125592 (593135), страница 7
Текст из файла (страница 7)
В машиностроении износостойкому хромированию подвергаются не только детали, работающие в условиях динамических нагрузок (например, в автомобильной промышленности: ось шестерни, поршневые кольца двигателей, крестовина кардана и др.), но и детали, работающие без перемещения.
Хромированию подвергаются как малонагруженные, так и высоконагруженные детали, напряжения в которых циклически изменяются в течение рабочего процесса. При хромировании наблюдается понижение сопротивления усталости (до 22%), что объясняется большими растягивающими напряжениями, возникающими в слое хрома при его формировании в гальванической ванне. Однако спуск хромированных изделий несколько улучшает сопротивление усталости. Если по условиям эксплуатации детали подвергаются высоким циклическим меняющимся напряжениям, то необходимо учитывать, что при хромировании их также снижается сопротивление усталости, прочность, определяемая статическими нагрузками, при хромировании не изменяется. Прочность сцепления хромового слоя со сталью на отрыв больше прочности хромового слоя на разрыв.
Качество хромового покрытия в основном зависит от состава электролита, плотности тока, температуры и интенсивности перемешивания ванны. Изменяя указанные элементы технологического процесса и время осаждения, получают покрытия разной толщины с различными физико-механическими свойствами и равномерностью
Так как корпусу гидроцилиндра предъявляются требования повышенной прочности и высокого сопротивления износу, то целесообразно применить твердое износостойкое хромовое покрытие.
Износостойкие хромовые покрытия наносятся для повышения износостойкости различных трущихся деталей, инструмента, покрытия деталей штампов и т.д., для восстановления размеров, изношенных или бракованных деталей. К этому виду покрытий относятся и так называемые "твердые" хромовые покрытия. Но необходимо отметить, что в целом ряде случаев между твердостью и износостойкостью хромовых покрытий нет пропорциональной зависимости, так как износостойкость характеризуется также вязкостью и пластичностью покрытия и зависит от условий прирабатываемости, смазки и эксплуатации хромированных деталей. Наиболее эффективно хромирование при работе деталей с удельными нагрузками не более 250-300 МПа.
Износостойкие и твердые хромовые покрытия можно непосредственно осаждать на большинство черных и цветных металлов:
углеродистые стали (как закаленные, так и незакаленные);
малоуглеродистые стали с малым содержанием хрома и никеля;
большинство цветных металлов и их сплавов, на поверхводитьности которых имеются толстые оксидные пленки.
Твердое износостойкое хромирование следует проводить в стандартном универсально разведенном электролите различной концентрации либо в саморегулирующемся.
Скорость протока электролита поддерживают в пределах 1,50 м/с при плотности тока 200-2000 А/м2 и соотношении между этими величинами от 1: 200 до 1: 40. При этом выход хрома по току составляет 45-60%, и более чем в 10 раз возрастает скорость осаждения хромового покрытия. Полученные по описанному способу осадки хрома имеют высокое качество и твердость 1050-1150 HV.
Перед хромированием изделия необходимо прогревать непосредственно в ванне для хромирования, а затем анодно декапировать в течение 0,5-1 мин при плотности тока 3500-4000 А/м2. При хромировании изделий сложной формы следует на 1-2 мин увеличить плотность тока в 2 раза.
Технологический процесс хромирования представлен в таблице 5.1.
Таблица 5.1. Технологический процесс хромирования
Nº операции | Nº перехода | Наименование операции и перехода | Наименование оборудовании | Материал ванны | Компоненты | Содержание г/л | Температура, с | Плотность тога, А/м | Продолжительность процесса, с | Примечание |
I | Очистка, мойка и дефектация деталей | Моечные машины | Сталь листовая | Специальные составы | 8090 | 1030 | Полное удаление жи ров, масел, окалины, а также очистка отверстий и стенок. Хромирование дета лей с трещинами не допускается. | |||
II | Механическая обработка (шлифование, точение и т.п.) | Шлифовальный другие станки | Выполняется в соответствии с техническими условиями механическая обработка перед металлопокрытиями. | |||||||
II | Обезжиривание в органических растворителях | Аппаратиспаритель или ванна с органическими растворителями | Сталь листовая | Хладон, лабомид101,лабомид203 и другие обезжиривающие составы | 320 | После обезжиривания детали сушатся на воздухе или в струе сжатого воздуха. | ||||
IV | 1 | Монтаж на подвеску | Рабочий стол, шкаф с набором подвесок | Места деталей, не под лежащих хромиро ванию, тщательно изолируют. Конструкция подвески должна исключать (или допускать минимальную) циркуляцию электролита около мест, не подлежащих хромированию | ||||||
2 | Обезжиривание венской известью или ее заменителями | Ванна для обезжиривания, волосяные щетки | Сталь листовая | Венская известь или ее заменители | Обезжиривание производится обезжиривающим составом, разведенным водой до кашицеобразного состояния | |||||
3 | Промывка холодной проточной водой | Ванна для проточной воды | Сталь листовая с винипластовой облицовкой | 1020 | 1520 | Необходимо промывать детали до полного удаления следов химического обезжиривания | ||||
4 | Обезжиривание электрохимическое | Ванна электрохимического обезжиривания | Сталь листовая керамика | Едкий натрий, углекислый натрий тринатрий фосфат Жидкое стекло и др. составы | 510 3050 3050 15 | 7080 | 310 | 5030 | Деталь является катодом. Перед окончанием про цесса обезжиривания необходимо перейти от катодной к анодной обработке дета лей в течение 12мин | |
5 | Промывка горячей водой | Ванна с горячей водой | то же | 8090 | 2 | 1525 | ||||
6 | Промывка холодной водой | Ванна с проточной водой | Сталь листовая с винипластовой облицовкой | 1020 | 1520 | |||||
V | 1 | Химическое травление | Ванна для химического травления | Винипласт, керамика, нержавеющая сталь, гуммированное железо | Серная кислота Соляная кислота | 50 50 | 1620 | около 30 30 | ||
2, 3 | Промывка холодной водой в двух ваннах | Ванны с проточной водой | Сталь листовая с винипластовой облицовкой | 1020 | 1525 | |||||
VI | 1 | Хромирование | Ванна хромирования | Сталь, облицованная с винипластом, диабазовыми плитками свинцом или др кислотостойкими мате риалами | Cr03 | 200 | 4555 | 20005500 | 9000 | материал анодов: сплав свинецолово (Sn до 10%) |
2 | Промывка в сборнике электролита | Сборник электролита | Сталь листовая с винипластовой облицовкой, керамика | Вода (лучше дистиллированная) | 1620 | 1530 | Уровень воды в ванне хромирования поддерживается постоянным за счет воды. | |||
3 | Промывка холодной проточной водой | Ванна с проточной водой | Сталь листовая | 1020 | 1525 | До полного удаления следов электролита. | ||||
4 | Снятие деталей с подвески | Рабочий стол, шкаф для подвесок | ||||||||
5 | Нейтрализация | Ванна для нейтрализации | Сода кальцинированная | 30 | 1620 | 3060 | ||||
6 | Промывка холодной водой проточной | Ванна с проточной водой | Листовая сталь | 1020 | 1520 | До полного удаления Химикатов нейтрализующего состава | ||||
7 | Промывка горячей водой | Ванна с горячей водой | Сталь листовая, керамика | 8090 | 1525 | До полного удаления химикатов из трудно доступных мест подвесок и деталей | ||||
8 | Термическая обработка | Сушильный шкаф или ванна с маслом | Масло "Вапор | 150200 | 90120 | В соответствии с техническими условиями (действующими) для разных материалов | ||||
9 | Контроль качества покрытия | Рабочий стол с Набором инструментов и приборов | В соответствии с техническими условиями на контроль качества покрытий после хромирования | |||||||
VII | 1 | Механическая обработка (хонингование) | Вертикально-хонинговальный станок | В соответствии с техническими условиями на механическую обработку деталей после хромирования. | ||||||
VII | Консервация | Ванна для консервирующих составов, рабочий стол | специальные составы | Полное исключение общей и местной коррозии при хранении в соответствии с техническими условиями. |
6. Проектирование технологических операций
Задача раздела - рассчитать такие режимы резания на операции технологического процесса, которые обеспечили бы заданный выпуск деталей требуемого качества с минимальными затратами.
6.1 Расчет режимов резания и определение основного времени на операцию
Расчет режимов резания по эмпирическим зависимостям [9] произведем для двух операций технологического процесса 050-сверлильной и 100-шлифовальной для остальных операций технологического процесса расчет режимов резания выполним табличным способом, учитывая рекомендации [11]. Основное времени на операцию будем определять используя рекомендации [12, 10]
Общие исходные данные для всех операций ТП:
Деталь - корпус гидроцилиндра;