3. Анализ технологичности детали
3.1 Технологический контроль чертежа
Чертеж сборочный УО «ПГУ».0736010375.001 СБ редуктора-опоры привода вентилятора в основном соответствует требованиям ЕСКД, за исключением следующего:
-размеру
в системе ЕСКД соответствует размер
;
-размеру
в системе ЕСКД соответствует размер
;
-размеру
в системе ЕСКД соответствует размер
-размеру
в системе ЕСКД соответствует размер
;
-размеру
в системе ЕСКД соответствует размер
;
-размеру
в системе ЕСКД соответствует размер
;
-размеру
в системе ЕСКД соответствует размер
;
-размеру
в системе ЕСКД соответствует размер
;
-размеру
в системе ЕСКД соответствует размер
-размеру
в системе ЕСКД соответствует размер
Чертеж УО «ПГУ».0736010375.002 вала привода вентилятора в основном соответствует требованиям ЕСКД, за исключением следующего:
- не указан выносной элемент, показывающий канавку для выхода инструмента поверхности ;
- не проставлено
поле допуска размера
Приведенных на чертеже видов и разрезов достаточно для однозначного представления о конфигурации детали.
Некоторые размеры не соответствуют ряду нормальных размеров, а значения предельных отклонений некоторых размеров – значениям, установленным действующей системой допусков и посадок.
Чертеж содержит все необходимые сведения о материале детали (сталь 40Х ГОСТ 4543-71).
3.2 Технологический анализ конструкции
Данная деталь состоит из цилиндрических и плоских поверхностей.
С точки зрения механической обработки деталь достаточно технологична.
Форма детали может быть получена на различном оборудовании в зависимости от типа производства без использования специального инструмента.
Технологичными моментами детали являются:
- деталь не имеет значительных перепадов диаметров, острых углов, тонких концов и выступов;
- конструкция детали обеспечивает удобный подход и выход режущего инструмента;
- конструкция допускает обработку проходными резцами;
Не технологичными моментами у данной детали является:
- не указан вид термической обработки и требуемая твердость поверхностей.
4. Анализ способа восстановления изнашиваемых поверхностей детали
Для восстановления поврежденного конического конца вала в качестве возможных способов восстановления предлагаю применить один из способов: наплавку, напыление, установку ДРД.
Наплавка — это нанесение слоя металла или сплава на поверхность изделия посредством сварки плавлением.
Табл. 3. Преимущества и недостатки отдельных способов наплавки
Способ наплавки |
Преимущества |
Недостатки |
Газовая наплавка |
С помощью специальной технологии можно получить минимальный провар основного материала; науглероживание наплавленного материала при использовании газового пламени с избытком газа; высокая моделирующая способность; меньшая опасность образования трещин из-за неизбежного прогрева материала; минимальная покупная стоимость сварочных приспособлений |
Повышенная продолжительность процесса вследствие нагрева поверхности свариваемого изделия; высокая тепловая нагрузка; невысокие затраты мощности при плавлении; невысокая степень автоматизации |
Ручная дуговая наплавка покрытыми электродами |
Низкая покупная стоимость сварочных приспособлений |
Относительно большой провар основного материала; невысокие затраты мощности при плавлении; невысокая степень автоматизации |
Ручная дуговая наплавка с графитовым электродом и сварочными пастами |
Минимальный провар основного материала; относительно высокая производительность наплавки; низкая покупная стоимость сварочных принадлежностей |
Высокая тепловая нагрузка и невысокая степень механизации |
Атомноводородная наплавка |
Может быть получен минимальный провар основного материала; высокая моделирующая способность |
Выгорание углерода; невысокая степень автоматизации; низкая мощность плавления |
Дуговая наплавка неплавящимися электродами в инертном защитном газе |
Можно получить относительно малый провар основного материала; высокая моделирующая способность; низкая покупная стоимость сварочных принадлежностей |
Невысокая степень автоматизации; низкие затрат мощности на плавление |
Дуговая наплавка плавящимся электродом в инертном защитном газе |
Средние затраты энергии на плавление; возможна высокая степень автоматизации |
Повышение затрат мощности на плавление ограничено стоком шлаковой ванны |
Наплавка в углекислом газе |
Средние затраты энергии на плавление; возможна высокая степень автоматизации |
Не рекомендуется для высоколегированных материалов |
Наплавка под флюсом с проволокой |
Высокие затраты энергии на плавление; возможна высокая степень механизации |
Применяется только для изделий большого диаметра и с большой поверхностью; большой провар основного материала; иногда требуется защита сварочного флюса |
Наплавка под флюсом ленточными электродами или сварка под флюсом несколькими последовательными электродами |
Высокие затраты энергии на плавление; возможна высокая степень механизации |
Применяется только для изделий большого диаметра и с большой поверхностью; большой провар основного материала; иногда требуется защита сварочного флюса |
Наплавка под флюсом с использованием легирующих порошков |
Высокие затраты энергии на плавление; возможна высокая степень механизации |
Опасность неравномерного распределения легирующих элементов в сварном шве |
Электрошлаковая наплавка |
Высокие затраты энергии на плавление; возможна высокая степень механизации |
Применяется, если необходим большой объем наплавки; требуется защита ванны расплавленного шлака. При использовании порошковых электродных проволок нужно иметь небольшую ванну расплавленного шлака |
Наплавка сжатой дугой |
Для тонких слоев наплавленного металла; минимальный провар основного материала; возможна высокая степень автоматизации |
Большие затраты на оборудование; невозможны ручные работы |
Термитная наплавка |
Очень короткий процесс наплавки; низкая покупная стоимость сварочных приспособлений |
Значительная неровность поверхности наплавленного материала с дефектными местами; зачастую очень большое время на подготовительные работы; невысокая степень механизации |
Металлизация распылением |
Для тонких покрытий, паяных соединений; низкая покупная стоимость |
Необходимы две рабочие операции: распыление материала и нанесение его на обрабатываемую поверхность; невысокая степень механизации |
Газовое распыление |
Отсутствует опасность коробления материала и воздействие на структуру; можно наносить любые материалы; затраты на оборудование невелики |
Соединение между напыленным слоем и основным материалом не допускает ударных нагрузок |
Электродуговое распыление |
Отсутствует опасность коробления материала и воздействие на структуру; можно наносить любые материалы; более высокая степень сцепления |
Более высокие затраты на оборудование |
Напыление — нанесение слоя из мелких частиц вещества на поверхность материалов и изделий в защитных.
Напыление с оплавлением — один из наиболее распространенных методов газотермического напыления, позволяющий получить плотные износостойкие коррозионностойкие покрытия с высокой адгезией.
К недостаткам метода относят:
-высокая температура при оплавлении, которая часто приводит к термическим поводкам;
-Высокие требования к качеству и грануляционному составу самофлюсующихся порошков. Недостаточно качественный материал может привести к повышенной пористости покрытия, неполному или неравномерному оплавлению частиц;
-Относительно большие припуски под мехобработку;
Для нанесения покрытия толщиной более 1,0 мм для нагруженных деталей используют и специальную механическую обработку. К видам такой обработки относятся накатка роликом, насечка, фрезерование канавок, нарезание "рваной" резьбы.
Установка ДРД – установка дополнительной ремонтной детали вместо поврежденной части или участка восстанавливаемой детали. В данном случае можно предложить установку дополнительной ремонтной детали сваркой трением.
Сварка трением это разновидность сварки давлением, при которой нагрев осуществляется трением, вызванным перемещением (вращением) одной из соединяемых частей свариваемого изделия.
Из всего вышеперечисленного можно сделать вывод, что в данных условиях наилучший метод восстановления конического конца вала – это наплавка. Наилучший способ – наплавка в среде углекислого газа с использованием электродной проволоки Св12Х13.