Технологический процесс восстановления шатуна двигателя ЗМЗ-53 (технологический раздел дипломного проекта)

Разработка технологической карты на восстановление шатуна двигателя ЗМЗ-53

В процессе работы двигателя шатуны испытывают значительные знакопеременные нагрузки. При движении поршня во время рабочего хода и такта сжатия шатун сжимается силами давления газов, воспринимаемыми поршнем. Силы инерции поршня стараются оторвать поршень от шатуна, а значит – растянуть шатун. При нормальных условиях работы износа шатуна не происходит. При отсутствии смазки или её низком качестве может произойти схватывание, а в следствии этого – проворачивание верхней втулки или вкладышей, что приводит к задирам нижней и верхней головки шатуна. Износ верхней головки шатуна может происходить из-за частой замены верхней втулки. Шероховатость поверхности отверстий головок шатунов Ra0,630,40 мкм.
Материал шатуна – сталь 45Г2, твёрдость материала шатуна НВ 228269.
В технологической карте указаны дефекты, размеры (номинальный, допустимый без ремонта и допустимый для ремонта), а также необходимые технические воздействия. Схема шатуна с указанием мест и значение размеров контроля и дефектовки представлена на чертеже. При контроле детали, поступившей в капитальный ремонт проверяются следующие параметры:
 уменьшение расстояния между осями верхней и нижней головки, контролируется шаблоном 155,95 мм, бракуется при размере менее 155,95 мм;
 изгиб и скручивание шатуна. В случае непараллельности и отклонения от положения более 0,03 мм на длине 100 мм ремонтировать правкой. Браковать при изгибе или скручивании, неисправимых правкой;
 износ отверстия верхней головки шатуна под втулку. При размере более 25,007 мм производят растачивание до ремонтного размера 26,27+0,023 мм;
 дефектация или износ отверстия нижней головки шатуна. При размере более 63,512 мм ремонтируется.
 износ торцов нижней головки. Бракуется при размерах менее 26,60 мм.
Изгиб или скручивание шатуна проверяется на универсальной установке для проверки и правки шатунов. Если шатун имеет недопустимый изгиб, то нужно не снимая его с прибора править скобой до устранения дефекта. Если шатун скручен, то нужно не снимая его с прибора править при помощи винтового приспособления до устранения скручивания. Далее шатун нагревается в электропечи-ванне до температуры 450500 С, для снятия напряжений, и выдерживается при этой температуре в течении часа, затем охлаждается на воздухе. После ремонта шатун должен удовлетворять следующему условию: параллельность осей отверстий верхней и нижней головки и отклонение от положения их в одной плоскости не более 0,03 мм на длине 100 мм.
Износ отверстия в верхней головки шатуна устраняется расточкой до ремонтного размера втулки (26,27+0,023 мм) с использованием токарного станка типа 1М61.
Износ отверстия нижней головки шатуна устраняется железнением с последующим шлифованием и хонингованием до номинального размера.
Положительными особенностями этого способа является:
а). высокая скорость осаждения металла на поверхность;
б). возможность ремонта деталей с износом более 0,15 мм.
Процесс несения покрытия включает в себя три группы операций: подготовка деталей, нанесение покрытия, обработка покрытия детали.
Подготовка включает механическую обработку: чистовое растачивание с целью исправления геометрических параметров изношенной поверхности. Далее идёт предварительное обезжиривание с промывкой в проточной воде и анодное травление. Анодное травление способствует повышению прочности сцепления покрытий с восстанавливаемой поверхностью.
Нанесение покрытия осуществляется безванным способом в холодном электролите на асимметричном токе. Обработка детали после железнения включает: промывку деталей в проточной воде, сушку и механическую обработку (шлифование и хонингование до требуемого размера).

При составлении технологического маршрута необходимо учитывать следующие требования:
 одноимённые операции по всем дефектам маршрута должны быть объединены;
 каждая последующая операция должна обеспечить сохранность качества работы поверхностей детали, достигнутую при предыдущих операциях;
 в начале должны идти подготовительные операции, затем восстановительные, кузнечные, слесарно-механические, шлифовальные и доводочные.
План рациональной последовательности:
1). Моечные операции.
2). Контрольные операции.
3). Слесарно-механическая операция (правка шатуна).
4). Расточная операция (тонкая расточка) отверстия в верхней головке шатуна под втулку ремонтного размера.
5). Расточная операция (чистовая расточка отверстия в нижней головке шатуна для исправления геометрии).
6). Гальваническая операция (нанесение покрытия на поверхность отверстия в нижней головке шатуна).
7). Шлифовальная операция (шлифовка восстановленного отверстия до номинального размера с учётом припуска на хонингование).
8). Хонинговальная операция (хонингование отверстия до номинального размера).
9). Контрольная операция.