汽车维修技术与质量检验

汽车维修技术与质量检验第3章汽车零件常用的修复方法3.1汽车零件的机械加工修复学习目标：1、了解汽车零件机械加工修复的几种方法，适用范围，概念和常适用用零件。2、掌握修理尺寸法的特点和使用方法，会用修理尺寸法进行零件的修复尺寸的计算。3、掌握镶套修复的特点和使用方法，会用此方法进行镶套修复。4、了解机械加工修复的其他修复方法并会使用。5、了解机械加工修复的特点和注意事项。3.1.1修理尺寸法1、修理尺寸法在零件结构、强度和强化层允许的条件下，将配合副中主要件的磨损部位经过机械加工至规定的尺寸，恢复其正确的几何形状和精度，然后更换相应的配合件，得到尺寸改变而配合性质不变的修理方法，称为修理尺寸法。使用修理尺寸法修后零件的尺寸不再是零件的原基本尺寸，而是形成了一个对于孔是增大了的，对于轴是缩小了的新基本尺寸。经修理后，虽然获得一个新修理尺寸，但其配合性质、形位公差、表面粗糙度、表面机械性能和热处理状态等都没有改变。3.1.1修理尺寸法2、修理尺寸等级与级差修理尺寸是指零件表面通过修理，形成符合技术文件规定的大于或小于原设计基本尺寸的新的基本尺寸。实际汽车修理过程中，为了增加修理次数，延长主要零件和基础件的使用寿命，根据主要件的结构、强度与硬化层的情况，结合每个大修间隔之间零件的磨损量，国家标准制定了各种配合件的修理尺寸等级和级差。发动机的气缸与活塞的修理尺寸，一般汽油机为四级，柴油机为八级，级差为0.25mm；曲轴主轴颈和连杆轴颈的修理尺寸，汽油机为八级，柴油机为十三级，级差为0.25mm；活塞销有四级修理尺寸，级差为0.04mm；凸轮轴轴颈有二级修理尺寸，级差为0.20mm。具体修理尺寸级别应根据原车设计要求决定。3.1.1修理尺寸法3、修理级别和修理尺寸的确定以发动机气缸为例，如有某一气缸超过磨损极限，应进行镗缸修理。其修理级别可用下式确定：n≥(Dmax—D0+X)/△D式中：n——镗削后修理尺寸的级数；Dmax——镗削前气缸磨损的最大缸径，mm；D0——原厂气缸的标准直径，mm；X——气缸的镗磨余量，一般取0.10~0.20mm；△D——修理尺寸级差，mm；加工余量的大小取决于加工设备精度及工人技术水平，如考虑气缸偏磨因素，加工余量还可适当取大些。通过计算，得出的n值再进行圆整成整数值，即是气缸镗削后修理尺寸级数。得到修理级别后，可通过下式计算修理尺寸。修理尺寸=D0+n△D3.1.2镶套修复法1、镶套修复法汽车零件在使用中，有些只是局部磨损或损伤，当其结构和强度允许时，将其磨损部位通过机械加工缩小(轴类零件)或扩大(孔类零件)至—定的尺寸，然后用过盈配合的方法镶—个套。使零件恢复基本尺寸的修理工艺，称镶套修复法。镶套修复法的优点是：能恢复较多的牵磨损层，便于零件恢复到基本尺寸，也可以修复基础件的局部磨损，延长基础件的使用寿命；工艺简单，操作和加工简便，不需要大型设备，质量容易得到保证；另外，镶套修复一般在常温下进行，零件不易变形，不改变零件的热处理状态。零件镶套修复法是汽车的零件修理必不可少的方法，如气缸套、气门导管、气门座圈、飞轮齿圈及各种衬套的修复，都采用镶套修复法。3.1.2镶套修复法2、采用镶套修复法应注意以下几点：（1）材料：镶套材料应与基体一致或相近。（2）过盈量：镶套的过盈量应选择合适，如果过盈量太大，易使零件变形或挤裂；过盈量太小，又容易松动和脱落。（3）加工精度和表面粗糙度：为了保证准确的过盈量，配合面的加工精度和表面粗糙度要求较高，精度通常采用IT6~IT8级；表面粗糙度通常要达到Ra为2.5~1.25µm。3、镶套的操作镶套前应仔细地测量配合件的尺寸及形状误差；检查倒角和表面粗糙度；并做好除油及除锈等清洁工作。应平稳压入，切忌用锤重击砸入，并及时检查校正套的歪斜。若过盈量过大的套在镶装前，宜将包容件加热或将被包容件进行冷冻。3.1.3机械加工的其它修复方法1、零件的局部更换修复法所谓局部更换法就是将零件需要修理（磨损或损坏）的部分利用机械加工进行切除，重新制做这部分零件，再用焊接或螺纹连接的方法，将新换上的部分与零件的基体连在一起，经最后的加工，恢复零件的原有性能的方法。这种修复方法常用于修复半轴、变速器第一轴或第二轴齿轮、变速器盖及轮毂等。2、零件的转向翻转修复法零件的转向和翻转修复法是将零件的磨损或损坏的部分翻转一个角度，利用零件未磨损的部位恢复零件的工作能力的一种修复方法。转向和翻转修复法常用来修复磨损的键槽、螺栓孔和飞轮齿圈等。3.1.4机械加工修复的特点及注意的几个事项1、机械加工修复的特点汽车零件修复中的机械加工特点如下：（1）加工批量小或是单件生产；（2）加工余量很小，往往只是对零件的局部加工；（3）工件的表面硬度大，有时还要对淬硬表面进行加工；（4）由于使用中零件的变形，使得零件的装卡和定位基准的选择比较困难。2、机械加工修复注意事项（1）定位基准与加工精度：基准与设计基准统一，选择变形小的部位。（2）轴类零件的圆角：应大于或等于设计的圆角。（3）零件的表面粗糙度：会影响耐磨性、影响实际过盈量、影响抗疲劳强度、影响磨合性能。3.2汽车零件的其它修复方法学习目标：1、了解机械加工修复以外，常用的修复方法。2、掌握零件焊修的特点、适用范围和焊修工艺。3、掌握零件胶粘修复的特点、适用范围和胶粘工艺以及控制胶粘质量采取的措施。3.2.1汽车零件的焊修汽车零件的焊修能修复多种情况下零件的耗损，如磨损、破裂、断裂、凹坑、缺损等。汽车零件的焊修常采取焊接和堆焊修复的形式进行零件的修复。焊修工艺简单，应用广泛，修复成本低，修复后强度较高，但容易产生零件的变形。焊接根据使用的热源不同分为气焊和电焊。电焊又根据熔剂层的不同分为手工电弧焊、振动堆焊等。3.2.1汽车零件的焊修1、气焊（1）气焊的特点及应用范围。主要适用于碳钢、合金薄钣件的焊接。（2）气焊焊接方法——“加热减应焊”（3）气焊的焊接工艺：①焊前准备：当焊接部分厚度在6mm以上时，要开90o~120o的V形坡口，如所焊部位厚度在15mm以上时，要开X形坡口。②施焊要点：施焊火焰应用弱碳化焰或中性焰；加热区应用氧化焰。施焊方向应指向减应区。施焊时，先熔母材，再掺入焊丝，否则熔化不良；并随时用焊丝清除杂质，以防气孔和夹渣。施焊时应一次焊完，避免反复加热而造成应力过大。3.2.1汽车零件的焊修2、手工电弧焊（1）手工电弧焊的特点及适用范围。具有设备简单，操纵方便，连接强度高，施焊速度快，生产率高，零件变形小等优点，广泛应用于碳钢、合金钢及铸铁等金属材料不同厚度、不同位置的焊接。（2）手工电弧焊工艺：①预热保温。对于较大的零件应进行预热和焊后保温。②焊前准备。钻止裂孔、打坡口等。③施焊。手工电弧焊的施焊工艺要点：在施焊过程中，应采取分段、分层，且边焊边锤击，以减少焊接应力和变形，并限制母材金属成分对焊缝的影响④电焊后质量检查。应检查有无气孔、裂纹、夹渣，焊缝是否致密、牢固。3.2.2汽车零件的胶粘修复胶粘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。零件的粘接修复的原理是利用粘接剂渗入被粘物体表面的凹凸不平的孔隙中固化，在机械镶嵌作用、粘接剂分子之间的相互吸引和粘接剂分子对被粘物体的扩散作用和化学键作用把两者连接在一起，即粘接是机械力、分子力和化学键共同作用的结果。胶粘修复具有工艺简单、设备少、修复成本低、不会引起变形和金属组织的变化，因此在机械修复中得到了广泛的应用。在汽车修理中常用于修复车身零件、粘补散热器水箱、油箱和其它壳体上的穿孔和裂纹，也用于粘接制动蹄、离合器摩擦片及缸体的堵漏等。3.2.2汽车零件的胶粘修复1.胶粘剂胶粘剂的种类繁多，有有机粘接剂和无机胶粘剂。有机胶粘剂有环氧树脂、酚醛树脂、Y—150厌氧胶、J一19高强度胶粘剂等，另外，无机胶粘剂常用的是氧化铜胶粘剂。汽车零件胶粘修复中常用的是环氧树脂胶、酚醛树脂胶、氧化铜胶等粘接剂。（1）环氧树脂胶。特点是：粘附力强，固化收缩小，机械强度高，且耐腐蚀、耐油、电绝缘性好，适合工件工作温度在150℃以下使用。它的缺点是性脆，韧性较差。（2）酚醛树脂胶。有较高的粘接强度，耐热性好，但其脆性较大，不耐冲击。（3）氧化铜胶。适用于缸体上平面、气门室裂纹、管接头防漏的粘接。缺点是脆性大，耐冲击能力差。3.2.2汽车零件的胶粘修复2.胶粘工艺对于胶粘修补的零件，应根据其损坏程度，承受的载荷，以及工作温度与环境等情况选择粘结修复方案。如：确定粘结方法，接头形式，表面处理方法等。胶粘修复工艺可分为三个工序。（1）胶粘前的表面准备。胶粘前应进行表面去油、去锈、去氧化层处理，并适当把胶粘表面打毛，必要时打坡口以增加胶粘面积，提高胶粘强度。（2）涂胶。涂胶时，应把胶按比例充分混合配比，把配好的胶均匀、快速涂在粘接的两零件表面上，涂胶层的厚度不宜过厚。（3）固化。按说明书要求，在一定温度，一定时间和一定的压力下进行。3.2.2汽车零件的胶粘修复3.保证胶粘质量的因素胶粘前的表面准备最为重要，它是决定粘结结合强度的关键。粘接的接头形式对胶粘强度的影响也较大。在设计接头形式时，不仅要增加粘合面积，以提高强度，而且应对胶合件受力情况进行分析，使其尽可能少受剥离和冲击力，而多受剪力和拉力。对有些损坏的部位，为了提高粘结强度，应采取辅助加强措施，如贴布层或钢板，镶嵌燕尾槽，销钉及金属扣键等。涂胶时要均匀迅速，并施加适当的压力(夹具夹紧)。胶层厚度并不是胶越多越好，应控制在0.1～0.25mm左右，太厚或太薄，都会影响粘结强度。固化时，也要施加一定的压力，在一定的温度，一定的时间条件下进行，对不同的固化剂有不同的要求。配方的比例要严格控制，因为它们对胶粘质量影响很大。3.3零件修复方法的选择学习目标：1、了解汽车零件修复质量的评价指标。2、掌握零件修复方法选择应考虑的几个因素。3、对于一个具体的零件，能说明采用何种修复方法。3.3.1汽车零件修复质量的评价零件修复质量评价指标是：修补层与基体金属的结合强度，修补层的耐磨性，修补层对零件疲劳强度的影响。1.修补层与基体的结合强度结合强度按受力情况可分为：抗拉，抗剪及抗扭转，抗剥离等2.修补层的耐磨性。按图3.4分析3.零件修补层对疲劳强度的影响通过各种修复修补层对45号钢（正常化）试棒的疲劳强度的影响试验知，各种修复层都会使试棒的疲劳强度降低，其中电弧喷涂的影响最小降低14%。而镀铬影响较大，降低25%。3.3.2零件修复方法的选择所谓零件修复方法的选择，就是研究在给定的条件下能得到最好的效果的修复方法。选择时，应考虑以下几点：技术上的先进性和工艺上的合理性；质量上的可靠性；经济上的合理性。1.技术上的先进性和工艺上的合理性是指在可能的情况下，要不断采用新技术和新工艺2.质量上的可靠性是指修补层的质量要过关，能经受使用的考验，要符合零件修复的各项技术要求。3.经济上合算性是指在确定零件修复方法时，经济上要合算，即算经济帐，搞成本核算。在现阶段，由于汽车零件制造能力增强，技术水平提高，生产效率提高，降低了零件的成本。所以，汽车修复时，零件更换较普遍，只是部分重要的基础件在修理时才进行修复，再就是当配件紧缺时，为了节省时间，进行修复。复习思考题解答1、何谓修理尺寸法？举例说明汽车零件修复中哪些是属于修理尺寸法？答：在零件结构、强度和强化层允许的条件下，将配合副中主要件的磨损部位经过机械加工至规定的尺寸，恢复其正确的几何形状和精度，然后更换相应的配合件，得到尺寸改变而配合性质不变的修理方法，称为修理尺寸法。例如，汽缸的修理、曲轴的修理，凸轮轴的修理等复习思考题解答2、汽缸修理级别和修理尺寸是如何确定的？答：修理级别可用下式确定：n≥(Dmax—D0+X)/△D式中：n——镗削后修理尺寸的级数；Dmax——镗削前气缸磨损的最大缸径，mm；D0——原厂气缸的标准直径，mm；X——气缸的镗磨余量，一般取0.10~0.20mm；△D——修理尺寸级差，mm；加工余量的大小取决于加工设备精度及工人技