Восстановление впускного клапана ЗИЛ-130

Перечень чертежей:

1. Чертеж стального впускного клапана ЗИЛ-130 на формате А3 с габаритными размерами, предельными отклонениями, шероховатостями и следующими техническими условиями:

• глубина закаленного слоя торца стержня 2-4 мм,
• твердость закаленного слоя не менее HRC 48,
• твердость клапана HRC 32-38,
• хромировать цилиндрическую поверхность стержня в указанной зоне, покрытие твердое, толщина слоя 0,002-0,006 мм,
• поверхности клапана, не подвергающиеся механической обработке должны быть чистыми и не должны иметь окалин, выбоин, трещин и других дефектов,
• на шлифованных поверхностях клапана не допускаются риски, черновины, забоины, следы коррозии, трещины и прочие дефекты,
• микроструктура металла клапана должна иметь направление волокон, соответствующее наружному контуру клапана без петель, обрывов,
• биение посадочного конуса Б относительно указанной поверхности В не более 0,03 мм,
• биение торца Г относительно указанной поверхности В не более 0,15 мм,
• на поверхности Д допускаются цвета побежалости,
• биение торца Е относительно поверхности В не более 0,03 мм.

2,3,4,5. Операционные карты с приведением эскиза детали, оборудования, приспособлений и материалов, содержания перехода, штучного времени по следующим операциям:

• правка,
• хромирование,
• бесцентрово-шлифовальная,
• плоско-шлифовальная.

Дополнительные материалы: прилагается расчетно-пояснительная записка на 26 страницах. В пояснительной записке приведено описание разработки технологического процесса восстановления впускного клапана ЗИЛ-130.

Для анализа исходных данных разработана карта технических условий на дефектацию детали, в которой приведены:

• эскиз детали,
• наименование, номер, материал и твердость детали,
• возможные дефекты и способы установления этих дефектов, применяемые измерительные инструменты,
• размеры – номинальный, допустимый без ремонта и для ремонта,
• заключение.

Впускной клапан в зависимости от положения поршня в цилиндре и порядка работы двигателя предназначен  для периодического открывания и закрывания отверстия впускного канала.

Впускной клапан представляет собой прямой круглый стержень с фасонной поверхностью, заготовку впускного клапана получают из стали с помощью горячей штамповки в закрытых штампах.

Износы, деформации и коррозионные повреждения впускного клапана появляются вследствие действия силы трения, вибрации, агрессивности среды и ударов при посадке в седло в процессе работы двигателя.

Проектируемый тип производства – крупносерийный на 50 тыс. шт. в год.

По классификационной принадлежности восстанавливаемой детали произведен выбор подходящего типового технологического процесса.

Технические требования восстановления впускного клапана:

• обеспечение размеров и шероховатостей восстанавливаемых поверхностей,
• достижение необходимой твердости и прочности сцепления с основным металлом,
• соосность и симметричность детали относительно общей оси,
• соблюдение допустимой овальности и конусообразности.

Технологический процесс восстановления впускного клапана включает в себя следующие процессы:

• проверка состояния фасок,
• исправление фасок (при необходимости),
• правка деталей и механическая обработка изношенных поверхностей,
• термическая обработка,
• обработка поверхности под установку дополнительных ремонтных деталей, их установка и механическая обработка,
• подготовка поверхности под гальваническое наращивание,
• обработка поверхности после наращивания,
• шлифование с суперфинишированием или полированием точных поверхностей.

Существуют следующие способы восстановления стержня впускного клапана:

• направка в среде углекислого газа,
• автоматическая сварка и наплавка под слоем флюса,
• хромирование.

У каждого из способов имеются достоинства и недостатки. Наибольшие значения коэффициентов технико-экономической эффективности имеет хромирование, поэтому указанный способ принимают в разрабатываемом процессе.

Для восстановления торца клапана возможно применение следующих способов:

• шлифование,
• вибродуговая наплавка вибрирующим электродом.

Критерий долговечности при восстановлении шлифованием выше, соответственно, коэффициент технико-экономической эффективности этого способа так же выше, поэтому принятый способ восстановления стержня впускного клапана – шлифование.

Изгиб стержня клапана можно восстановить следующими методами:

• правка в холодном состоянии под прессом – для деталей с непрямолинейностью образующей стержня больше 0,015 мм,
• правка в холодном состоянии роликами.

Принятый способ восстановления изгиба стержня клапана – правка под прессом, т.к. коэффициент технико-экономической эффективности указанный способ имеет наибольший.

После хромирования стержень клапана вновь подвергается восстановлению бесцентровым шлифованием или точением. Принятый способ – бесцентровое шлифование с продольной подачей шлифовального круга.

Рассмотрены различные методы подготовки поверхностей к восстановительным операциям, приведены применяемые составы и особенности методов.

Разработан технологический маршрут восстановления детали с указанием:

• номера операции,
• номера перехода,
• наименования операции и перехода,
• наименования оборудования.

Произведен выбор технологических и измерительных баз, схем базирования и установки по операциям правки, бесцентрово-шлифовальной, плоско-шлифовальной операциям и хромированию.

Из условия крупносерийности производства осуществлен выбор специального оборудования и стандартных систем приспособлений:

• круглошлифовальные станки 3М151У, 3У132М, 3У142,
• шлифовальные круги ПП 300 150 30524А40ПС27К5,
• гидравлический пресс 2135М,
• бесцентрово-шлифовальный станок 3180,
• шлифовальные станки 3А64 и МШ-29.

Для контроля размеров принят микрометр МК 125-1 ГОСТ 6507-78.

Выполнена разработка технологических операций восстановления с расчетом основных параметров по аналитическим формулам и справочным данным.

В программе: Компас 3Dv