1.5 Требуемое покрытие и способ его нанесения
Техническими требованиями на детали предусмотрено окисное покрытие: ан. окс. хр - анодирование с наполнением в растворах хроматах. Окисные покрытия на алюминии применяют для защиты деталей от коррозии и истирания.
Для анодного оксидирования алюминия АК4 используют хромовокислые растворы низкой, средней и высокой концентрации. Содержание в них хромового ангидрида составляет 30-35 г/л, 50-55 г/л и 90-100 г/л соответственно. Допустимое содержание примесей – не более 0,5г/л сульфатов и 0,02 г/л хлора.
Присутствие в электролите ионов хлора приводит к травлению металла. Сульфат-ионы заметно влияют на внешний вид оксидного покрытия. При содержании их менее 0,01% формируются беловатые, непрозрачные оксидные плёнки, 0,01-0,03% - полупрозрачные плёнки, более 0,03% - прозрачные плёнки. При большом содержании сульфат-ионов процесс оксидирования замедляется, так как возрастает скорость растворения формирующегося оксида. Примесь сульфатов может быть удалена из растворов введением в него гидроксидов или карбоната бария. Для выведения в осадок 1 г/л сульфата нужно ввести 5 г/л гидроокиси бария.
Несмотря на то, что хромовокислый электролит значительно меньше оказывает растворяющее действие на оксидную пленку, чем сернокислый и щавелевокислый, температура электролита весьма сильно сказывается на процессе оксидирования. Наибольшая толщина плёнки достигается анодированием при температуре 40 ̊С. Превышение её сопровождается увеличением скорости растворения окисла, понижение – падением скорости формирования плёнки. Это делает необходимым поддерживать заданную температуру электролита с точностью ±2 ̊С. Для стабилизации теплового режима работы ванны хромовокислого оксидирования в производственных условиях следует оборудовать её автоматическим терморегулирующим устройством.
2 Проектирование технологического процесса
2.1 Выбор типа производства
Тип производства определим по таблице 3 [1] исходя из количества изготовляемых деталей за год и массы детали. Деталь «крышка» имеет массу 0,05 кг и относится к легким деталям, а объём выпуска составляет 1000 деталей в год, следовательно, производство серийное.
Таблица 3 – Характеристика серийности производства [1]
Тип производства |
Количество изготовляемых за год деталей одного наименования |
||
Тяжёлых (крупных) массой свыше 30 кг |
Средних массой до 30 кг |
Лёгких (мелких) массой до 6 кг |
|
Единичное Мелкосерийное Серийное Крупносерийное Массовое |
до 5 5…100 100…300 300…1000 свыше 1000 |
до 10 10…200 200…500 500…5000 свыше 5000 |
до 100 100…500 500…5000 5000…50000 свыше 50000 |
2.2 Выбор исходной заготовки и способа её изготовления
Выбор исходной заготовки является не простой задачей. Чем больше заготовка ближе к детали по таким параметрам как форма, точность, размеры, качество поверхностей, тем меньше времени и средств затрачивается на механическую обработку, но при этом будут расти затраты на изготовление заготовок и наоборот, при упрощении формы заготовки, снижении требований к качеству и точности поверхностей заготовки увеличивается затраты на механическую обработку, а так же коэффициент использования материала. По этому, решение об оптимальном выборе исходной заготовки, в основном, принимается на остновании экономических расчётов.
Не маловажную роль играет материал детали. Деталь «крышка» изготавливается из ковочного жаропрочного алюминиевого сплава АК4. В технических требованиях указано, что заготовкой является штамповка.
Исходя из анализа чертежа детали, материала, габаритов и программы выпуска штамповку будем осуществлять на кривошипном горячештамповочном прессе (ГКШП). Принимаем 5 класс точности.
Выбор плоскость разъёма штампа необходимо осуществлять в соответствии со следующими требованиям:
Плоскость разъема должна гарантировать удаление поковки из верхней и нижней частей штампа.
Поверхность разъема по возможности должна быть плоской во избежание сдвига штампа и коробления поковок при обрезке облоя.
Плоскость разъема надо выбирать такой, чтобы механическая обработка ручьев штампа была более простой и дешевой.
При выборе плоскости разъема необходимо, чтобы заполнение полости штампа происходило осадкой, а не выдавливанием.
Плоскость разъема должна обеспечить благоприятное расположение волокон и не допускать разрывов и перерезания их при последующей механической обработке.
Всем этим требованиям будет удовлетворять плоскость разъёма, совпадающая с осью одного из отверстий во фланце, расположенной под углом 37 ̊. Выбранная плоскость разъёма представлена на рисунке 4.
Рисунок 4 – Плоскость разъёма штампа