Технология востановления шатуна

     В расточенное  отверстие запрессовывают ремонтную втулку (Рис.6), изготовленную из бронзы БрОЦС 5-5-5 (ГОСТ 61.3-65).

 

     

     Рис.8. Ремонтная втулка верхнее головки шатуна 

     Наружный  диаметр Д втулки для расточенного на ремонтный размер отверстия в  шатуне должен быть 56,25

     Бронзовую втулку запрессовывают с натягом 0,05-0,12 мм заподлицо с торцом шатуна, совместив масляные отверстия во втулке и шатуне. Перед запрессовкой втулку охладить до температуры минус 50°С в специальном контейнере с сухим льдом. 

     Рис.9. Приспособление для контроля шатуна: 2, 6 - индикатор; 3 - основание; 4 - корпус; 5 - стойка; 7 - упор; 9 - базовый палец; 10 - установочный палец; U - скоба

 

     Расточку  отверстия в бронзовой втулке до диаметра 50 4+0°. Шероховатость поверхности  после расточки равна 0,32 мкм. Перед  мойкой масляный канал в шатуне прочищают шомполом. Промывают шатун в моечной машине и обдувают сжатым воздухом.

     Изгиб, скручивание шатуна, расстояние между  осями отверстий верхней и  нижней головок проверяют на контрольном  приспособлении.

     Настройку индикаторов, установленных на приспособлении, производят по эталону. В верхнюю головку шатуна вставляют установочный палец 10, надевают шатун отверстием нижней головки на базовый палец 9 и кладут выступающими поверхностями установочного пальца 10 на упор 7.

     Непараллельность  осей отверстий верхней и нижней головок не должна превышать 0,04 мм на длине 100 мм.

     Оси отверстий должны лежать в одной  плоскости, отклонение не более 0,03 мм на длине 100 мм.

     Расстояние  между осями должно быть 280±0,03 мм. Контроль отверстий (диаметр 50^0^° mm и диаметр 93+0'021 мм) производят индикаторным нутромером. Шероховатость поверхностей в отверстиях головок - а = 0,63 мкм торцов а=1,25 мкм. Проверяют совпадение отверстий во втулке и шатуне. 

     Таблица 2.

Анализ дефектов детали и требований, предъявляемых  к отремонтированной детали.

2.2 Определение годовой программы технологического процесса восстановления детали

 

     Годовая программа: Nг=N n kр=25000 1 0,5 = 12 500 шт.

     Выбор способов устранения дефектов.

     Дефект  №1 (Износ торцов нижней головки  шатуна).

     Выбираем  способы по конструкторско-технологическим  характеристикам.

     Металлизация:

     МПл не подходит из-за малой толщины  наращиваемого слоя металла и  вида покрытия.

     Способ  МГП не подходит из-за дороговизны материала покрытия (бронза дорогая).

     МЭД подходит по всем параметрам и показателям.

     МВЧ и МИВЧ не подходит по материалу  покрытия и виду восстанавливаемой  поверхности.

     Ручная  и механизированная сварка под слоем  флюса 6

     НРг и НРад не подходят по виду основного материала изношенной детали.

     НОФпл, НСФсер, НСФтмо, НСФпг, НСФпл подходят по всем показателям.

     Вибродуговая  наплавка:

     НВдж, МВДсо2, НВДп, НВДвс, НВДгж, НВДпл, НВДуз, НВДтмо подходят по всем показателям.

     Микронаплавка, наплавка в среде СО2, припекание порошков.

     НЭИ, НПЭ, НБм не подходят по виду поверхности  восстановления.

     НУГфл, НУГлэ, ТДПП, ЭНП не подходят из-за большего минимально допустимого диаметра восстанавливаемой поверхности.

     НУГ и НУГар подходят по всем показателям.

     Хромирование:

     ХРппол, ХРлег, ХРхэ не подходят так как сопряжение восстанавливаемой поверхности  является подвижным.

     ХР, ХРор, ХРуз, ХРстр подходят по всем показателям.

     Железнение:

     Использование в данном случае любого вида железнения весьма не желательно по трем причинам:

     а) Приходится наносить 2-3 слоя, так как один не обеспечивает требуемой толщины.

     б) Низкая экологичность методов железнения, требуется очистка стоков.

     в) Низкая усталостная выносливость.

     По  показателям физико-механических свойств:

     Способ наплавки ручной аргонодуговой не подходит из-за малой величины микротвердости (всего 200 кг/мм2).

     Способ  наплавки вибродуговой в среде пара не подходит из-за малой величины микротвердости (всего 225 кг/мм2).

     Способы вибронаплавки НВдж, НВДвс, НВДгж, НВДпл, НВДуз и НВДтмо не подходят из-за малого показателя долговечности.

     Способ  наплавки в среде углекислого газа без охлаждения не подходит из-за малой величины микротвердости (всего 230 кг/мм2).

     Способ  хромирования в обычном электролите  не подходит из-за малой величины выносливости.

     По  технико-экономическим показателям.

     Наплавка  ручная газовая не подходит для нашего массового ремонта деталей (12500 деталей  в год), так как является весьма дорогим способом. Хромирование способами  ХРппол, ХРхэ, ХРуз, ХРстр не желательны к применению из-за дороговизны.

     По  прочим характеристикам:

     Способ  металлизации МЭД не стоит применять  т.к получаемое покрытие является хрупким, что для нашего случая недопустимо.

     Способ  вибродуговой наплавки в среде углекислого  неприемлем из-за наличия пор, раковин, трещин и т.д.

     Способ  вибронаплавки порошковой проволоки  не желателен к применению из-за наличия неравномерностей в структуре  покрытия.

     Способ  микронаплавки в среде углекислого  газа с добавлением аргона нежелателен  к применению из-за низкой производительности.

     Способ  хромирования в электролите с  каталитическими добавками применяется  редко и оборудование для него весьма дорого, поэтому его мы тоже не будем применять.

     Выбираем  способ хромированием в саморегулирующимся электролите.

     Дефект  №2 (Задиры поверхности нижней головки шатуна).

     Выбираем  способы по конструкторско-технологическим  характеристикам.

     Металлизация:

     МВЧ, МПГ, МПл не подходят по виду материалу  покрытия.

     Способ  МИВЧ не подходит по виду восстанавливаемой  поверхности

     По  всем показателям подходит способ МЭД.

     Ручная  и механизированная сварка под слоем  флюса:

     Подходят  способы НРад и НСФлп.

     Остальные способы не подходят по виду восстанавливаемой  поверхности или материалу покрытия.

     Вибродуговая  наплавка:

     Ни  один способ не подходит из-за вида восстанавливаемой поверхности.

     Микронаплавка, наплавка в среде СО2, припекание порошков.

     Подходит  метод НЭЧ, другие не подходят по виду поверхности восстановления (упрочнения).

     Хромирование:

     Также не подходит не один метод, так ка не совпадают виды поверхности восстановления (упрочнения).

     Железнение:

     Не  подходит не один метод, так как не совпадают виды поверхности восстановления (упрочнения).

     По  показателям физико-механических свойств.

     Способ  металлизации МЭД не подходит из-за низких показателей коэффициента выносливости, сцепляемости и долговечности.

     По  технико-экономическим и прочим показателям:

     В принципе способы ремонта сваркой НРад, НСФпл и микронаплавкой НЭИ имеют  примерно одинаковую себестоимость, все  же предпочтение отдадим способу  электроимпульсной микронаплавки, т.к сварка НРад, является малопроизводительной, а НСФпл требует термической обработки.

     В результате выбираем способ электроимпульсной  наплавки.

     Дефект  №3 (Износ отверстия под втулку верхней головки шатуна).

     Данный  дефект устраняется растачиванием отверстия верхней головки шатуна под следующий ремонтный размер. А при значительном износе выбираем способ восстановления.

     Ручная  и механизированная сварка под слоем  флюса:

     Способы НРэ, НСФпл, НСФсер, НСФтмо, НСФпг и  НСФлп не подходят из-за большого минимально допустимого покрытия.

     Способ  НРад не подходит по виду материала  изношенной детали.

     Остается  способ НРг.

     Вибродуговая  наплавка:

     Не  подходит не один из способов, из-за большого минимально допустимого диаметра восстанавливаемой  поверхности.

     Микронаплавка, наплавка в среде СО2, припекание порошков.

     Подходят  способы НУГ и НУГар.

     Остальные способы не подходят из-за большего минимально допустимого диаметра поверхности  восстановления.

     Хромирование: В принципе для восстановления детали подходит почти любой способ хромирования, но заглядывая вперед отметим что хромированные детали в дальнейшем трудно обработать (механически), так что применение хромирования нежелательно.

     Железнение:

     Способы Жвв и Жпр не подходят по виду поверхности восстановления.

     Способы Жв, Жвх, Жуз, Жспл, Жмк и Жпор подходят для нашей детали.

     По  показателям физико-механических свойств:

     Способ  металлизации МЭД не подходит из за низких показателей коэффициента выносливости, сцепляемости и долговечности.

     Способ  сварки НРг не подходит из-за низкой долговечности.

     По  технико-экономическим и прочим показателям: Выбираем из способов микронаплавки (НУГ и НУГар) и железнения самый  дешевый по себестоимости ремонта. Ими оказываются микронаплавка  способами НУГар и железнение методом Жспл, но при дальнейшем рассмотрении характеристик этих двух способов делаем вывод, что применения способа железнения с нанесением сплава более выгодно, значит выбираем этот способ. Описание способа восстановления деталей хромированием в саморегулирующимся электролите.

     Процесс нанесения покрытий на детали включает в себя три группы операций: подготовку детали к нанесению покрытия, нанесения  покрытия и обработку детали после  покрытия.

     Подготовка  деталей к нанесению покрытия включает в себя следующие операции: механическую обработку поверхностей, подлежащих наращиванию; очистку деталей от окислов и предварительное обезжиривание; монтаж деталей на подвесное приспособление; изоляцию поверхностей, не подлежащих покрытию; обезжиривание деталей с последующей промывкой в воде; анодную обработку (декапирование).

     Предварительная механическая обработка детали имеет  цель придать восстанавливаем поверхностям правильную геометрическую форму. Производится эта обработка в соответствии с рекомендациями по механической обработке соответствующего материала.

     Очистку деталей от окислов с цель “оживления”  поверхности проводят обработку  поверхности путем обработки  шлифовальной шкуркой или мягкими  кругами с полировальной пастой. Предварительное обезжиривание  деталей производят путем промывки в растворителях (уайт-спирите, дихлорэтане, бензине и др.).

     При монтаже деталей на подвесное  приспособление необходимо обеспечить надежный их электрический контакт  с токоподводящей штангой, благоприятные  условия для равномерного распределения  покрытия по поверхности детали и для удаления пузырьков кислорода, выделяющихся при электролизе.