数控机床第3章

1、第三章 汽车零件修复方法第一节 汽车零件修复方法简介 一、汽车零件修复方法的分类 磨损零件的修复方法基本上可分为两类： 1)对已磨损零件进行机械加工，使其恢复正确的几何形状和配合特性，并获得新的几何尺寸； （2）利用堆焊、喷涂、电镀和化学镀等方法对零件的 磨损部位进行增补，或采用胀大(缩小)镦粗等压力加工方法增大 (或缩小)磨损部位的尺寸，然后再进行机械加工，恢复其名义 尺寸、几何形状及规定的表面粗糙度。 变形零件的修复可采用压力校正法和火焰校正法 零件的裂缝、破损等损伤，可采用焊接，钎焊、钳工机械 加工法和粘结修复法等。 二、汽车零件修理特点 （1）批量小； （2）余量小，精度难以保证； （

2、3）工件硬度高； （4）加工基准损伤，定位困难。 三、机械加工修复法 （一）修理尺寸法 定义：修理尺寸法是修复配合副零件磨损的一种方法，它是将待修配合副中的一个零件利用机械加工的方法恢复其正确几何形状并获得新的尺寸(修理尺寸)，然后选配具有相应尺寸的另一配合件与之相配，恢复配合性质的一种修理方法。 1轴和孔修理尺寸的确定 (如图3-1所示) 2修理尺寸法的应用 （二）附加零件修理法 定义：附加零件修理法(也称镶套修理法)是通过 机械 加工方法将磨损部分切去，恢复零件磨损部位的几何形状， 然后加工一个套采用过盈配合的方法将其镶在被切去的部位， 以代替零件磨损或损伤的部分，恢复到基本尺寸的一种修复

3、 方法。(图3-2 图3-3) （三）零件的局部更换修理法 定义：局部更换法就是将零件需要修理(磨损或损坏)部分 切除，重制这部分零件，再用焊接或螺纹连接方法将新换上的 部分与零件基体连在一起，经最后加工恢复零件的原有性能的 方法 （四）转向和翻转修理法 转向和翻转修理法是将零件的磨损或损坏部分翻转一定角度，利用零件未磨损部位恢复零件的工作能力的一种修复方法。(如图3-4) 四、焊接修复法 焊接根据使用的热源不同分为气焊和电焊。电焊根据熔剂层的不同又可分为手工电弧焊、振动堆焊。堆焊又可分为二氧化碳气体保护焊、埋弧堆焊、电脉冲堆焊、等离子堆焊。 （一）气焊 1气焊的特点及应用范围 2气焊焊接方法

4、“加热减应焊” 3加热减应焊的焊接工艺 (如图3-5) 4加热减应焊的应用 （二）手工电弧焊 手工电弧焊是利用普通电弧作为热源，以焊条为填充 金属材料，采用手工操纵焊条进行焊接的方法。 1手工电弧焊的特点及适用范围 2手工电弧焊工艺 (如图3-6 图3-7 图3-8) （三）振动堆焊 振动堆焊是焊丝以一定的频率和振幅振动的脉冲电弧 焊，是机械零件修复中广泛应用的一种自动堆焊方法。 五、其他修复法 （一）喷涂 金属喷涂是用高速气流将被热源熔化的金属(丝材、棒材 或粉末)雾化成细小的金属颗粒，以很高的速度喷敷到已准备好 的零件表面上。 1气体火焰喷涂设备 2喷涂粉末 (1) 打底层粉末 (2) 工

5、作粉末 3喷涂工艺 (1) 工件表面的准备 (2) 喷涂 (3) 喷后处理及加工 4涂层性质 (1) 硬度 (2) 耐磨性 (3) 涂层与基材结合强度 (4) 疲劳强度 （二）喷焊 1喷焊的特性 2喷焊设备 (1) 中小型焊炬 (2) 大型焊炬 3喷焊(涂)用合金粉末 喷焊(涂)用合金粉末牌号编制： （1）牌号前加“粉”字表示喷焊(涂)合金粉末。 （2）牌号由三位数字组成，第一位数字表示喷焊(涂)合金 粉末类型。其系列按表3-1-1所编排。第二位数字表示不同喷 焊(涂)方法，其系列如表3-1-2所列，第三位数字表示同一类型 合金粉末的不同序号。 4喷焊工艺 (1) 工件表面准备 (2) 预热

6、(3) 喷涂与重熔 (4)冷却及加工 5喷焊层性能及用途 (1) 硬度和耐磨性 (2) 结合强度 （三）电刷镀修复法 1刷镀的基本原理 (图3-9) 2刷镀设备 (1)刷镀电源 (2)刷镀笔 (图3-10) (3)刷镀辅助工具 3刷镀溶液 (1) 表面准备液 (2) 刷镀溶液 4刷镀工艺 5刷镀层的性能 (1) 镀层与基体结合强度 (2) 硬度 (3) 刷镀层的耐磨性 (4) 刷镀层对基体疲劳强度的影响 （四）粘接修复法 粘接修复是应用粘接剂将两个物体或损坏的零件牢固地粘 接在一起的一种修复方法。 1环氧树脂胶粘接 2酚醛树脂粘接 3氧化铜粘接 （五）校正 汽车的某些零件在使用过程中往往发生变

7、形，修理中需要 校正。常需校正的汽车零件有：前轴梁、车架零件、曲轴、凸 轮轴、传动轴、连杆等等。 1静压校正 绝大多数零件是在冷状态下静压校正的。轴类零件弯曲 的静压校正方法 (如图3-11 3-12) 2敲击校正 敲击校正法系利用有圆形敲击头的汽锤对零件非工作表面进行连续敲击，如校正曲轴时就敲击曲柄臂(如图3-13)。 3火焰校正 火焰校正是氧一乙炔热点校正的简称，是一种比较先进的校正方法。(如图3-14 3-15) 第二节 汽车零件修复方法的选择 一、汽车零件修复质量的评价 修复零件的质量取决于这三个指标。 （一）修复层的结合强度 修复层的结合强度与修复工艺规范、零件表面状态及零件的形 状

8、等有密切的关系。几种常用修复层的结合强度试验数据如表 3-2-1所列。 表表3-2-1 3-2-1 修复层的抗拉结合强度修复层的抗拉结合强度修复层种类抗拉结合强度/（Mpa）修复层种类抗拉结合强度/（Mpa）手工电弧焊720镀 铁200溶剂层下埋弧焊740等离子喷涂40氧乙炔焰喷焊620电弧喷涂20电脉冲堆焊500粘 接10镀 铬490（二）修复层的耐磨性 (图3-16)（三）修复层对零件疲劳强度的影响表3-2-2 各种修复层对45号钢(正常化)试棒的疲劳强度影响的升降百分数 各种修复层疲劳强度降低和升高（%）各种修复层疲劳强度降低和升高（%）45号钢（正常化）试棒0镀铬层-25电弧喷涂层-1

9、4镀铁层-29手工电弧堆焊-12电脉冲堆焊-38 表3-2-2 各种修复层对45钢试棒的疲劳强度的影响表3-2-3镀铁层对某型汽车曲轴疲劳强度的影响零件规范镀层硬度/（HV）疲劳强度/（Mpa）镀铁曲轴与新曲轴疲劳强度比温度/（）电流密度/（A/cm）新件801.0超细轴400.5镀铁曲轴8010340355600.75镀铁曲轴8040487510700.87镀铁曲轴8010501520700.87滚压强化镀铁曲轴8040501201301.62 二、汽车零件修复方法的选择 (1)选择零件修复方法时应充分考虑零件的工作条件(工作温 度、润滑条件、载荷及配合特性等)及其对修复部位 的技术要求等，

10、使选定的方法在技术上可行。 (2)应掌握每种修复方法的特点、影响因素及适用范围。 (3)确定零件修复方法时，经济上要合算。经济上要合 算，就是要算经济账，搞成本核算。 (4)确定零件修复方法时应考虑企业现有生产设备，当必 须采用新的工艺方案时，应进行经济论证。 v a)轴的修理尺寸b)孔的修理尺寸l 图3-1 轴和孔的修理尺寸图3-2磨损孔的镶套图3-3轴颈端的镶套修复图3-4 零件的转向修理法a)磨损的键槽的修理b)磨损的螺栓孔的修理图3-5 加热减应焊时所开坡口的尺寸图3-6 焊条电弧焊焊缝坡口图3-7 焊接应力分析a)一次长焊时的应力b)分段焊时的应力分布图3-8 分层焊的顺序表3-1-

11、1 喷焊（涂）粉末类型牌 号合金类型牌 号合金类型牌 号合金类型粉1 * *镍基合金粉3 * *铁基合金粉5 * *复合合金粉2 * *钴基合金粉4 * *铜基合金表3-1-2 喷焊（涂）粉末牌号牌 号喷焊（涂）方法粉 * 0 *氧乙炔喷焊粉 * 1 *氧乙炔喷涂粉 * 2 *等离子喷焊图3-9 刷镀原理简图1-刷镀液 2-阳极包套 3-石墨阳极 4-刷镀笔 5-电源 6-阳极电缆 7-阴极电缆 8-刷镀层 9-贮液盒 10-工件图3-10 导电手柄结构1-阳极 2-O形密封圈 3-锁紧螺母 4-手柄套 5-绝缘套 6-联接螺栓 7-电缆插座图3-11 轴的静压校正示意图 1-V形块 2-轴 3-百分表图3-12 温度对恢复校正后的零件 承载能力的影响图3-13 曲轴的敲击校