Исходные данные для разработки технологического процесса
Характеристики детали и технические требования на дефектацию детали
Деталь: Вилка скользящая кардана
Материал: Сталь 45, ГОСТ 1050-60
Твердость: НВ 207-241
Класс: «Стержни с фасонной поверхностью»
При механической обработке круглых стержней установочными базами служат центровые отверстия и реже наружные цилиндрические поверхности.
Условия работы. Прямые круглые стержни с фасонной поверхностью работают в условиях контактных нагрузок в сопровождении изгибающих условий. Разрушительными факторами являются контактные нагрузки, изгиб и трения.
Химический состав, механические и физические свойства стали 45 указаны в таблицах 1.1-1.6.
Таблица 1.1 – Химический состав алюминиевого сплава сталь 45
| Наименование и марка материала | Химический элемент и его процентное содержание, % | |||||||||
| C | Si | Mn | Ni | S | P | Cr | Cu | As | Fe | |
| Сталь 45 | 0,42 | 0,17 | 0,5 | 0,25 | 0,04 | 0,035 | 0,25 | 0,25 | 0,08 |
Таблица 1.2 – Механические свойства поковок из стали 45
| Термообработка | Сечение, мм | σ0,2 (МПа) | σв (МПа) | δ5 (%) | ψ % | KCU (кДж / м2) | НВ, не более |
| Нормализация | 100-300 300-500 500-800 | 19 17 15 | 42 34 34 | 39 34 34 | 143-179 | ||
| до 100 100-300 | 20 17 | 40 38 | 44 34 | 156-197 | |||
| Закалка. Отпуск | 300-500 | 156-197 | |||||
| Нормализация Закалка. Отпуск | до 100 100-300 300-500 | 17 14 12 | 38 35 30 | 39 34 29 | 167-207 | ||
| до 100 100-300 до 100 | 345 345 395 | 590 590 620 | 18 17 17 | 45 40 45 | 59 54 59 | 174-217 174-217 187-229 |
Таблица 1.3 – Механические свойства стали 45 в зависимости от температуры отпуска
| Температура отпуска, °С | σ0,2 (МПа) | σв (МПа) | δ5 (%) | ψ % | KCU (кДж / м2) | HB |
| Закалка 850 °С, вода. Образцы диаметром 15 мм. | ||||||
| 450 500 550 600 | 830 730 640 590 | 980 830 780 730 | 10 12 16 25 | 40 45 50 55 | 59 78 98 118 | |
| Закалка 840 °С, Диаметр заготовки 60 мм. | ||||||
| 400 500 600 | 520-590 470-820 410-440 | 730-840 680-770 610-680 | 12-14 14-16 18-20 | 46-50 52-58 61-64 | 50-70 60-90 90-120 | 202-234 185-210 168-190 |
|
|
Таблица 1.4 – Механические свойства стали 45 при повышенных температурах
| Температура испытаний, °С | σ0,2 (МПа) | σв(МПа) | δ5 (%) | ψ % | KCU (кДж / м2) |
| Нормализация | |||||
| 200 300 400 500 600 | 340 255 225 175 78 | 690 710 560 370 215 | 20 22 21 23 33 | 36 44 65 67 90 | 64 66 55 39 59 |
| Образец диаметром 6 мм и длиной 30 мм, кованый и нормализованный. Скорость деформирования 16 мм/мин. Скорость деформации 0,009 1/с | |||||
| 700 800 900 1000 1100 1200 | 140 64 54 34 22 15 | 170 110 76 50 34 27 | 43 58 62 72 81 90 | 96 98 100 100 100 100 |
Таблица 1.5 – Механические свойства стали 45 в зависимости от сечения
| Сечение, мм | σ0,2 (МПа) | σв(МПа) | δ5 (%) | ψ % | KCU (кДж / м2) |
| Закалка 850 °С, отпуск 550 °С. Образцы вырезались из центра заготовок. | |||||
| 15 30 75 100 | 640 540 440 440 | 780 730 690 690 | 16 15 14 13 | 50 45 40 40 | 98 78 59 49 |
Таблица 1.6 – Технологические и эксплуатационные свойства алюминиевого сплава сталь 45, ГОСТ 677-53
| Наименование и марка материала | Вид термической обработки | Обрабатываемость резанием | Свариваемость при восстановлении | Износостойкость |
| Сталь 45 | Поставка | Нормально | Трудносвариваемая | Отлично |
Карта технических требований на дефектацию детали указана в таблице 1.7.
Таблица 1.7 – Карта технических требований на дефектацию детали
| Деталь: Вилка скользящая кардана | ||||||
| № детали: 130-2202048 | |||||||
| Материал: Сталь 45, ГОСТ 1050-60 | Твёрдость: Закаленного слоя – HRC 42-56 Незакаленных поверхностей HB 207-241 | ||||||
| Обозначение по эскизу | Наименование дефектов | Способ установления дефекта и измерительные инструменты | Размеры, мм | Заключение | |||
| Номинальный | Допустимый без ремонта | Допустимый для ремонта | |||||
| Износ отверстий под подшипники | Пробка 39,05 мм или нутромер индикаторный 35-50 мм | 
| 39,05 | Более 39,05 | Ремонтировать. Вибродуговая наплавка. Постановка втулок | ||
| Износ шлицевых зубьев по наружному диаметру | Скоба 61,89 мм или микрометр 50-75 мм | 62-0,05 | 61,89 | Менее 61,89 | Ремонтировать. наплавка в СО. Наплавка под слоем флюса | ||
|
|
Дефекты детали и причины их возникновения
Карданный вал является важным элементом автомобиля, поэтому любая его неисправность должна устраняться в кратчайшие сроки.
Одной из неисправностей которую приходится решать при ремонте карданного вала, это восстановление вилки карданного вала.
Восстановление вилки кардана производится при износе отверстий под подшипники и шлицевых канавок по наружному диаметру и ширине. Кроме этого, вилку восстанавливают при повреждениях резьбы под обойму сальника.
Оси поверхностей отверстий под подшипники и шлицевой поверхности должны находится перпендикулярно (точность 0,1 мм на 100 мм).
Что касается несносностью поверхностей отверстий под подшипники, то она допускается не более 0,025 мм.