Виды дефектов и методы контроля деталей

После очистки от загрязнений и мойки детали подвергают дефектации с целью обнаружения в них дефектов и сортировки на годные для дальнейшего использования, требующие ремонта и негодные. Разбраковку ведут в соответствии с техническими условиями на контроль и сортировку деталей, выполненными в виде карт.

В карту вносят следующие данные: общие сведения о детали; перечень возможных дефектов; способы обнаружения дефектов; указания о допустимости дефектов и рекомендуемые способы их устранения.

К деталям, годным для дальнейшего использования, относят те, которые имеют допустимые размеры и шероховатость поверхности согласно чертежу и не имеют наружных и внутренних дефектов. Такие детали отправляют на склад запасных частей или в комплектовочное отделение.

Детали, износ которых больше допустимого, но годные к дальнейшей эксплуатации, направляют на склад накопления деталей, а далее — в соответствующие ремонтные цехи для восстановления.

Негодные детали отправляют на металлолом, а вместо них со склада выписываются запасные детали.

В соответствии с техническими условиями процесс дефектации проводится в следующем порядке. Сначала внешним осмотром обнаруживают повреждения: видимые трещины, пробоины, задиры, риски, коррозию и т. п.; оценивают состояние трущихся поверхностей и соответствие их нормальному процессу эксплуатации. Далее детали, прошедшие внешний осмотр, проверяются на соответствие их геометрических параметров и физико-механических свойств с заданными по чертежу. Из числа геометрических параметров устанавливаются действительные размеры деталей, погрешности формы (овальность, конусность, прогиб), погрешности расположения (биение, несоосность, непараллельность и др.).

В процессе эксплуатации автомобиля происходят изменения физико-механических свойств деталей. Контроль за изменением свойств осуществляется по величине твердости, измерение которой производится твердомерами. Твердость детали должна быть не ниже указанной на чертеже или в технических условиях.

Потерю жесткости рессор и пружин оценивают по величине прогиба при определенней нагрузке на специальных приспособлениях.

 

Окончательное заключение о годности деталей делается после контроля дефектов.

Под дефектом понимается недопустимая несплошность металла детали.

К числу дефектов, встречающихся в деталях автомобиля, относятся трещины различного происхождения (сварочные, усталостные, закалочные, шлифовочные, водородные и др.), коррозионные изъязвления, поры, неметаллические включения и др. По расположению дефекты бывают поверхностными и внутренними. Известно большое разнообразие методов установления дефектов. Из них в авторемонтном производстве наибольшее применение нашли такие методы неразрушающего контроля, как магнитный, капиллярный и ультразвуковой.

Сущность магнитного метода контроля состоит в том, что при намагничивании контролируемой детали дефекты создают участок с неодинаковой магнитной проницаемостью, вызывающей изменение величины и направления магнитного потока. Магнитные силовые линии проходят через деталь и огибают дефект, как препятствие с малой магнитной проницаемостью.

Для выявления дефектных мест деталь сначала намагничивают, а затем наносят равномерный слой сухого магнитного порошка. Магнитный порошок под действием магнитного поля будет притянут краями дефекта и четко обрисует его границы.

Метод магнитной дефектоскопии обеспечивает высокую производительность и дает возможность обнаружить трещины шириной до 0,001 мм на глубине до 6 мм. Применяется метод для контроля деталей, изготовленных из ферромагнитных материалов (сталь, чугун).

Для контроля деталей из цветных металлов и сплавов, пластмассы и других материалов применяют капиллярный метод дефектоскопии.

Сущность капиллярной дефектоскопии заключается в том, что на контролируемую поверхность наносят слой специального цвето-контрастного жидкого индикаторного вещества.

Одним из способов капиллярного метода контроля является «керосиновая проба». На поверхность детали наносят слой керосина и выдерживают в течение 15—20 мин. Затем ветошью тщательно протирают поверхность насухо. Далее на поверхность наносят проявитель, представляющий собой водно-меловой раствор. При высыхании мел вытягивает керосин и на поверхности появляется керосиновое пятно. Способ весьма прост, но образующееся пятно не дает полных сведений о форме и размерах дефекта.

 

Разновидностью капиллярного метода служит люминесцентный способ контроля дефектов, основанный на свойстве некоторых веществ светиться при облучении их ультрафиолетовыми лучами.

Очищенные и обезжиренные детали помещают в ванну с флюоресцирующей жидкостью. Жидкость проникает в дефекты и там задерживается. Остатки жидкости смывают холодной водой, деталь сушат сжатым воздухом и припудривают порошком селикагеля. При освещении детали ультрафиолетовым излучением порошок селикагеля, пропитанный флюоресцирующей жидкостью, будет ярко светиться желто-зеленым светом. Трещины будут видны в виде широких полос, поры — в виде пятен.

Люминесцентные дефектоскопы позволяют выявить трещины шириной 0,01 мм.

Ультразвуковой метод дефектоскопии основан на свойстве ультразвука проходить через металлические изделия и отражаться от границы раздела двух сред, обладающих разными акустическими свойствами.

Метод ультразвуковой дефектоскопии позволяет установить любые дефекты (трещины, поры, неметаллические включения и т. д.), залегающие на глубине 1—2500 мм.

Для обнаружения скрытых дефектов в полых деталях широко применяется метод гидравлических и пневматических испытаний.

Проводятся такие испытания на специальных стендах. Так, дефекты в блоке и головке блока цилиндров устанавливают гидравлическим испытанием на стенде, обеспечивающим герметизацию всех отверстий. Блок заполняется горячей водой, и в нем создается давление 0,3—0,4 МПа. Наличие дефектов определяют по подтеканию воды.

Пневматические испытания позволяют определить герметичность радиаторов, топливного бака и др. путем закачки в них сжатого воздуха под давлением, согласно техническим условиям. Далее агрегаты помещают в ванну с водой и по выделению пузырьков определяют место нахождения дефекта.

Комплектование — часть производственного процесса, которая выполняется перед сборкой и предназначена для обеспечения непрерывности и повышения производительности процесса сборки, для ритмичного выпуска изделий требуемого и стабильного уровня качества и снижения трудоемкости и стоимости сборочных работ.

 

При комплектовании выполняют следующий комплекс работ:

· накопление, учет и хранение новых, восстановленных и годных без ремонта деталей, сборочных единиц и комплектующих изделий, подачу заявок на недостающие составные части;

· подбор составных частей сборочного комплекта (группы деталей, сборочных единиц и комплектующих изделий, составляющих то или иное изделие) по номенклатуре и количеству;

· подбор сопряженных деталей по ремонтным размерам, размерным и массовым группам;

· подбор и пригонку деталей в отдельных соединениях;

· доставку сборочных комплектов к постам сборки до начала выполнения сборочных работ.

Различают три способа комплектования деталей: штучный, групповой и смешанный.

При штучном комплектовании к базовой детали подбирают сопрягаемую деталь исходя из величины зазора или натяга, допускаемого техническими условиями. Например, к блоку цилиндров подбирают поршни. При штучном подборе затрачивается много времени. Этот способ применяют на небольших универсальных ремонтных предприятиях.

При групповом комплектовании поле допусков размеров обеих сопрягаемых деталей разбивают на несколько интервалов, а детали по результатам измерений сортируют в соответствии с этими интервалами на размерные группы. Размерные группы сопрягаемых деталей маркируют цифрами, буквами или красками. Групповое комплектование применяют для подбора ответственных деталей (гильз, поршней, поршневых пальцев, коленчатых валов, плунжерных пар).

При смешанном комплектовании деталей используют оба способа. Ответственные детали комплектуют групповым, а менее ответственные — штучным способом.

Способ комплектования деталей находится в тесной связи со способом обеспечения точности при сборке.

Наряду с тремя основными способами комплектования во избежание несбалансированности некоторые детали подбирают по массе (например, поршни двигателей внутреннего сгорания). Иногда комплектование сопровождается слесарно-подгоночными операциями.

 

Крупногабаритные детали и сборочные единицы (блок и головка цилиндров, картеры, детали кабины, кузова, рамы и др.) целесообразно доставлять на посты сборки, минуя комплектовочный участок.

При комплектовании на каждое собираемое изделие заполняется комплектовочная карта, в которой указываются: номера цеха, участка, рабочего места, где выполняются сборочные операции; обозначения деталей, сборочных единиц, материалов и комплектующих изделий; номера цехов, участков, складов, откуда поступают комплектующие единицы; количество деталей, материалов и сборочных единиц, подаваемых на рабочие места сборки за смену; нормы расхода материалов и комплектующих изделий PI др. Кодированная запись указанной информации позволяет применять вычислительную технику при ее обработке.

На комплектовочном участке имеются столы для контроля деталей, стеллажи и шкафы для хранения инструмента и приспособлений, слесарные верстаки, прессы и т.д. Рабочие места рекомендуется специализировать по наименованиям агрегатов, узлов. На них должны быть соответствующие чертежи, таблицы посадок деталей, каталоги деталей, входящих в узлы, обязательно наличие местного освещения.

Точность сборки — свойство технологического процесса сборки изделия обеспечивать соответствие действительных значений параметров изделия значениям, заданным в технической документации. Точность сборки зависит от точности размеров и формы, шероховатости сопрягаемых поверхностей деталей, их взаимного положения при сборке, технического состояния средств технологического оснащения, деформации системы «оборудование — приспособление — инструмент — изделие» в момент выполнения сборки и т. п. Точность сборки аналитически может быть определена с помощью сборочных размерных цепей.

Размерная цепь представляет собой замкнутый контур взаимосвязанных размеров, обусловливающих их численные значения и допуски. Размерная цепь состоит из составляющих, исходного (замыкающего) и других видов звеньев.

Составляющее звено — звено размерной цепи, изменение которого вызывает изменение исходного (замыкающего) звена. Составляющие звенья обозначаются прописными буквами русского алфавита с цифровыми индексами (например, А1 А2 или Б1 Б2).

 

Исходное (замыкающее) звено — звено, получаемое в цепи последним в результате решения поставленной задачи при изготовлении или ремонте. Оно обозначается той же буквой алфавита с индексом ∑ (например, A∑ или B∑).

Компенсирующее звено — звено, изменением размера которого достигается требуемая точность замыкающего звена. Компенсирующее звено обозначается той же буквой алфавита с соответствующим цифровым индексом и буквой к (например, А4К или Б7к).

По характеру воздействия на замыкающее звено составляющие звенья могут быть увеличивающими или уменьшающими, т. е. при их увеличении замыкающее звено увеличивается или уменьшается. Увеличивающие звенья могут обозначаться стрелками, направленными вправо - →А, уменьшающие — стрелками влево — ←А.

Требуемая точность сборки изделий достигается одним из пяти методов: полной, неполной и групповой взаимозаменяемости, регулирования и пригонки.

Метод полной взаимозаменяемости — метод, при котором требуемая точность сборки достигается путем соединения деталей без их выбора, подбора или изменения размеров. Применение метода полной взаимозаменяемости целесообразно при сборке соединений, состоящих из небольшого количества деталей, так как увеличение числа деталей требует обработки сопряженных поверхностей с меньшими допусками, что не всегда технически достижимо и экономически целесообразно.

Метод неполной взаимозаменяемости — метод, при котором требуемая точность сборки достигается не у всех соединений при сопряжении деталей без их выбора, подбора или изменения размеров, а у заранее обусловленной их части, т. е. определенный процент (или доли процента) соединений не удовлетворяет требованиям точности сборки и требует разборки и повторной сборки. Метод неполной взаимозаменяемости целесообразен, если дополнительные затраты на выполнение разборочно-сборочных работ меньше затрат на изготовление сопрягаемых деталей с более узкими допусками, обеспечивающими получение требуемой точности сборки у всех соединений.

Метод групповой взаимозаменяемости (так называемый селективный метод) — метод, при котором требуемая точность сборки достигается путем соединения деталей, принадлежащих к одной из размерных групп, на которые они предварительно рассортированы. В пределах каждой группы требуемая точность сборки достигается методом полной взаимозаменяемости. Данный метод обеспечивает высокую точность сборки, однако сопряжен с дополнительной операцией сортировки деталей на размерные группы, необходимостью хранения запасов деталей всех размерных групп и невозможностью использования части деталей, когда сопрягаемые детали неравномерно распределяются по размерным группам.

Метод регулирования — метод, при котором требуемая точность сборки достигается путем изменения размера одной из деталей (или группы деталей) соединения, называемой компенсатором, без снятия слоя материала. Например, требуемая точность осевого зазора (натяга) соединений с коническими подшипниками качения (дифференциал, главная передача, механизм рулевого управления и др.) обеспечивается изменением толщины неподвижного компенсатора, а точность зазора между торцом клапана и болтом толкателя или коромысла (клапаном-коромыслом) достигается путем изменения положения подвижного компенсатора — регулировочного болта — в осевом направлении.

Метод пригонки — метод, при котором требуемая точность сборки достигается путем изменения размера компенсатора со снятием слоя материала. Например, требуемая точность посадки плунжера в гильзе или клапана в корпусе форсунки, а также герметичность в соединении клапан — гнездо головки цилиндров достигается путем притирки.

Виды сборки изделий классифицируются по следующим основным признакам: объект сборки, последовательность сборки, точность сборки, уровень механизации и автоматизации процесса сборки, подвижность изделия при сборке, организация производства.

По объекту сборки сборка подразделяется на узловую и общую. Примеры узловой сборки — сборка поршня с шатуном и кольцами, коленчатого вала с маховиком и сцеплением, головки цилиндров с клапанными механизмами, жидкостного и масляного насосов; примеры общей сборки — сборка агрегатов из узлов, сборка автомобиля из агрегатов и узлов.

По последовательности сборки выделяют последовательную (сборочные операции выполняются одна за другой), параллельную (операции выполняются одновременно) и последовательно-параллельную (операции выполняются и одна за другой, и одновременно).

По уровню механизации и автоматизации процесса сборку разделяют на ручную, механизированную, автоматизированную, автоматическую.

По состоянию объекта сборки выделяют стационарную (неподвижную) и подвижную сборку с непрерывным или периодическим перемещением собираемого изделия между рабочими местами сборки.

 

По организации производства выделяют типовую поточную, групповую (поточную и непоточную) и единичную как наиболее распространенный вид организации сборки на существующих ремонтных предприятиях.