Термическая обработка изделий из чугуна ковкого

Общая часть

Характеристика детали

Кронштейн педалей сцепления и тормоза 51—1602063 расположен под кабиной водителя и крепится к лонжерону автомобиля. Кронштейн предназначен для крепления педалей сцепления и тормоза. В кронштейн запрессованы три втулки, для установки валика педалей сцепления и тормоза. На валик устанавливаются педали сцепления и тормоза.

Кронштейн педалей сцепления и тормоза изготовлен из чугуна ковкого КЧ 35-10 ГОСТ 1215—79. Втулки изготовлены из свинцовистой латуни ЛС 74—3 ГОСТ 2208—91.

Таблица 1

Химический состав: Кронштейна педалей сцепления и тормоза

Наименование и марка материала	Химический элемент и его процентное со­держание, %
С	Si	Mn	P	S
Чугун ковкий 35-10	2,5-2,8	1,1-1,3	0,3-0,6	0,2	0,12

Таблица 2

Механические свойства: Кронштейна педалей сцепления и тормоза

Наименование и марка материала	Показатель
δ, МПа	δ, %	HB
Чугун ковкий 35-10			100-

Габаритные размеры:

длина- 178 мм;

ширина- 150 мм;

высота- 140 мм.

Таблица 3

Термическая обработка изделий из чугуна ковкого

Вид терм. обработки	Темпера- тура нагрева,	Время выдержки, ч.	Охлаждение	Цель обработки
Нормализация	800-850	0,2-1 ч. на 25 мм толщины.	На воздухе	Повышение прочности и твердости.
Закалка	800-900	0,75-1,25 ч. на 25 мм толщины отливки.	В масле	Повышение твердости и износостойкости.
Отпуск	150-170 380-400 530-550 600-650	1-5 ч. В зависимости от толщины отливки и требуемых свойств.	На воздухе	Снятие напряжений и получение твердости 52-59 HRC 39-44,5 HRC 26-30 HRC 22-27 HRC

1.2 Технические требования на дефектацию детали

Таблица 3

Карта технических требований на дефектацию детали
Наименование детали (сборочной единицы): Кронштейн педалей сцепления и тормоза
	Номер детали (сборочной единицы): 51-1602063 обозначение по чертежу
Материал: Чугун ковкий 35-10 ГОСТ 1215-79 наименование, марка, номер стандарта
Твердость: HRC 30 не менее
Поз. на эскизе	Возможный дефект	Способ уста- новления дефекта и средства контроля	Размер	Заключение
по рабочему чертежу	допустимый без ремонта
	Износ отверстий Во втулках	Пробка ∅22,21 мм или нутромер НИ18-50 ГОСТ868- 82	Ø22,16+0,06	Ø22,21	Ремонтировать. Замена втулок.
	Трещина на корпусе 50 мм	Метод красок, линейка	-	—	Ремонтировать. Сварка.
	Износ крепежных отверстий под болты	Штангенциркуль	Ø11	Ø11+0,5	Годен.

Выбор размера партии деталей

Месячная программа восстанавливаемых по маршруту деталей N_мес., шт, определяется по формуле:

, (1)

где N_a — годовая производственная программа ремонта агрегатов или автомобилей, шт.,

— коэффициент ремонта, .

— число отремонтированных деталей на автомобиле, шт.,

12 — число месяцев в году.

.

Размер партии деталей , шт., равен

, (2)

где — число запусков в месяц,

Технологическая часть

Маршрут ремонта

Кронштейн педалей сцепления и тормоза перемещается по производственным участкам завода согласно маршруту №1. На этом маршруте устраняются дефекты: заварка трещины и замена втулок.

Кронштейн относится к деталям 2-го класса – крышки и кронштейны.

Выбор технологических баз

В качестве технологических баз при замене втулок принимаем торцовую поверхность и боковую поверхность [I] корпуса педалей сцепления и тормоза.

Расчет припусков

Дефект— износ отверстий во втулках кронштейна педалей сцепления и тормоза. Диаметр отверстия во втулке по рабочему чертежу равен Ø22,25^+0,04_.. Длина втулки по чертежу L_B=25,4мм. Материал детали – свинцовистая латунь ЛС74-3 ГОСТ 1019-47. Твердость материала 18 HRC. Шероховатость обработанной поверхности R_а=1,25мкм.

Определение промежуточных припусков и размеров для сле­дующего технологического процесса:

Слесарная. Выпрессовать втулки из кронштейна.

Слесарная. Запрессовать втулки.

Сверлильная. Развернуть отверстия до номинального размера.

Диаметр отверстия после чистового развертывания равен размеру по рабочему чертежу:

d=22,25^+0,04

Диаметр отверстия после чистового развертывания:

d₁=d+2h, (3)

где 2h— припуск на чистовое растачивание, мм

Принимаем 2h=0,06мм

d₁=22,25-0,06=22,19мм

Диаметр отверстия после чернового развертывания:

d₂=d₁+2h₁, (4)

где 2h₁— припуск на черновое развертывание, мм.

Принимаем 2h₁=0,14мм

d₂=22,19-0,14=22,05мм

Припуск на развертывание втулки равен:

2h_Р=d-d₂ (5)

2h_Р=22,25-22,05=0,2мм.

Таблица 5

Технологический маршрут ремонта, оборудование и оснастка

Номер операции	Наименование и содержание операции (по переходам)	Оборудование	Приспособление и вспомогательный инструмент	Инструмент
режущий, слесарный	измерительный
	Слесарная 1.Установить и закрепить деталь. 2.Выпрессовать втулки. 3.Снять деталь и уложить в тару.	Пресс гидравли-ческий Р 337	Оправка специальная Ключи гаечные ГОСТ2839-80
	Слесарная 1. Установить и закрепить деталь. 2.Запрессовать втулки. 3.Снять деталь и уложить в тару.	Пресс гидравли-ческий Р 337	Оправка специальная Ключи гаечные ГОСТ2839-80
	Вертикально-сверлильная 1.Установить и закрепить деталь. 2.Зенковать фаску C=1×30˚. 3.Снять деталь и уложить в тару.	Станок вертикально-сверлильный 2H125	Ключи гаечные ГОСТ2839-80	Зенковка коническая ГОСТ 14953-80	Нутромер индика-торный НИ 10-18 ГОСТ 868-82
	Вертикально-сверлильная 1.Установить и закрепить деталь. 2.Развернуть отверстие ∅22,25; l=25,4мм 3.Снять деталь и уложить в тару.	Станок вертикально-сверлильный 2H125	Ключи гаечные ГОСТ2839-80 Оправка ГОСТ 13044-85	Развертка со вставными ножами ГОСТ 883-80	Штангенциркуль ШЦ-П-160-0,1 ГОСТ 166-89 (Ø22,25)
	Контроль Проверить диаметр отверстия. ∅22,25H7; Ra=1,25мкм	Стол контролера ОТК			Нутромер индика-торный НИ 10-18 ГОСТ868-82 (∅22,25) Образец шероховатости Rа=1,25 ГОСТ 9378-75

Расчет режимов обработки

020 Вертикально-сверлильная операция

Переход 1. Развернуть отверстие, выдерживая размеры d=22,25мм; l=25,4мм; R_a=1,25мкм.

Определить режимы резания при развертывании отверстий на вертикально-сверлильном станке 2H125.

Исходные данные: материал детали — свинцовистая латунь ЛС 74-3 ГОСТ 1019-47;диаметр отверстия до развертывания d₁=22,05мм; диаметр после развертывания d=22,25мм, длина обрабатываемой поверхности по чертежу L_РЕЗ=25,4 мм, масса детали 1,5кг.

По нормативам принимаем развертку машинную со вставными ножами из быстрорежущей стали ГОСТ 883-80.

Переход 1.

1. Определение глубины резания t, мм, и числа проходов i.

t=(d₁-d)/2 (6)

где d₁, d-диаметры детали соответственно до и после обра­ботки, мм.

d₁ = 22,05мм; d= 22,25мм (из расчета припусков на обработку).

t=(22,25-22,05)/2=0,1мм;

2. Определение стойкости развертки.

, (7)

где – стойкость машинной работы станка, мин

λ – коэффициент времени резания

При λ > 0,7;

(8)

где – длина резания (длина обрабатываемой поверхности), мм;

– длина рабочего хода инструмента, мм

Т.к. λ > 0,7 [42, с.26]

3. Число переходов:

i=1, значит t=h=0,1мм.

4. Назначение подачи мм/об

Уточнение значения подачи с учетом точности и качества обработки, механических свойств обрабатываемого материала. [42, с.24]

При R_а=1,25мкм– 6 класс чистоты

При σ_в = 500 МПА =50 кгс/мм²

Принимаем фактическое (паспортное) значение подачи инструмента

мм/об(см. приложение 2.38 «Технические характеристики оборудования»).

5. Определение скорости резания V, м/мин,

(9)

где - табличное значение скорости резания, м/мин;

- коэффициенты, зависящие соответственно от обрабатываемого материала, материала инструмента и вида обработки.

Принимаем: =19м/мин [43,c.29]

=1,3 [43,с.32]

=1,2 [43,с.33]

=1 [43,c.34]

м/мин

6. Определение частоты вращения шпинделя , мин ^-1

(10)

Фактическое (паспортное) значение частоты вращения шпинделя

=45мин^-1

7. Определение фактической скорости резания , м/мин

(11)

4. Выбор минутной поперечной подачи S_М, мм/мин

S_M= S_M(табл.)∙К₁∙К₂∙К₃ (9)

где S_M(табл.) – минутные подачи по таблице

К₁ – коэффициент, зависящий от обрабатываемого материала и скорости круга

К₂ – коэффициент, зависящий от припуска и точности

К₃ – коэффициент, зависящий от диаметра круга, количества кругов и характера поверхности

S_M(табл.)=0.4 [2, с.175]

К₁=1.4 [2, с.175]

К₂=1.5 [2, с.175]

К₃=0.9 [2, с.175]

S_M=0.4∙1.4∙1.5∙0.9=0.76 мм/мин

Таблица 10Режимы обработки резанием.

№ и наименование работы	VКР, м/сек	n мин-1	Vд м/мин	SМ мм/мин
Операция 030. Кругло – шлифовальная	48.14			0.76

Расчет норм времени

1. Рассчитываем машинное время t_М, мин.

где а – общий припуск

1.3 – коэффициент, учитывающий потери на этапе врезания

а_ВЫХ – величина слоя, снимаемая при выхаживании, мин

t_ВЫХ – время выхаживания

а=0.4 мм

а_ВЫХ=0.04 мм [2, с.175]

t_ВЫХ=0.15 мм [2, с.175]

2. Рассчитываем вспомогательное время

t_ВСП=t_ВУ+t_ВП+t_ВЗ (11)

где t_ВУ – вспомогательное время на установку снятие детали, мин

t_ВП - вспомогательное время, связанное с каждым переходом, мин

t_ВЗ – вспомогательное время, связанное с замерами деталей, мин

t_ВУ=0.040 мин [2, с.175]

t_ВП=0

t_ВЗ=0.022 мин [2, с.175]

t_ВСП=0.040+0.022=0.062 мин

3. Рассчитываем оперативное время t_ОП, мин

t_ОП= t_О+ t_ВСП (12)

t_О= t_М=0.62 мин

t_ОП=0.62+0.062=0.682 мин

4. Рассчитываем дополнительное время t_Д, мин

где К – процент от оперативного времени соответственно на организационно – технические обслуживание рабочего места, отдых и личные надобности

К=6% [2, с. 177]

5. Рассчитываем штучное время t_ШТ, мин

t_ШТ=t_О+ t_ВСП= t_ОП+ t_Д (14)

t_ШТ=0.682+0.062=0.744 мин

6. Рассчитываем штучно – калькуляционное t_ШТ-К, мин

t_ШТ-К=t_ШТ+t_ПЗ/Z (15)

где Z – размер производственной партии

t_ПЗ=0.1∙t_ШТ (16)

t_ПЗ=0.1∙0.744=0.0744 мин

t_ШТ-К=0.744+0.0744/10=0.75 мин

Таблица 11 Нормы времени, мин.

№ и наименование работы	tМ, мин	tВСП, мин	tОП, мин	tД, мин	tШТ, мин	tШТ-К, мин
Операция 030. Кругло – шлифовальная	0.62	0.062	0.682	0.040	0.744	0.75

Расчет площади участка

Площадь участка F_УЧ, м², определяется по формуле

F_УЧ=f_ОБ∙к_П (26)

где f_ОБ – площадь, занимаемая напольным оборудованием, м²

к_П – коэффициент, учитывающий плотность расстановки оборудования на участке.

к_П=3.5 [1, с.45]

F_УЧ=14.32∙3.5=50.12 м²

Принимаем сетку колон 6х9 (54м²)

Фактическая площадь восстановительного участка.

F^Ф_УЧ=B∙L (27)

где B – ширина участка, м

L – длина участка, м

B=6000м

L=9000м

F^Ф_УЧ=6000∙9000=54000м²

Отступление принятой (фактической) площади участка от расчетной , %, определяется по формуле:

В помещениях с площадью до 100м² отступление принятой площади от расчетной допускается в пределах .

Требования охраны труда

Шлифовщик обязан: содержать свое рабочее место в чистоте и порядке, круги во время работы должны быть ограждены защитными кожухами из стали или ковкого чугуна, для защиты глаз рабочих от отлетающих мелких частиц круга на станках должны быть установлены защитные подвижные экраны из небьющегося стекла, или защитные очки у рабочего. Заточные обдирочно-шлифовальные станки должны быть оборудованы местными отсосами пыли. При работе кругов с применением охлаждающей жидкости, она должна непрерывно охлаждать круг по всей ее рабочей поверхности и своевременно отводится. Для поддержки изделий, подаваемых к шлифовальному кругу вручную, должны применяться подвижные подручники или заменяющие их приспособления. Подручники должны обеспечивать возможность установки и закрепления их в требуемом положении. При двух подручниках каждый из них должен передвигаться независимо от другого. Перестановка подручников во время работы не допускается. Подручники должны иметь достаточную по размерам площадку для устойчивого положения обрабатываемого изделия и устанавливаться так, чтобы верхняя точка соприкосновения изделия с абразивным кругом находилось выше горизонтальной плоскости, проходящей через центр круга, но не более чем на 10мм. Зазор между краем подручника и рабочей поверхностью абразивного круга допускается меньше половины толщины обрабатываемого изделия, но не более 3мм. Края подручников, со стороны абразивного круга, не должны иметь выбоин, сколов и других дефектов. Биение шпинделя шлифовального станка не должно превышать 0.03мм.

Запрещается: применять рычаги для увеличения нажима детали на абразивный круг; выполнять работу боковыми поверхностями кругов, не предназначенными специально для этого; использовать охлаждающие жидкости, вредно действующие на кожу рабочих и разрушающие связку кругов.

Введение

Ремонт автомобилей является подсистемой автомобильного

транспорта. Его развитие и совершенствование диктуется рядом причин, среди которых: интенсивное развитие самого автомобильного транспорта и его роль в транспортной системе страны; необходимость экономии трудовых, материальных, топливо энергетических ресурсов при перевозках; обеспечение транспортного процесса надежно работающим подвижным составом.

Одной из важнейших проблем, стоящих перед автомобильным

транспортом, является повышение эксплуатационной надежности автомобиля, и снижение затрат на их содержание. Решение этой проблемы, с одной стороны, обеспечивается автомобильной промышленностью за счет выпуска автомобилей с большой надежностью и технологичностью(ремонтопригодностью), с другой стороны совершенствованием методов ремонта автомобилей; повышение производительности труда, снижением трудоемкости работотехническому обслуживанию (ТО) и ремонту автомобилей; увеличением их межремонтных пробегов. Это требует создание необходимой производственной базы для поддержания подвижного состава в исправном состоянии, широкого применения средств механизации и автоматизации производственных процессов, расширения количества и качества дорог.

Курсовой проект является завершающим этапом изучения предмета “Ремонта автотранспортных средств” и предназначен для закрепления и углубления знаний по технологии и организации ТО и ТР подвижного состава, а также для подготовки к выполнению дипломного проекта.

Курсовое проектирование преследует следующие цели и задачи:

- систематизация закрепление и углубление теоретических знаний полученных при изучении предмета;

- разработать технологический процесс восстановления детали;

Общая часть

Характеристика детали

Кронштейн педалей сцепления и тормоза 51—1602063 расположен под кабиной водителя и крепится к лонжерону автомобиля. Кронштейн предназначен для крепления педалей сцепления и тормоза. В кронштейн запрессованы три втулки, для установки валика педалей сцепления и тормоза. На валик устанавливаются педали сцепления и тормоза.

Кронштейн педалей сцепления и тормоза изготовлен из чугуна ковкого КЧ 35-10 ГОСТ 1215—79. Втулки изготовлены из свинцовистой латуни ЛС 74—3 ГОСТ 2208—91.

Таблица 1

Химический состав: Кронштейна педалей сцепления и тормоза

Наименование и марка материала	Химический элемент и его процентное со­держание, %
С	Si	Mn	P	S
Чугун ковкий 35-10	2,5-2,8	1,1-1,3	0,3-0,6	0,2	0,12

Таблица 2

Механические свойства: Кронштейна педалей сцепления и тормоза

Наименование и марка материала	Показатель
δ, МПа	δ, %	HB
Чугун ковкий 35-10			100-

Габаритные размеры:

длина- 178 мм;

ширина- 150 мм;

высота- 140 мм.

Таблица 3

Термическая обработка изделий из чугуна ковкого

Вид терм. обработки	Темпера- тура нагрева,	Время выдержки, ч.	Охлаждение	Цель обработки
Нормализация	800-850	0,2-1 ч. на 25 мм толщины.	На воздухе	Повышение прочности и твердости.
Закалка	800-900	0,75-1,25 ч. на 25 мм толщины отливки.	В масле	Повышение твердости и износостойкости.
Отпуск	150-170 380-400 530-550 600-650	1-5 ч. В зависимости от толщины отливки и требуемых свойств.	На воздухе	Снятие напряжений и получение твердости 52-59 HRC 39-44,5 HRC 26-30 HRC 22-27 HRC

1.2 Технические требования на дефектацию детали

Таблица 3

Карта технических требований на дефектацию детали
Наименование детали (сборочной единицы): Кронштейн педалей сцепления и тормоза
	Номер детали (сборочной единицы): 51-1602063 обозначение по чертежу
Материал: Чугун ковкий 35-10 ГОСТ 1215-79 наименование, марка, номер стандарта
Твердость: HRC 30 не менее
Поз. на эскизе	Возможный дефект	Способ уста- новления дефекта и средства контроля	Размер	Заключение
по рабочему чертежу	допустимый без ремонта
	Износ отверстий Во втулках	Пробка ∅22,21 мм или нутромер НИ18-50 ГОСТ868- 82	Ø22,16+0,06	Ø22,21	Ремонтировать. Замена втулок.
	Трещина на корпусе 50 мм	Метод красок, линейка	-	—	Ремонтировать. Сварка.
	Износ крепежных отверстий под болты	Штангенциркуль	Ø11	Ø11+0,5	Годен.