Разработка технологического процесса восстановления толкателя клапана двигателя ЗИЛ-645

Разработка технологического процесса восстановления толкателя клапана двигателя ЗИЛ-645

Содержание

Введение

1. Обоснование размера производственной партии деталей

. Разработка технологического процесса восстановления детали

.1 Ремонтный чертеж детали

.2 Характеристика детали и условия его работы

.3 Выбор способа восстановления детали

.4 Схема технологического процесса

.5 План технологических операций

. Разработка операций по восстановлению деталей

.1 Исходные данные

.2 Содержание операций

.3 Определение припусков на обработку

.4 Расчет норм времени

. Комплект документов на восстановление

.1 Маршрутная карта

. Графическая часть

.1 Расчет годовой трудоемкости работ на участке

.2 Расчет количества производственных рабочих на участке

.3 Расчет количества основного оборудования на участке

.4 Расчет площади участка

. Организация труда на производственном участке

.1 Охрана труда

Заключение

Список литературы

восстановление клапан двигатель дефект

Введение

Целью данного курсового проекта является разработка технологического процесса восстановления толкателя клапана двигателя ЗИЛ - 645 с применением наиболее прогрессивных форм и методов организации авторемонтного производства, что обеспечит повышение качества и снижение затрат при КР, улучшит условия труда на АРП.

Транспорт - необходимое условие функционирования народного хозяйства, жизни населения и существования любого государства, особенно столь протяженного, как Россия.

Автомобиль представляет собой сложную техническую систему, предназначенную для осуществления транспортной деятельности и характеризующую множество параметров, Определяющие техническую и эксплуатационные показания данной системы. Под системой понимается упорядоченное совокупность совместно действующих элементов, производных для получения заданных функций. По отношению к автомобилю элементам относятся агрегаты, механизмы и детали, объекты и изделия.

Все элементы автомобиля имеют различную характеристики устойчивости к потере работоспособности, на которые влияют как внутренние так и конструкционных факторы зависящие от назначения и свойств элемента, как и совокупность внешних факторов, определяющих, как условия эксплуатации автомобиля. Так современный автомобиль состоит из 15000-20000 деталей, из которых 7000-9000 деталей теряют свои свойства при работе, причем 3000-4000 деталей имеют срок служить меньше, чем у автомобилей в целом. Из них 80-100 деталей влияют на безопасность движения, а 150-300 деталей по надежности, чаще других требуют замены в ходе эксплуатации автомобиля.

Одной из технических и экономических задач, которые стоят перед авторемонтным производством, являются улучшение качества выпускаемой продукции. Теоретическими и экспериментальными исследованиями доказано, что улучшением качества капитального ремонта ресурс автомобиля увеличивается в большей степени чем стоимость ремонта, а при этом затраты на поступающую эксплуатацию существенно уменьшается.

Ускорение темпов роста научно-технического прогресса возможно на

основе творческого сотрудничества работников науки и предприятий, реализующие совместные планы и внедряя передовые технологии. Не случайно является факт заключения договора о научно-техническом сотрудничестве между Моставто, ЗИЛом, Главмосавтотрансом и НАМИ, один из пунктов которого предусматривает внедрение на авторемонтных заводах АРЗМЗ-1 т АРЗ-5 комплекса технических мероприятий, обеспечивающих повышение качества капитального ремонта автомобилей и двигателей с доведением их ресурса после капитального ремонта не менее чем до 80 % от первоначального.

Индустриальный метод капитального ремонта автомобиля отвечает возрастающим потребностям автомобильного парка страны и наиболее сложным вида ремонта. Этот метод ремонта под силу лишь крупном специализированном авторемонтном заводе, имеющим совершенное оборудование и применяющим передовую технологию.

Эффективность капитального ремонта определяется наименьшим у большинства деталей остаточных ресурсов долговечности, классификация деталей по срокам службы номинала эксплуатации, до момента возникновения предельного состояния по прочности дает возможность наиболее полно реализовать остаточную долговечность деталей.

Создание научно обоснованных технических условий и их соблюдение при капитальном ремонте дает возможность при наименьших затратах на ремонт и эксплуатационные издержки получить максимальную наработку автомобилей после капитального ремонта. Для соблюдения технической дисциплины на авторемонтных заводах должен применяться вахтовый контроль выпускаемой продукции. При этом применяются приспособления и оборудования должны обеспечивать контроль качества функционирования структурных и интегральных показателей агрегатов и автомобиля в целом.

В развитии техники и технического авторемонтного производства будет развивается дальнейшее укрепление науки и практики. В настоящее время возникли и развиваются разнообразные формы их взаимодействия. Многие авторемонтные предприятия создали заводские лаборатории, задачей которых являются анализировать состояние ремонтного фонда. Широкий размах получили хозяйственные договоры о творческом сотрудничестве, на основе которых ученые и работники авторемонтного производства решают сообща важные научно-технические задачи. Возникают совместные исследовательские подразделения для изменения крупных проблем и реализации полученных результатов, направленных на улучшения авторемонтных предприятий качества выполняемой продукции.

1. Обоснования размера производственной партии

Определение оптимальной величины размеров производственной партии деталей:

Х = (N * n * t) / Ф_дн,

Где N - производственная программа изделий в год, 7000;

n - число деталей в изделий, 16;

t - 10 дней необходимый запас деталей для осуществлении непрерывности сборки;

Ф_дн - число рабочих дней в году, 253.

X = ед.

Принимаем Х=4427 ед.

Характеристика автомобиля ЗИЛ-4331.

Рисунок 1 - автомобиль ЗИЛ-4331

Тип: четырехтактный с турбо наддувом

Число и расположение цилиндров: 8, V-образное.

Рабочий объем, л: 8,74        

Диаметр цилиндра и ход поршня, мм: 110/125

Степень сжатия:          17

Удельный расход топлива, г/кВт·ч (г/л.с.·ч): 210(154)

Мощность, кВт (л.с.): 115

Частота вращения, об/мин:   2400

Максимальный крутящий момент, Н·м (кг·м):         526

Частота вращения при максимальном крутящем моменте, об/мин: 1500

Масса, кг:  6000

Габаритные размеры, мм: 7645х2500х2656  

Автомобиль ЗИЛ 4331 - оснащается 9-ти степеньчатой трансмиссией, включающей четырехступенчатую коробку передач с планетарным демультипликатором. Уменьшенное количество точек смазки шасси и автоматическая регулировка тормозов способствуют сокращению временных и денежных затрат на сервисные работы.

Кузов автомобиля ЗИЛ 4331 представляет собой деревянную платформу с металлическими поперечными брусьями основания, с откидными задним и боковыми бортами.

2. Разработка технологического процесса восстановления детали

2.1 Ремонтный чертеж детали

Дефекты:

. трещины и выкрашивание;

. износ стержня толкателя по наружной поверхности;

. неравномерный износ или выкрашивания торцевой поверхности;

2.2 Характеристика детали

Толкателя клапана изготовлен из стали 45Х .

Для того что бы улучшить механические свойства изделий их необходимо применить к термической обработке.

Термообработка - это процесс обработки изделий из металлов и сплавов путем теплового воздействия с целью изменения их структуры и свойств заданном направлением. Любая термическая обработка состоит из следующих операций:

- нагрев;

- выдержка;

- охлаждение;

Классификация термической обработки

Собственная термообработка предусматривает только температурное воздействие. Она применяется:

- как промежуточная операция, для улучшения технологических свойств металлов;

- как окончательную, для предания такого комплекта механических и физических свойств;

Химико-термическая обработка проводится при нагреве сплава,изменением состава поверхностного слоя путем воздействия химическими реакциями.

Термомеханическая обработка представляет собой тепловое воздействие с применением пластической операции, для изменения структуры сплава.

.3 Выбор способов восстановления деталей

Каждая деталь должна быть восстановлена с минимальными трудовыми и материальными затратами при обеспечении максимального срока службы детали после ремонта. Это возможно при рациональных способов восстановления деталей. Здесь следует учитывать, что один и тот же способ устранения дефекта в разных случаях может иметь разных эффект в организации производства.

Выбрать способы устранения дефектов толкателя клапана двигателя ЗИЛ-645

Дефекты:

трещины и выкрашивание;

износ стержня толкателя по наружной поверхности;

неравномерный износ или выкрашивания торцевой поверхности;

Возможные способы устранения;

Технический критерий

Он оценивает каждый способ устранения дефектов детали с точки зрения восстановления.

Для каждого выбранного способа дают комплексную оценку по значению коэффициента К_д, который определяется по формуле:

К_д = К_и * К_в * К_сц * К_п,

Где: К_и, К_в, К_сц - соответственно коэффициенты износостойкости, выносливости и сцепляемости покрытий;       К_п - поправочный коэффициент, учитывающий фактическую работоспособность восстановленной детали. К_п=0,8-0.9.

Рациональным по этому критерию будет способ, у которого К_д максимальное.

По дефекту №1:

По дефекту №2:

По дефекту №3:

Таблица1. Выбор рационального способа восстановления детали

Ввиду отсутствия оборудования для лазерной обработки, применяем - железнение

.4 Схема технологического процесса

Схема технологического процесса - это последовательность операций, необходимых для устранения дефекта детали. При наличии на детали нескольких дефектов схему составляют на каждую в отдельности. В технологическом процессе могут быть три вида контроля:

1.      Внутренняя

2.      Межоперационная

3.      Контроль ОТК

Таблица 2.

схема

2 схема

схема

2.5 План технологической операций

Разработка плана технологической операции устранения группы дефектов толкателя клапана двигателя ЗИЛ-645.

Таблица 3.

. Разработка операций по восстановлению деталей

.1 Исходные данные

Толкатель клапана ЗИЛ-4331

Исходные данные:

Деталь - толкатель клапана ЗИЛ-4331,

D_ном=31мм,d=30,97 мм, l=10мм;

- Материл - сталь 45х;

Твердость - НВ 141-185;

Масса детали - 0,2-0,3кг;

Оборудование - токарно-винторезный станок;

Режущий инструмент - сверло центровочное, комбинированное;

Установка детали - в центрах без выверки;

Условия обработки - без охлаждения, в сухую.

3.2    Содержания операции

Отдельный производственный процесс на составные его операции, среди которых различают технологические, транспортные и контрольные.

В технологическом отношении операции подразделяются на переходы, под которыми понимают технологически однородные части производственного процесса, характеризуемые определенной направленностью и содержанием механических и физико-механических изменений предметы труда, неизменностью обрабатываемой поверхности и режима работы оборудования.

Применительно к операциям при механической обработке в авторемонтном производстве под переходом понимается часть операции, характеризуемая изменениям обрабатываемой поверхности, инструмента или режимами работы оборудования.

Операция 25 токарная

Проточить толкатель клапана.

.3      Определение припусков на обработку

Определение припусков на обработку необходимо для дальнейших расчетов режимов обработки. Правильно выбранные величины операционных припусков влияют на качество обработки и себестоимости ремонта деталей. Ориентировочные величины припусков на обработку следует принять по рекомендации. При этом следует учитывать величины межоперационных припусков, требуемую толщину наращиваемого слоя или величину снимаемого слоя для постановки ДРД минимально допустимой толщины.

Определим припуск на обработку при отсаливание толкателя клапана автомобиля ЗиЛ - 4331.

Номинальный диаметр Д_ном = 31 мм;

Принимаем к расчету Д_ном = 30,97 мм;

Ремонт требуется при диметре изношенного толкателя клапан менее Д_доп =30,960 мм.

Предположим, диметр изношенного толкателя клапана d_изн = 30,65мм. Перед ДРД деталь шлифуют «как чисто» для устранения следов износа и придания правильной геометрической формы.

Припуск на шлифование «как чисто» составит:

*б₁= 2*0,05=0.1 мм,

Где : б₁ - припуск на чистое шлифование , мм.

С учетом шлифования «как чисто» диаметр шейки составит:

d_min = d_изм - 2б₁,мм.

d_min = 30.68-0.1= 30.55 мм

Для восстановления толкателя клапана следует нанести слой металла такой толщины, чтобы после обработки обеспечить размеры и шероховатость по рабочему чертежу, выполнив предварительную и окончательную обработку.

Определяем припуск на шлифование после осталивания.

Предварительное : 2б₂= 0,050 мм;

Окончательное : 2б₃ = 0,034 мм;

Таким образом, максимальный диаметр толкателя клапана после осталивания должен быть:

Д_max = Д_ном - 2б₂ -2б₃, мм

Д_max = 30.94-0.050-0.034= 30.85 мм.

Следовательно, толщина гальванического покрытия должна быть не менее :

Н = Д_max - Д_min / 2,мм.

Н = 30,85-30,55/2 = 0,3мм.

РЕЗУЛЬТАТЫ РАСЧЕТА

·   Шлифование до осталивания «как чисто».

Припуск б₁ = 0,050 мм.

·   Толщина осталивания Н = 0,112 мм.

·   Шлифование после осталивания :

- предварительное б₂ = 0,025 мм.

окончательное б₃ = 0,017 мм.

Определение припуска на обработку при восстановлении наплавкой в среде углекислого газа толкателя клапана. Диаметр толкателя клапана Д_изн = 30,65 мм.

Перед наплавкой требуется обработка для устранения неравномерного износа. В данном случае - шлифование.

Припуск на предварительную обработку б₁ = 0,01-0,1, принимаем б₁= 0,075 мм.

Минимальный диаметр толкателя клапана составит :

Д_мин = Д_изн * 2б₁, мм

Д_мин = 30,65 - 2*0,075=30,5 мм

На этот размер наплавляется слой толщиной Н= 0,95

После наплавки деталь обрабатывается до номинального размера шлифованием. Шлифование в зависимости от требуемой чистоты поверхности должно быть в 2-3 стадии:

черное - для обработки наружной наплавочной корки

б₂ = 0,3-0,5 мм, принимаем б₂ = 0,4,мм

чистовое - для обработки до размера по рабочему чертежу ,

б₃ = 0,05 мм.

Номинальный диаметр толкателя клапана:

Д_мах = Д_ном + 2б₂ +2б₃, мм.

Д_мах =31+2*0,4+2*0,05=31,09,мм.

Толщина наплавного слоя равна:

Н = Д_мах - Д_мин /2, мм

Н= 31,09-30,5/2=0,29 мм

Так как толщину наплавленного слоя трудно обеспечить с точностью до сотых долей мм, принимаем Н=0,3.

Если известны размеры детали до обработки (Д) и после обработки (d) , то припуска обработку (h) определяется так :

h = Д-d/2= 0,22 мм.

.4 Расчет норм времени

Сборочные работы в авторемонтном производстве - это преимущественно ручные операции. Сложность сборочных работ состоит в том, что сборка осуществляется из деталей, имеющих разную точности размеров. Основными факторами, влияющими на продолжительность выполнения сборочных работ, является конструктивная точность узлов и деталей, их вес и взаимное расположение.

Нормирование для наплавки в среде углекислого газа:

Т_о =

Где: L - длина наплавляемой поверхности детали, мм (определяется по рабочему чертежу);

n - частота вращения детали, об/мин

S - подача сварочной головки, мм/об

i - число слоев наплавки.

Т_о = мин.

Нормирование для железнение:

Определить время на сварку трещины толкателя клапана автомобиля Зил-4331.

Т_о = 10*60*h*y/D_k*c*n, мин

Где: h - толщина слоя покрытия на сторону с учетом припуска на шлифование , мм;

D_k - плотность тока на катоде , А/дм²;

с - электрохимический эквивалент, теоретически количество металла, выделяющегося на катоде в процессе электролиза, г/А*q;

n - коэффициент выхода металла по току.

Т_о = 10*60*0,37,7/5*1,042*85=312 мин

4. Комплект документов на восстановление

.1 Маршрутная карта

Маршрутная карта - предназначена для маршрутного описания технологического процесса. Она является составной и неотъемлемой частью комплектов ТД и ТИ изготовления или ремонта изделий и их составных частей.

Формы маршрутной карты установленные ГОСТ 3. 1118 - 82, являются унифицированными и их следует применять независимо от типа и характера производства и степени детализации описания ТИ.

Маршрутная карта выполняется по стандартной форме. Операция технологического процесса ремонта детали указывается в последовательности их выполнения без указания переходов операции.

Маршрутная карта:

снимаем крышку клапана ;

вынимаем толкатель клапана ;

мойка толкателя клапана;

осмотр дефектов и микротрещин;

устраняем все дефекты;

сборка в обратной последовательности

5. Графическая часть

.1 Расчет годовой трудоемкости работ на участке

Т^Г = t * n * N * K_мр, чел-ч

Т^Г = 20,028 * 16 * 7000 * 3,5 = 10976, чел-ч.

Где: t - трудоемкость на единицу продукции и для заданных условий, чел-ч;

n - число одноименных деталей в изделии;

N - годовая программа;

К_мр - маршрутный коэффициент ремонта

.2 Расчет количества производственных рабочих

M_сп = Т_Г / Ф_др, чел_;

M_сп = Т_Г /Ф_{др =} 11040 / 1840 = 6 чел.

Где: Т^Г - годовая трудоемкость работ на участке, чел-ч;

Ф_до - действительный годовой фонд времени рабочего, ч;

.3 Расчет количество основного оборудования на участке

Х_о = Т_Г / Ф_до, об;

Х_о = Т_Г / Ф_до = 11040 / 1644= 6,7, принимаем Х₀ = 7 об.

Где: Ф_{др -} действительный годовой фонд времени рабочего, ч;

5.4 Расчет площади участка

F_у = F_об * К_n, м²,

F_у = F_об * К_n = 18,44* 2 = 36,88, м²

Где: F_об - суммарная площадь горизонтальной проекции технологического оборудования и организация оснастки, м²;

К_n - коэффициент плотности расстановки оборудования;

Для расчета суммарной площади горизонтальной проекции технологического оборудования и организационной оснастки составляется сводная ведомость технологического оборудования и организационной оснастки по следующей формуле:

Таблица - Ведомость технологического оборудования и организационной оснастки

6. Организация труда на производственном участке

Порядок составления проектов организации труда на производственных участках авторемонтных предприятий

Общая характеристика участка:

Вид выполняемых работ - слесарная, токарня, сварочная, наплавочная;

Производственная площадь - 18,44м²

3 Тип производства - серийная;

Вид характеристики производственного процесса - механизированный;

Вид системы управления - централизованная управления производства

По результатам определения числа рабочих мест и закрепления их за работающими составим карту расстановки рабочих по рабочим местам:

Таблица 5

Таблица 6 - Технологическое оборудование

.1 Охрана труда

Под охраной труда понимают систему законодательных актов и соответствующих им мероприятий, направленных на сохранение здоровья и работоспособности трудящихся. Система организационных и технических мероприятий и средств, предоставляющих предотвращение производственный травматизм, носит название техники безопасности.

Производственная санитария предусматривает мероприятия по правильному устройству и содержанию промышленных предприятий и оборудования (надлежащее освещение, правильное расположение оборудования и т.д.) создание наиболее здоровых и благоприятных условий труда, предотвращающих профессиональные заболевания рабочих. КЗоТ является основным положением по охране труда.

Техника безопасности при выполнении работ

Для предупреждения производственного травматизма в каждом предприятии необходимо:

- инструктировать по безопасным приёмам работы;

контролировать соблюдение правил техники безопасности;

Техника безопасности в топливном цехе:

при снятии агрегатов и деталей, связанных с большим физическим напряжением, а также при неудобстве в работе следует применять приспособления и съёмники, обеспечивающие безопасность выполнения данной работы;

- при разборке снимать, транспортировать и устанавливать тяжеловесные узлы следует при помощи подъёмно-транспортных механизмов, оборудованных приспособлениями, захватами, гарантирующими полную безопасность работ;

- запрещается пользоваться электроинструментом с неисправной изоляцией или отсутствием заземления.

Кроме изучения инструкций предусматривается вводный инструктаж при поступлении на работу, инструктаж на рабочем месте, дополнительные инструктажи и обучение по специальной программе.

Вводный инструктаж проводится в целях ознакомления поступающих на работу с общей производственной обстановкой и особенностями работы предприятия, с опасностями, встречающимися при работе на предприятии.

Инструктаж непосредственно на рабочем месте является практическим показом безопасного приёма труда.

При переводе на другую должность или на другой участок, каждый работник проходит специальный инструктаж на рабочем месте

Заключение

В данном курсовом проекте я отразил методику расчёта и ремонта, обосновал и выбрал метод организации технического ремонта, а также я получил навык расчёта программы в номенклатурном выражении, так же здесь разрабатывается технологические процессы восстановления с применением наиболее прогрессивных форм и методов организации автотранспортного производства. Так же выполняются расчёты количества рабочих мест, площади производственных помещений технического ремонта.

Литература

1. Ремонт автомобилей и двигателей. Под руководством В. И. Карагодин, 200.

. Клебанов В.Б. и др. Ремонт автомобилей. М., Транспорт, 1974.

. Боднев А.Г., Каверин Н.Н. Лабораторный практикум по ремонту автомобилей. М., Транспорт, 1984.

. Матвеев В.А., Пустовалов И.И. Техническое нормирование ремонтных работ в сельском хозяйстве. М., Колос, 1979.

. Дехтеринский Л.В. и др. Технология ремонта автомобилей. М., Транспорт, 1979.

. Оборудование для ремонта автомобилей. Под ред. Шахнева М.Н., Транспорт, 1979.

. Справочник технолога авторемонтного производства. Под ред. Малышева А.Г., Транспорт, 1977.

. Верещак Ф.П., Абелевич Ш.А. Проектирование авторемонтных предприятий. М., Транспорт, 1973.

. РК - 200 - РСФСР - 1/1 - 2035 - 80. Автомобиль ЗИЛ - 130 и его модификации (без двигателя). Руководство по капитальному ремонту. Минавтотранс РСФСР, техническое управление, 1981.

. РК-200-РСФСР-2/1-2036-80. Автомобиль ГАЗ - 53А (без двигателя).

Руководство по капитальному ремонту. М., Минавтотранс РСФСР, техническое управление, 1981.

. РК - 200 - РСФСР - 2/1 - 2056 - 80. Двигатели ЗМЗ - 53 и ЗМЗ - 672.

Руководство по капитальному ремонту. М., Минавтотранс РСФСР, техническое управление, 1981.

. РК - 20 - РСФСР - 2025 - 73 (80). Автомобиль ГАЗ - 24 «Волга». Руководство по капитальному ремонту. М., Транспорт, 1976.

. РД - 200 - РСФСР - 2/1 - 0007 - 76.

Руководство по нормированию технологических процессов капитального ремонта автомобилей. М., Минавтотранс РСФСР, техническое управление, 1978.