Файл: План урока тема урока Ремонт и восстановление деталей. Цели урока обучающая. Образовательная.docx
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 29.04.2024
Просмотров: 36
Скачиваний: 0
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
, шлицевые, карданные валы и др.) термически обработаны (цементация или закладка), и перед удалением дефектного элемента необходим местный отпуск газосварочной горелкой или токами высокой частоты (ТВЧ).
Изготовление заменяемой части. Материал заменяемой части берут такой же, как и основной. Изготавливают эту часть сразу под нормальный размер без припусков на последующую обработку, за исключением случаев, когда требуется соблюдение соосности или точности взаиморасположения, фиксируемое по этой части детали. Если заменяемую часть детали требуется термически обработать, это делают до ее установки на основную деталь.
Соединение и закрепление заменяемой части выполняют посадкой на резьбе, запрессовкой и приваркой. Валы и трубчатые детали сваривают стыковой сваркой или сваркой трением. Для снятия возникших при сварке напряжений применяют нормализацию или отжиг.
Окончательная механическая обработка и контроль. При необходимости установленную часть обрабатывают под нормальный размер, проверяют соосность всей детали и взаимное расположение всех ее элементов.
2.3. СПОСОБЫ. ЗАДЕЛКИ ТРЕЩИН
В процессе эксплуатации часто появляются трещины, снижающие прочность и нарушающие герметичность детали. Во многих случаях трещины успешно устраняют слесарно-механическими способами — штифтованием, фигурными вставками и постановкой заплат.
Штифтование применяют при восстановлении герметичности корпусных деталей. Сущность его состоит в том, что трещину по всей ее длине заделывают резьбовыми штифтами. Вначале засверливают концы трещины, нарезают в них резьбу и устанавливают штифты. Затем в последовательности, указанной на рисунке 2, сверлят отверстия и устанавливают остальные штифты. Каждый штифт должен перекрывать соседний примерно до 1/3 диаметра.
Штифты изготовляют из красной меди или бронзы. После установки верхние концы штифтов расчеканивают, зачищают и иногда пропаивают мягким припоем.
Штифтованием заделывают трещины в корпусах коробок передач, задних мостов и трансмиссий, а также трещины водяных рубашек, блоков цилиндров и др. Несмотря на кажущуюся простоту способа, он очень трудоемок и требует достаточно высокой квалификации слесаря.
Рис. 2. Схема заделки трещин штифтами.
Фигурные вставки используют при ремонте корпусных деталей. Этот способ позволяет восстанавливать не только герметичность детали
, но и ее прочность. Трещины ремонтируют уплотняющими и стягивающими фигурными вставками, которые изготовляют из стали 20 или Ст. 3.
Ремонт трещин уплотняющими фигурными вставками (рис.3, а) заключается в следующем. Поверхность с трещиной очищают от грязи и масла. При помощи магнитного дефектоскопа ДМП-2 или другим способом определяют конфигурацию и концы трещины и обозначают их мелом. Отступив от конца трещины в сторону ее продолжения на 4...5 мм, накернивают и просверливают отверстие диаметром 4,6 мм на глубину 3,5 (диаметр сверла 4,5 мм). Затем с помощью специального кондуктора электродрелью или на сверлильном станке делают такие же отверстия по всей трещине, а через каждые пять отверстий поперек ее, так, как показано на рисунке 3,б. Просверленные отверстия продувают сжатым воздухом. Поверхности фигурного паза и вставок обезжиривают техническим ацетоном. С помощью бородка и молотка устанавливают сначала поперечные, затем продольные фигурные вставки. Предварительно боковые поверхности и торцы вставок смазывают эпоксидным составом.
Рис. 3. Схема заделки трещин фигурными вставками:
а уплотняющая вставка, б - схема заделки трещины уплотняющими вставками; в — стягивающие вставки, г - подготовка паза под стягивающую вставку.
Отремонтированный участок зачищают заподлицо с поверхностью детали и при необходимости проверяют деталь на герметичность.
При заделке трещин в толстостенных корпусных деталях рекомендуется устанавливать фигурные вставки с заклепками диаметром 4,8 мм в два-три слоя.
Ремонт трещин стягивающими фигурными вставками (рис. 3, в) почти аналогичен ремонту трещин уплотняющими вставками. Фигурный паз под стягивающую фигурную вставку изготовляют только поперек трещины. Сначала при помощи специального кондуктора сверлят шесть отверстий на глубину 10 мм. располагая три с одной стороны трещины и три с другой. Затем специальным пробойником (рис. 3, г) удаляют перемычки между отверстиями. В полученный паз запрессовывают фигурную вставку, предварительно обезжирив поверхности и смазав их эпоксидным составом. Стягивание трещины происходит за счет разности размеров шага между осями отверстий фигурного паза (4,2 мм) и шага фигурной вставки (4,0 мм).
Стягивающими фигурными вставками рекомендуется ремонтировать трещины в блоках цилиндров, расположенные в верхних перегородках между цилиндрами, а также трещины в головках цилиндров, расположенные в перемычках между клапанными гнездами и между клапанным гнездом и гнездом под камеру сгорания.
Постановка заплат. Этим способом восстанавливают герметичность корпусных деталей. Кроме того, заплаты используют для заделки трещин и пробоин деталей оперения, рам и др. Заплаты изготовляют, из мягкой листовой стали толщиной 1,5...2,0 мм, а иногда из листовой меди или латуни. Для ремонта оперения берут материал толщиной, равной толщине детали. Определяют границы трещины, зачищают ее и засверливают концы. При ремонте оперения иногда приходится делать правку. Размер заплаты должен быть таким, чтобы она выходила из края пробоины или трещины на 15... 20 мм. Крепят заплату винтами или заклепками на расстоянии 10...15 мм одна от другой. Перед установкой заплату место трещины промазывают суриком, а при восстановлении герметичности под заплату ставят прокладку из полотна и также промазывают ее суриком или герметизирующей смазкой.
2.4. ВОССТАНОВЛЕНИЕ ДЕТАЛЕЙ ДАВЛЕНИЕМ
Способ восстановления деталей давлением основан на пластической деформации металлов, то есть их способности изменять свою форму под давлением с нагревом или без него.
При восстановлении деталей без нагрева требуются большие нагрузки. Пластическая деформация металла происходит без изменения его структуры за счет сдвигов частиц внутри зерен (кристаллов). В результате изменяются механические свойства: снижается вязкость и повышается твердость.
При восстановлении деталей с нагревом до температуры, равной 0,8...0,9 температуры плавления, необходимое усилие значительно снижается. Пластическое деформирование детали происходит вследствие сдвига целых зерен металла. При этом изменяются структура и механические свойства материала. В результате горячей обработки давлением механические свойства металла иногда можно улучшить.
Преимущества способа обработки деталей давлением простота, невысокая трудоемкость, низкая стоимость и хорошее качество ремонта без применения дополнительного материала. Недостатки — изменение механических свойств детали, нарушение термообработки при нагреве, затраты на нагрев и последующую термообработку, а также возможность появления трещин. Чтобы избежать появления трещин, часто после обработки деталей давлением их подвергают отжигу, нормализации или отпуску.
На практике применяют следующие виды восстановления деталей давлением: осадку, вдавливание, раздачу, обжатие, вытяжку и правку (рис. 4). Кроме того, большое распространение получили виды пластической деформации, изменяющие шероховатость и физико-механические свойства поверхностного слоя детали.
Рис. 4. Схемы восстановления деталей давлением:
а - осадкой; б - вдавливанием; в — раздачей; г — обжатием;
д - вытяжкой; е - правкой
К таким видам обработки относятся: обкатка и накатка роликами и шариками, ударно-вибрационные виды обработки, обдувка поверхностей и др.
Осадка. Направление действующей силы Р. (рис. 4, а) не совпадает с направлением деформации, то есть не совпадает с направлением изменения формы детали. Этот способ применяют для увеличения наружного диаметра сплошных и полых деталей, а также для уменьшения внутренних диаметров полых деталей за счет уменьшения высоты.
Осадкой в холодном состоянии часто восстанавливают бронзовые втулки верхней головки шатуна и другие детали. Осаживают втулки непосредственно в детали, если прочность ее достаточна, или в специальных приспособлениях под прессом (рис. 5). Осаживаемую втулку 4 закладывают в кольцо 2, установленное на подставке 1. В масляные каналы и отверстия закладывают специальные вставки З. Воздействуют на втулку 4 через пуансон 6 с усилием до 1 МН. Диаметр пальца 5 должен быть на 0,15...0,20 мм меньше, а кольца 2 больше окончательно обработанных размеров
(припуск на обработку). Уменьшение высоты втулки не должно превышать 8...10% нормальной.
Вдавливание характеризуется тем, что направление действующей силы Р, так же как и при осадке, не совпадает с направлением требуемой деформации (рис. 4, 6), но длина детали при этом не изменяется. Увеличение необходимого размера детали происходит за счет выдавливания материала из нерабочей части.
Вдавливанием восстанавливают тарелки клапанов, изношенные боковые поверхности шлицев на валах и в отверстиях, шаровые пальцы и др.
Восстановление изношенных шлицев по толщине вдавливанием (рис. 6, а) происходит следующим образом. Изготавливают ролик (рис. 6, б) из стали марки У10 и термически обрабатывают (закалка с отпуском) его до твердости НRС 50...52. С усилием не менее 20 кН по всей длине шлица на его середине без нагрева детали продавливают роликом канавку.
Рис. 5. Схема осадки втулок в приспособлении:
1 — подставка; 2 — кольцо; 3 — вставка; 4 — втулка; 5 — палец;
6 — пуансон.
Рис. 6. Восстановление шлицев вдавливанием:
а – схема вдавливания шлица; б — размеры ролика; 1 – ролик; 2 - шлиц
Иногда для восстановления шлицев на валах используют строгальные станки, а для восстановления шлицев в отверстиях долбежные станки, и процесс вдавливания выполняют за несколько проходов. Если восстанавливают шлицы с твердостью выше HRC 30, то их подвергают высокому отпуску.
После вдавливания шлицев выполняют механическую обработку: шлицы валов протачивают по наружной поверхности и фрезеруют по боковым сторонам; шлицы отверстий растачивают и протягивают. При необходимости деталь термически обрабатывают до требуемой твердости и окончательно механически обрабатывают, шлифуют наружные и боковые поверхности шлицев на валах; шлифуют отверстия и калибруют боковые поверхности шлицев во втулках.
Раздача характеризуется тем, что направление действующей силы совпадает с направлением требуемой деформации (рис. 4, в). Раздачу применяют для восстановления втулок, полых пальцев, шлицевых и гладких валов, изношенных по наружной поверхности, и др. Раздача под постоянный размер заключается в пропрессовке через отверстие шарика или специальной оправки пуансона 4 (рис. 7.).
Изготовление заменяемой части. Материал заменяемой части берут такой же, как и основной. Изготавливают эту часть сразу под нормальный размер без припусков на последующую обработку, за исключением случаев, когда требуется соблюдение соосности или точности взаиморасположения, фиксируемое по этой части детали. Если заменяемую часть детали требуется термически обработать, это делают до ее установки на основную деталь.
Соединение и закрепление заменяемой части выполняют посадкой на резьбе, запрессовкой и приваркой. Валы и трубчатые детали сваривают стыковой сваркой или сваркой трением. Для снятия возникших при сварке напряжений применяют нормализацию или отжиг.
Окончательная механическая обработка и контроль. При необходимости установленную часть обрабатывают под нормальный размер, проверяют соосность всей детали и взаимное расположение всех ее элементов.
2.3. СПОСОБЫ. ЗАДЕЛКИ ТРЕЩИН
В процессе эксплуатации часто появляются трещины, снижающие прочность и нарушающие герметичность детали. Во многих случаях трещины успешно устраняют слесарно-механическими способами — штифтованием, фигурными вставками и постановкой заплат.
Штифтование применяют при восстановлении герметичности корпусных деталей. Сущность его состоит в том, что трещину по всей ее длине заделывают резьбовыми штифтами. Вначале засверливают концы трещины, нарезают в них резьбу и устанавливают штифты. Затем в последовательности, указанной на рисунке 2, сверлят отверстия и устанавливают остальные штифты. Каждый штифт должен перекрывать соседний примерно до 1/3 диаметра.
Штифты изготовляют из красной меди или бронзы. После установки верхние концы штифтов расчеканивают, зачищают и иногда пропаивают мягким припоем.
Штифтованием заделывают трещины в корпусах коробок передач, задних мостов и трансмиссий, а также трещины водяных рубашек, блоков цилиндров и др. Несмотря на кажущуюся простоту способа, он очень трудоемок и требует достаточно высокой квалификации слесаря.
Рис. 2. Схема заделки трещин штифтами.
Фигурные вставки используют при ремонте корпусных деталей. Этот способ позволяет восстанавливать не только герметичность детали
, но и ее прочность. Трещины ремонтируют уплотняющими и стягивающими фигурными вставками, которые изготовляют из стали 20 или Ст. 3.
Ремонт трещин уплотняющими фигурными вставками (рис.3, а) заключается в следующем. Поверхность с трещиной очищают от грязи и масла. При помощи магнитного дефектоскопа ДМП-2 или другим способом определяют конфигурацию и концы трещины и обозначают их мелом. Отступив от конца трещины в сторону ее продолжения на 4...5 мм, накернивают и просверливают отверстие диаметром 4,6 мм на глубину 3,5 (диаметр сверла 4,5 мм). Затем с помощью специального кондуктора электродрелью или на сверлильном станке делают такие же отверстия по всей трещине, а через каждые пять отверстий поперек ее, так, как показано на рисунке 3,б. Просверленные отверстия продувают сжатым воздухом. Поверхности фигурного паза и вставок обезжиривают техническим ацетоном. С помощью бородка и молотка устанавливают сначала поперечные, затем продольные фигурные вставки. Предварительно боковые поверхности и торцы вставок смазывают эпоксидным составом.
Рис. 3. Схема заделки трещин фигурными вставками:
а уплотняющая вставка, б - схема заделки трещины уплотняющими вставками; в — стягивающие вставки, г - подготовка паза под стягивающую вставку.
Отремонтированный участок зачищают заподлицо с поверхностью детали и при необходимости проверяют деталь на герметичность.
При заделке трещин в толстостенных корпусных деталях рекомендуется устанавливать фигурные вставки с заклепками диаметром 4,8 мм в два-три слоя.
Ремонт трещин стягивающими фигурными вставками (рис. 3, в) почти аналогичен ремонту трещин уплотняющими вставками. Фигурный паз под стягивающую фигурную вставку изготовляют только поперек трещины. Сначала при помощи специального кондуктора сверлят шесть отверстий на глубину 10 мм. располагая три с одной стороны трещины и три с другой. Затем специальным пробойником (рис. 3, г) удаляют перемычки между отверстиями. В полученный паз запрессовывают фигурную вставку, предварительно обезжирив поверхности и смазав их эпоксидным составом. Стягивание трещины происходит за счет разности размеров шага между осями отверстий фигурного паза (4,2 мм) и шага фигурной вставки (4,0 мм).
Стягивающими фигурными вставками рекомендуется ремонтировать трещины в блоках цилиндров, расположенные в верхних перегородках между цилиндрами, а также трещины в головках цилиндров, расположенные в перемычках между клапанными гнездами и между клапанным гнездом и гнездом под камеру сгорания.
Постановка заплат. Этим способом восстанавливают герметичность корпусных деталей. Кроме того, заплаты используют для заделки трещин и пробоин деталей оперения, рам и др. Заплаты изготовляют, из мягкой листовой стали толщиной 1,5...2,0 мм, а иногда из листовой меди или латуни. Для ремонта оперения берут материал толщиной, равной толщине детали. Определяют границы трещины, зачищают ее и засверливают концы. При ремонте оперения иногда приходится делать правку. Размер заплаты должен быть таким, чтобы она выходила из края пробоины или трещины на 15... 20 мм. Крепят заплату винтами или заклепками на расстоянии 10...15 мм одна от другой. Перед установкой заплату место трещины промазывают суриком, а при восстановлении герметичности под заплату ставят прокладку из полотна и также промазывают ее суриком или герметизирующей смазкой.
2.4. ВОССТАНОВЛЕНИЕ ДЕТАЛЕЙ ДАВЛЕНИЕМ
Способ восстановления деталей давлением основан на пластической деформации металлов, то есть их способности изменять свою форму под давлением с нагревом или без него.
При восстановлении деталей без нагрева требуются большие нагрузки. Пластическая деформация металла происходит без изменения его структуры за счет сдвигов частиц внутри зерен (кристаллов). В результате изменяются механические свойства: снижается вязкость и повышается твердость.
При восстановлении деталей с нагревом до температуры, равной 0,8...0,9 температуры плавления, необходимое усилие значительно снижается. Пластическое деформирование детали происходит вследствие сдвига целых зерен металла. При этом изменяются структура и механические свойства материала. В результате горячей обработки давлением механические свойства металла иногда можно улучшить.
Преимущества способа обработки деталей давлением простота, невысокая трудоемкость, низкая стоимость и хорошее качество ремонта без применения дополнительного материала. Недостатки — изменение механических свойств детали, нарушение термообработки при нагреве, затраты на нагрев и последующую термообработку, а также возможность появления трещин. Чтобы избежать появления трещин, часто после обработки деталей давлением их подвергают отжигу, нормализации или отпуску.
На практике применяют следующие виды восстановления деталей давлением: осадку, вдавливание, раздачу, обжатие, вытяжку и правку (рис. 4). Кроме того, большое распространение получили виды пластической деформации, изменяющие шероховатость и физико-механические свойства поверхностного слоя детали.
Рис. 4. Схемы восстановления деталей давлением:
а - осадкой; б - вдавливанием; в — раздачей; г — обжатием;
д - вытяжкой; е - правкой
К таким видам обработки относятся: обкатка и накатка роликами и шариками, ударно-вибрационные виды обработки, обдувка поверхностей и др.
Осадка. Направление действующей силы Р. (рис. 4, а) не совпадает с направлением деформации, то есть не совпадает с направлением изменения формы детали. Этот способ применяют для увеличения наружного диаметра сплошных и полых деталей, а также для уменьшения внутренних диаметров полых деталей за счет уменьшения высоты.
Осадкой в холодном состоянии часто восстанавливают бронзовые втулки верхней головки шатуна и другие детали. Осаживают втулки непосредственно в детали, если прочность ее достаточна, или в специальных приспособлениях под прессом (рис. 5). Осаживаемую втулку 4 закладывают в кольцо 2, установленное на подставке 1. В масляные каналы и отверстия закладывают специальные вставки З. Воздействуют на втулку 4 через пуансон 6 с усилием до 1 МН. Диаметр пальца 5 должен быть на 0,15...0,20 мм меньше, а кольца 2 больше окончательно обработанных размеров
(припуск на обработку). Уменьшение высоты втулки не должно превышать 8...10% нормальной.
Вдавливание характеризуется тем, что направление действующей силы Р, так же как и при осадке, не совпадает с направлением требуемой деформации (рис. 4, 6), но длина детали при этом не изменяется. Увеличение необходимого размера детали происходит за счет выдавливания материала из нерабочей части.
Вдавливанием восстанавливают тарелки клапанов, изношенные боковые поверхности шлицев на валах и в отверстиях, шаровые пальцы и др.
Восстановление изношенных шлицев по толщине вдавливанием (рис. 6, а) происходит следующим образом. Изготавливают ролик (рис. 6, б) из стали марки У10 и термически обрабатывают (закалка с отпуском) его до твердости НRС 50...52. С усилием не менее 20 кН по всей длине шлица на его середине без нагрева детали продавливают роликом канавку.
Рис. 5. Схема осадки втулок в приспособлении:
1 — подставка; 2 — кольцо; 3 — вставка; 4 — втулка; 5 — палец;
6 — пуансон.
Рис. 6. Восстановление шлицев вдавливанием:
а – схема вдавливания шлица; б — размеры ролика; 1 – ролик; 2 - шлиц
Иногда для восстановления шлицев на валах используют строгальные станки, а для восстановления шлицев в отверстиях долбежные станки, и процесс вдавливания выполняют за несколько проходов. Если восстанавливают шлицы с твердостью выше HRC 30, то их подвергают высокому отпуску.
После вдавливания шлицев выполняют механическую обработку: шлицы валов протачивают по наружной поверхности и фрезеруют по боковым сторонам; шлицы отверстий растачивают и протягивают. При необходимости деталь термически обрабатывают до требуемой твердости и окончательно механически обрабатывают, шлифуют наружные и боковые поверхности шлицев на валах; шлифуют отверстия и калибруют боковые поверхности шлицев во втулках.
Раздача характеризуется тем, что направление действующей силы совпадает с направлением требуемой деформации (рис. 4, в). Раздачу применяют для восстановления втулок, полых пальцев, шлицевых и гладких валов, изношенных по наружной поверхности, и др. Раздача под постоянный размер заключается в пропрессовке через отверстие шарика или специальной оправки пуансона 4 (рис. 7.).
