Курсовая работа: Разработка клапана впускного двигателя ЗМЗ-402.10 (ЗМЗ-24)

ВВЕДЕНИЕ

Эффективное использование машин и оборудования обеспечивается высоким уровнем их технического обслуживания и ремонта, наличием необходимого числа запасных частей. Сбалансированное обеспечение запасными частями ремонтных предприятий и сферы эксплуатации машин и оборудования, как показывают технико-экономические расчеты, целесообразно осуществлять с учетом периодического возобновления работоспособности деталей, восстановленных современными способами,

Восстановление деталей машин обеспечивает экономию высококачественного металла, топлива, энергетических и трудовых ресурсов, а также рациональное использование природных ресурсов и охрану окружающей среды. Для восстановления работоспособности изношенных деталей требуется в 5-8 раз меньше технологических операций по сравнению с изготовлением новых деталей.

По данным ГОСИИТИ 85% деталей восстанавливают при износе не более 0,3 мм, т.е. их работоспособность восстанавливается при нанесении покрытия незначительной толщины. Однако ресурс восстановленных деталей по сравнению с новыми деталями во многих случаях остается низким. В то же время имеются такие примеры, когда ресурс деталей, восстановленных прогрессивными способами, в несколько раз выше ресурса новых деталей.

Высокое качество восстановления деталей может быть достигнуто совместными усилиями инженерно-технических работников и рабочих ремонтных участков. Важно, чтобы рабочие, занятые ремонтом машин и оборудования, знали не только назначение, конструкцию, износ и неисправности деталей, но и в совершенстве владели современными способами и приемами сварки и наплавки, нанесения гальванических, газотермических и полимерных покрытий, пластического деформирования, механической, термической и упрочняющей обработки.

Авторемонтное производство, получив значительное развитие, еще не в полной мере, реализует свои потенциальные возможности. По своей эффективности, организационному и технологическому уровню оно еще отстает от основного производства автомобилестроения. Качество ремонта остается низким, стоимость высокой, уровень механизации достигает лишь 25…40%, вследствие чего производительность труда в два раза ниже, чем в автомобилестроении. Авторемонтное предприятие (АРП) оснащены в основном универсальным оборудованием большой степени изношенности и малой точностью. Это негативные стороны современного состояния авторемонтного производства и определяют пути его развития.

1. ЦЕЛЬ РАБОТЫ

двигатель впускной клапан

Целью данного курсового проекта является разработка технологического процесса восстановления клапана впускного двигателя ЗМЗ-402.10 (ЗМЗ-24) с применением прогрессивных форм и методов организации авторемонтного производства, что обеспечит повышение качества и снижение затрат при КР.

2. ОБОСНОВАНИЕ РАЗМЕРА ПРОИЗВОДСТВЕННОЙ ПАРТИИ ДЕТАЛЕЙ

В стадии проектирования технологических процессов величину (Х) производственной партии деталей можно определить ориентировочно по следующей формуле:

(1) [Л-1, стр. 9]

где - производственная программа изделий в год. Из задания на курсовое проектирование производственная программа АРП составляет 10000 автомашин в год;

- число деталей в изделии, n=4;

- необходимый запас деталей в днях для обеспечения непрерывности сборки. Принимаем t=10 дней, как для мелких деталей, хранение которых возможно в контейнерах и другой таре.

- число рабочих дней в году.

Определяем величину производственной партии:

Принимаем Х=1600 ед.

3. РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА ВОССТАНОВЛЕНИЯ ДЕТАЛИ

3.1 Характеристика детали и условий ее работы

Клапан впускной двигателя ЗМЗ-402.10 (ЗМЗ-24) относится к классу деталей «круглые стержни с фасонной поверхностью». Изготавливают его из стали 40Х9С2 ГОСТ 5632-72. Их подвергают закалке и отпуску до твердости поверхности HRC 30…40. Торец стержня клапана имеет твердость HRC 48 не менее. Масса клапана составляет 0,12 кг.

При механической обработке впускного клапана установочными базами в основном служат наружные цилиндрические поверхности. Шероховатость поверхности стержня не более Rа=0,63 мкм.

Впускные клапаны двигателя функционируют в экстремальных условиях. Они подвержены совместному действию переменной механической нагрузки, высокой температуры, износа, коррозии и эрозии. Во время работы двигателя температура нагрева головки клапана может достигать 800?С, стержень нагружен циклическими растягивающими усилиями пружины, поверхность стержня подвергается сильному воздействию факторов трения, торец стержня испытывает интенсивные контактные нагрузки. Рабочая фаска клапанов подвергается износу в результате ударов головки клапана о седло, повторяющихся с большой частотой.

3.2 Выбор способов восстановления детали

В задании на курсовое проектирование указаны следующие дефекты впускного клапана двигателя ЗМЗ-402.10 (ЗМЗ-24):

1. Износ на торце стержня.

2. Износ стержня клапана по диаметру.

3. Погнутость стержня клапана.

4. Износ рабочей фаски клапана.

Возможные способы устранения:

по дефекту 1:

- обработать шлифованием до устранения дефекта.

по дефекту 2:

- обработать шлифованием до ремонтного размера.

- осталивать.

- хромировать.

по дефекту 3:

- править.

по дефекту 4:

- обработать шлифованием до устранения дефекта.

При анализе способов устранения каждого дефекта выявлены три способа, пригодных для устранения этих дефектов: по дефектам 1 и 4 - обработать шлифованием до устранения дефектов, по дефекту 2 - осталивать, по дефекту 3 - править.

3.3 Схема технологического процесса

3.4 План технологических операций

4. РАЗРАБОТКА ОПЕРАЦИЙ ПО ВОССТАНОВЛЕНИЮ ДЕТАЛЕЙ

4.1 Исходные данные

I. Исходные данные (для операции 05):

1.1. Деталь - клапан впускной двигателя ЗМЗ-402.10 (ЗМЗ-24)

стержень клапана. Д =8,6 мм, l = 95 мм.

1.2. Материал - 40Х9С2 ГОСТ 5632-72.

1.3. Твердость - твердости поверхности стержня HRC 30…40

1.4. Масса детали - 0,12 кг.

1.5. Оборудование - ванны для обезжиривания и осталивания, подвеска для осталивания, кисть для изоляции, ванна для промывки детали в процессе осталивания.

1.6. Электролит - средней концентрации: 400±20 кг/м3 FeCl2•4H2O, 2±0,2 кг/м3 НCl, 10±2 кг/м3 MnCl2•4H2O

1.7. Установка детали - на подвеске для осталивания.

II. Исходные данные (для операции 07):

2.1. Деталь - клапан впускной двигателя ЗМЗ-402.10 (ЗМЗ-24)

стержень клапана. Д =9,35 мм, l = 95 мм..

2.2. Материал - 40Х9С2 ГОСТ 5632-72.

2.3. Твердость - твердости поверхности стержня HRC 30…40.

2.4. Масса детали - 0,12 кг.

2.5. Оборудование - бесцентрово-шлифовальный станок 3180

2.6. Режущий инструмент - шлифовальный круг ПВД 500Ч150Ч305

Э60-80СМ1К.

2.7. Установка детали - в незакрепленном состоянии.

2.8. Условия обработки - с охлаждением.

4.2 Содержание операций

Операция 05 гальваническая

Осталивать стержень клапана впускного.

Операция 07 шлифовальная

Шлифовать стержень клапана впускного под увеличенный категорийный ремонтный размер