Розробка технологічно процесу відновлення деталі: «Клапан впускний» автомобіля Mazda 626

 

1.1 Опис конструкції деталі, її призначення і робота

1.2 Аналіз технічних умов на відновлення поверхні деталі і методи їх забезпечення 

2.1 Вибір і обґрунтування методу відновлення поверхні 

2.2 Розробка технологічного процесу відновлення деталі 

2.3 Вибір припусків на механічну обробку відновленої поверхні 

2.4 Розрахунок та вибір режимів відновлення і механічної обробки поверхні 

2.4.1 Вибір режимів відновлення поверхні 

2.4.2 Вибір режимів різання 

2.4.3 Нормування технологічного процесу відновлення деталі 

2.4.4 Нормування операцій механічної обробки 

3.1 Розрахунок вимірювального інструменту

 

 

Для задоволення постійних потреб народного господарства нашої країни в перевезеннях пасажирів та вантажу автомобільний транспорт займає провідне місце. Рішення задач про розвиток автомобільного транспорту забезпечується постійним збільшенням виробництва автомобілів. Одним з резервів збільшення автомобільного парка країни являється ремонт автомобілів, тому його розвитку й вдосконаленню наділяється велика увага в нашій країні. В процесі експлуатації автомобілів в наслідок зміни розмірів деталей, погіршення їх фізико-механічних властивостей змінюються робочі характеристики агрегатів, систем, вузлів. В результаті машина стає не працездатною. Відновлення працездатності машин здійснюється проведенням комплексу ремонтних робіт, виконуваних у міру необхідності в ході експлуатації, а також через визначені планові проміжки часу.

 

 

 

Клапан складається з тарілки і стрижня. Перехід від тарілки до стрижню зроблений плавним, що додає необхідну міцність, покращує відведення тепла і зменшує опір руху газів. Стрижень клапана - шліфований. Торець стрижня загартований, завдяки чому зменшується його знос від дії коромисла. Для більшої щільності прилягання кожен клапан притирається до гнізда до фаски шириною 1,5...2 мм, виконану у більшості двигунів під кутом 45°. Клапани працюють при високій температурі і піддаються розїдаючому впливу газів. Матеріал, застосовуваний для їх виготовлення, повинен протистояти корозії та стирання. У більшості двигунів впускний клапан виготовляють з хромистої, а випускний - з жаростійкої сталі. Для кращого наповнення циліндра повітрям діаметри тарілок впускних клапанів більше діаметрів тарілок випускних клапанів.

У верхній частині стрижня клапана передбачена для виточення установки конічних сухариків, з допомогою яких тарілка пружин міцно тримається на клапані.

Сухарики представляють собою конічне кільце, розрізане на дві половинки. В деяких двигунах між тарілкою і пружин сухариками знаходиться втулка , яка затискає сухарики і спирається на дно тарілки  нижнім вузьким торцем. Завдяки цьому клапан може провертатися щодо тарілки під впливом коромисла і внаслідок вібрації пружин. Це сприятливо позначається на працездатності тертьових поверхонь клапана, його втулки і сідла і забезпечує їх рівномірне зношування.

 

1 – конічна фаска; 2 – перехідна поверхня; 3 – стержень.

Рисунок 1 - Клапан впускний автомобіля Mazda 626

Оскільки клапани працюють в умовах високих температур, їх виготовляють із високоякісних сталей (впускні — з хромистої, випускні, які контактують з гарячими відпрацьованими газами й нагріваються до температури 600…800 °С, — із жаротривкої) і в головку блока циліндрів запресовують спеціальні вставки (сідла) із жароміцного чавуну. Застосування вставних сідел підвищує термін служби головки блока циліндрів і клапанів. Робоча поверхня головки клапана (фаска) має кут 45 або 30°. Фаску головки клапана ретельно обробляють і притирають до сідла.

Таблиця 1 - Хімічний склад сталі 40Х9С2,  ГОСТ 5632-72, в %

Таблиця 2 - Механічні властивості сталі 40Х9С2

Таблиця 3 - Фізичні властивості сталі 40Х9С2

Короткі теоретичні відомості про сталь 40Х9С2

Сталі з особливими фізичними і хімічними властивостями: корозійно-стійкі, жаростійкі та жароміцні, (ГОСТ 5632-72), призначені для деталей, що працюють в умовах високих температур і агресивних газів. До сталей які є стійкими проти всіх видів корозії відносяться, наприклад, такі стали, як 20Х13, 17Х18Н9; до жаростійким (стійким до утворення окалини при температурі > 550 ° С) 40Х9С2; до жароміцних (міцним при температурах до 1000 ° С і більше) - 36Х18Н25С2 та ін. Із зазначених сталей виготовляють деталі газорозподільних механізмів, випускних трубопроводів, системи харчування та ін. 

Наприклад, сталь 40Х9С2 використовується для тарілок випускних клапанів (стрижень зі сталі 40Х) автомобільних, тракторних моторів, трубок рекуператорів, теплообмінників, колосників.

Жаростійкі сталі і сплави отримують на базі системи Fe - Cr з добавками алюмінію і кремнію (сільхроми, кульгали, сільхромалі). Основним споживчим властивістю цих сталей є температура експлуатації, яка повинна бути більше 550 ° С.

Жаростійкі сталі стійкі проти газової корозії до 900 - 1200 ° С в повітрі, пічних газах, в тому числі, сірковмісних (15Х5, 15Х6СЮ, 40Х9С2, 30Х13Н7С2,12Х17, 15Х28), але можуть проявляти повзучість при додатку великих навантажень.

 

 

Справні клапани повинні швидко і надійно ущільнювати камеру згоряння, витримувати великі перепади температур і мати хорошу зносостійкість для забезпечення довговічності двигуна. Вихід клапанів (або навіть одного клапана) з ладу призводить до порушення роботи двигуна. А в самому важкому випадку - до руйнування поршня, циліндра або головки блоку. Тому ретельне дефектування клапанів дуже важливе при ремонті