Разработка технологического процесса восстановления деталей пластической деформацией

6.4. Разработка технологического процесса восстановления деталей пластической деформацией

Восстановление дизельных порш­невых пальцев. Способ восстановле­ния деталей пластической деформа­цией отличается от известных спосо­бов тем, что требуемые размеры полу-

чают в результате перераспределе­ния материала внутри самого изде­лия. При этом нарощенный слой и ос­новной металл представляют собой одно целое. Поэтому при восстанов­лении деталей данным способом их долговечность и эксплуатационная надежность не ниже, чем у новых из­делий.

Рассмотрим особенности разра­ботки технологии на примере восста­новления дизельных поршневых пальцев гидротермической раздачей (рис. 6.32).

Рис. 6.32.     Схема    технологического    процесса    восстановления    поршневых    пальцев гидротермической раздачей

Основным выбраковочным дефек­том поршневых пальцев является из­нос по наружной поверхности на уча­стках сопряжения с головкой шатуна и отверстиями в бобышках поршня. Наибольший износ пальцев наблюда­ется в месте контакта с втулкой верх­ней головки шатуна и достигаетО,08 мм.

Дефектацию поршневых пальцев выполняют микрокатором 0,5-ИГП и скобами. Анализ ремонтного фонда показывает, что 90 % поршневых пальцев ремонтопригодны, причем до 20 % пальцев имеют наружный ди­аметр в пределах допуска на новые детали. Поэтому в зависимости от со­четания дефектов технологический процесс разделяется на два взаимо­связанных маршрута. Первый марш­рут предусматривает выполнение всех операций, а второй маршрут ко­роче на шесть операций и заключает­ся в шлифовании и полировании пальцев до более низкой размерной группы.

Мойка происходит в машине ОМ-6083 с использованием в качестве мо­ющей среды 15 — 20 %-ного водного раствора синтетического моющего средства Лабомид 101 при темпера­туре 75 — 85° С. Время мойки паль­цев составляет 0,5 ч.

Гидротермическая раздача осуще­ствляется в автоматическом станке, снабженном устройством для загруз­ки и выгрузки пальцев. Для нагрева пальцев до температуры 780 — 830° С используют индуктор, питающийся от преобразователя частоты ВПЧ 1000/8000.

Рекомендуемые материалы

Для обеспечения полного распада остаточного аустенита пальцы обра­батывают холодом в течение 2 ч при температуре - 50 ÷ -70° С в холо­дильном агрегате АКФЭС 2,5-70. По­сле обработки холодом пальцы про­ходят отпуск в шахтной электропечи 2БП-62 при температуре 220 — 230 °С в течение 2 ч с последующим охлаж­дением на воздухе. После гидротермической раздачи наружный диа­метр пальцев увеличивается в сред­нем на 0,2 мм.

Черновое шлифование розданных пальцев осуществляется на трех бесцентрово-шлифовальных станинах ЗШ-184. Режимы шлифования: часто­та вращения круга — 1330 мин^-1, ок­ружная скорость круга — 24,2 м/мин, подача — 1,7 мм/об, число проходов — 1, глубина резания при первом черновом шлифовании — 0,035 мм, при втором — 0,025 мм, при треть­ем -0,0175 мм. При черновом шли­фовании используют шлифовальные круги: ПП 500X150X305 1А5-К63-40С1-СМ1, ПП 500X200X305 1А5-К63-40С1-СМ1; круги ведущие: ПП 350X150X203 1А5-В12-16СТ-Т и ПП 350X200X203 1А5-В12-16СТ-Т.

Шлифование торца поршневого пальца обусловлено тем, что в про­цессе гидротермической раздачи на­ряду с увеличением диаметральных размеров происходит увеличение и длины пальцев. Поэтому необходима операция шлифовки торцов до номи­нального размера пальцев по длине. Шлифовку выполняют на плоско­шлифовальном станке ЗБ-722 с ис­пользованием многоместного при­способления (рис. 6.33), которое со­стоит из прямоугольной рамки /. По направляющим перемещаются фик­сирующие элементы 2 с рабочей час­тью в виде призм. Обрабатываемые пальцы устанавливаются между призмами в своеобразные ячейки, где они фиксируются. Базирование осу­ществляется по обработанной цилин­дрической поверхности детали. За­жим пальцев осуществляется при по­мощи пневмоцилиндра односторон­него действия.

После шлифовки торцов с одной стороны пальцы переворачивают на 180° и шлифуют противоположные торцы, выдерживая заданные рабо­чим чертежом размеры. Перпендику­лярность плоскости торца наружной цилиндрической поверхности пальца обеспечивается приспособлением.

Рис. 6.33. Многоместное приспособление для шлифовки торцов пальцев

Режимы шлифования торцов паль­цев: частота вращения круга — 1460 мин"¹, глубина резания —0,06 мм, число проходов — 2. Используют шлифовальный круг марки ПП 450X63X203 1А5-В50С1-СМ1. Конт­роль длины обработанных пальцев осуществляется скобами, биение тор­цов контролируют на приспособле­нии при помощи индикатора часового типа.

Обработка фасок с двух сторон пальцев осуществляется на обдирочно-шлифовальном станке ТШН-400 с использованием приспособления. Для обработки используют шлифовальный круг ПП 400X32X203 1А5-Ю40МЗ-М1 с частотой вращения 1440 мин"¹ при ручной подаче пальца.

Полируют наружную фаску на приспособлении (рис. 6.34), состоя­щем из сварного стола 4 и электро­двигателя 2 с алмазным кругом /. Шлифовальный круг защищен кожу­хом 3, в нижней части которого (в зоне вращения круга) выполнено отвер­стие и установлена направляющая втулка 6 для подачи пальца. При из­носе шлифовального круга втулку пе­ремещают при помощи винта 5 по на­правлению к шлифовальному кругу. Частота вращения круга—1440 мин"¹.

После обработки фасок контроли­руют твердость наружной поверхно­сти у всех пальцев. Твердость измеря­ют на приборе ТК-2М в трех поясах и двух плоскостях. При твердости на поверхности меньше НКС 56 пальцы бракуют и направляют на повторную раздачу.

Рис. 6.34. Приспособление для полирования наружных фасок пальцев

Чистовое шлифование пальцев вы­полняют на двух бесцентровошлифовальных станках ЗА-184. Размеры контролируют индикатором 0,5-ИГП со стойкой и призмой.

Режимы шлифования: частота вра­щения круга — 1337 мин'¹, подача — 1,035 мм/об, число проходов — 1, глу­бина резания при первом чистовом шлифовании — 0,0075 мм, при вто­ром— 0,0055 мм.

Для чистового шлифования ис­пользуют шлифовальные круги ПП 500X150X305 1А5^К40^25С1-МЗ, ве­дущие круги ПВД ЗООХ150Х127 1А5-В6-12СТ-Т. Овальность, огранка, конусо-, бочко-, седлообразность и изо­гнутость наружной цилиндрической поверхности после чистового шлифо­вания не должна превышать 0,003 — 0,004 мм (в зависимости от типораз­мера пальца).

Доводку- рабочей поверхности вос­становленных пальцев осуществля­ют на бесцентровом доводочном стан­ке ЗШ-184 Д по размерным группам.

Режимы доводки наружной цилинд­рической поверхности пальцев: час­тота вращения шлифовального кру­га — 1920 мин~¹, подача — 0,2 мм/об, число проходов — 1. Для процесса доводки используют шлифовальные круги ПП 500X150X305 1А5-К6-8С1-СМ, ведущие круги ПВД ЗООХ150Х Х1227 1А5-ВЗ-6СТ-Т. В качестве ох­лаждающей жидкости так же, как и при черновом и чистовом шлифова­нии, применяют 1,5 %-ный водный раствор кальцинированной соды.

Контроль, сортировка и маркиров­ка. Восстановленные пальцы должны отвечать техническим требованиям, предусмотренным в рабочем чертеже на деталь.. После восстановления разностенность пальцев не должна превышать 0,5 мм. Твердость наруж­ной поверхности пальцев должна быть в пределах НКС 56 — 63, при­чем разность в показаниях твердости в различных участках поверхности одного и того же пальца не должна отличаться более чем на 5 единиц.

В лекции "22.1 Предпосылки перестройки" также много полезной информации.

Качество обработки поверхностей контролируют визуально. Риски, во­лосовины, черновины, забоины, тре­щины не допускаются. Не менее чем у 5 % восстановленных пальцев про­веряют шероховатость наружной по­верхности при помощи профилометра-профилографа модели БП-3. Шероховатость должна соответствовать Ra = 0,16 —0,08 мкм.

Не менее чем на трех пальцах в сме­ну проводят контроль микрострукту­ры цементованного слоя и сердцеви­ны. Для этого используют металло­графические микроскопы МИМ-7 или МИМ-8М. Микроструктура за­каленного цементованного слоя дол­жна состоять из мелкоигольчатого мартенсита и цементита, а сердцеви­на из мартенсита и феррита. Слой це­ментации должен быть не менее 7мм.

Конусность, бочкообразность, овальность цилиндрической рабочей поверхности пальцев контролируют пневматическим длинномером ДП-0,001.

Поршневые пальцы сортируют по наружному диаметру на размерные группы, кроме того, детали сортиру­ют на группы и по массе. Сортировка пальцев осуществляется при помощи микрокатора 0,5-ИГП со стойкой и призмой пневматического длинномера ДП-0,001. Обозначение размерной группы наносят на внутреннюю по­верхность пальца масляной краской

соответствующего цвета. На торец наносят товарный знак завода-изго­товителя штемпельной черной кра­ской.

Консервация и упаковка. Поршне­вые пальцы перед консервацией мо­ют в 25 — 30 %-ном растворе Лабо-мида-201 при температуре 95 — 100 "С. После этого пальцы помеща­ют в раствор нитрита натрия (концен­трация — 200 ч на 1 л воды), нагрето­го до температуры 70 — 75° С. После извлечения пальцев из ванны и отека­ния раствора детали вновь погружа­ют в раствор нитрита натрия той же концентрации, но комнатной темпе­ратуры. Далее контейнер с пальцами вынимают из ванны и кладут на стол для стока раствора. Пальцы пакуют в оберточную бумагу, пропитанную 20 %-ным раствором нитрита на­трия, и в парафиновую бумагу БП-6. Пальцы одной весовой и размерной группы укладывают в упаковочные картонные коробки, на которой циф­рами обозначают соответствующую группу. После чего пальцы направля­ют на склад готовой продукции.