельнов
Н.Ф. Ремонт машин - М.: Агропромиздат, 1992. 560 с.: ил.
. Матвеев
В.А., Пустовалов И.И.: Техническое нормирование ремонтных работ в сельском
хозяйстве. - М.:Колос-1979.
Похожие работы на - Разработка технологического процесса восстановления выпускного клапана автомобиля ГАЗ 69А
|