活塞杆零件局部镀硬铬技术研究.pdf
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1、教练机 2023.NO.30 引 言镀硬铬层具有硬度高尧耐磨性好尧反光能力强尧耐热性好尧在大气中非常稳定等优点袁因此广泛用作防护要装饰镀层体系的外表层和机能镀层1遥镀硬铬层的种类有硬铬尧乳白铬尧黑铬尧松孔镀铬等袁不同的镀铬层具有不同的性能和作用遥在活塞杆零件表面的镀铬层为硬铬层袁硬铬层的维氏硬度达到900-1200kg/mm2袁可以提高活塞杆的耐磨性尧延长其使用寿命遥目前袁外表面镀铬是一种比较成熟可靠的表面防护技术袁可以在较恶劣的使用环境中对零件起到防护作用2遥铬层的硬度尧耐磨性等性能不仅与铬层的厚度有关袁还与镀铬时的槽液温度尧电流密度等有关3遥一般的镀硬铬工艺袁电镀液以铬酸为基础袁硫酸作为催
2、化剂袁镀液稳定袁易于操作4遥镀硬铬工艺过程的特点是电流效率较低尧镀液的分散能力很低尧覆盖能力差尧镀硬铬时需采用较高的电流密度尧采用不溶性阳极尧镀硬铬槽液温度和阴极电流密度有一定的依赖关系尧六价铬对人体和环境有极大的危害等5遥对于一些形状复杂的零件袁应配合使用象形阳极尧保护阴极尧辅助阳极尧冲击电流等手段袁提高零件镀硬铬层的质量遥设计合适的电镀工装有利于保证镀层质量尧提高生产效率尧降低电能消耗6遥1 工艺流程说明镀硬铬的一般工艺流程为院镀前抛光寅绝缘和装活塞杆零件局部镀硬铬技术研究吴群英袁万里鹏袁李丰袁周玉成渊航空工业洪都袁江西 南昌袁330096冤摘要院 针对活塞杆零件局部镀硬铬在实际生产中存在
3、的镀铬工序复杂和铬层质量较差的问题提出了解决办法。采用零件专用螺纹头夹具和热塑管对活塞杆进行装挂和绝缘,可以将镀铬工序优化为:绝缘保护寅装挂寅镀硬铬,减少了退铬工序;加强镀铬槽液的维护和镀铬过程的控制,配合使用绝缘保护套和阴极保护圈,得到的铬层厚度均匀,且镀铬区域与非镀铬区域界线清晰。关键词院镀硬铬;工序优化;铬层质量Research on Technique of Local Plating of Hard Chromium on Piston Rod PartsWu Qunying,Wan Lipeng,Li Feng,Zhou Yucheng(AVIC Hongdu,Nanchang,J
4、iangxi,330096)Abstract:Concerningtheproblemofcomplexityinchromiumplatingprocessesandpoorqualityofchromium-plating layer during local plating of hard chromium on piston rod parts in the practical production,this paper puts forward a solution,i.e.with adoption of special thread head fixtures and therm
5、oplastic tubesfor the piston rod parts to fix,suspend and insulate the piston rod,the chromium plating processes can beoptimized as:protection by insulation 寅 fixation and suspension 寅 plating of hard chromium.In this way,the process of chromium reduction is eliminated.By improving maintenance of th
6、e chromium-plating bathsolution and in-process control of chromium plating,while using insulation protective covers and cathodicprotection rings,the generated chromium coating is even in thickness and the boundary line between thechromium-plating area and the non-chromium-plating area is clear.Key w
7、ords:Plating of hard chromium;Process optimization;Quality of chromium coating作者简介院吴群英袁女袁1988 年 1 月出生袁工程师遥荫专题研究荫专题研究63教练机教练机 2023.NO.3挂寅电解除油寅弱浸蚀渊按需冤寅镀硬铬寅拆卸寅除氢寅镀后抛光渊按需冤寅检验遥镀前抛光院为满足相应图样和技术条件对表面粗糙度的要求袁零件在镀硬铬前需进行抛光遥抛光前需去除零件表面的油污袁抛光后也应用汽油清洗并用绒布擦干遥绝缘和装挂院传统的绝缘材料有铁皮尧铁丝尧聚氯乙烯薄膜尧电镀保护胶等遥装挂时袁为保证阳极铜棒与挂具及零件之间的导电良好
8、袁铜棒尧挂具与零件应接触紧密遥电解除油院在下镀槽前袁进一步清洁零件表面袁以保证铬层结合力和镀硬铬槽液的纯净度遥镀硬铬院零件在镀硬铬槽中一般要经过预热尧阳极腐蚀尧冲电尧电镀硬铬工序遥除氢院为防止零件在使用过程中出现氢致断裂袁零件必须进行除氢遥除氢的温度和保温时间都应符合工艺要求遥镀后抛光院尺寸镀硬铬和有粗糙度要求的零件需进行抛光袁采用加大镀硬铬后磨削至成品尺寸加工方式的零件无需进行抛光遥2 活塞杆零件镀硬铬存在的问题活塞杆零件的一般外形是院一端带有外螺纹袁为非镀硬铬区域曰另一端为形状较复杂的非镀硬铬区域曰零件中部为规则的圆柱袁圆柱外表面是镀硬铬区域遥活塞杆零件局部镀硬铬存在以下问题院2.1 局部
9、镀硬铬工序复杂因为缺少合适的电镀夹具和绝缘保护方法袁目前活塞杆类局部镀硬铬零件的镀硬铬工序一般为院零件整体镀硬铬寅聚氯乙烯薄膜包扎镀硬铬区域寅退除非镀硬铬区域的铬层遥这种镀硬铬工序存在以下问题院1冤 工序较为复杂袁零件整体镀硬铬再退除非镀硬铬区域铬层的方法袁需要耗费较长的工时袁零件无法快速交付遥2冤 零件整体镀硬铬时袁采用铁丝绑扎在零件的螺纹区域袁并在螺纹头两侧绑扎合适尺寸的铜板以增加导电量遥这种装挂方式的缺点有两个袁一是铁丝强度袁存在承受不住较大零件重量的风险曰二是螺纹头与铜板接触的部位容易被电流烧伤遥3冤 用于镀硬铬零件包扎绝缘的聚氯乙烯薄膜是消耗性材料袁不可重复利用遥4冤 零件整体镀硬铬
10、再退除无需镀硬铬区域镀层的方式增加了化工原料尧电能尧蒸汽等的消耗袁且增加了退铬槽液的污水处理成本遥5冤 可能会出现由于聚氯乙烯薄膜包扎定位不准确导致镀硬铬区域不准确的情况遥2.2 镀硬铬层质量较差日常生产中袁活塞杆零件镀硬铬层的质量故障主要有以下几个院1冤 铬层结合力较差袁易脱落曰2冤 零件镀硬铬后的尺寸不符合工艺要求曰3冤 镀硬铬区域的铬层厚度不均匀袁端头铬层厚度偏大袁铬层外观粗糙曰4冤 铬层呈暗色袁表面有麻点曰5冤 铬层颜色为乳白色遥活塞杆零件局部镀硬铬存在的以上两个问题袁造成了零件的返工尧加工时间长尧生产效率低等后果遥3 活塞杆零件镀硬铬工艺优化3.1 镀硬铬工序优化镀硬铬工序的优化即减
11、少退铬工序袁使活塞杆零件的局部镀硬铬可以一步到位遥于是袁为活塞杆局部镀硬铬零件设计专用夹具袁并寻求合适的绝缘保护材料袁将零件的非镀硬铬区域保护完整袁可以减少退铬工序遥为满足活塞杆类局部镀硬铬零件的生产需求袁镀硬铬专用夹具的设计方案如下院1冤 夹具材料的性能应满足高温条件下不易变形尧可承受零件重量尧在镀槽中不发生化学反应尧不污染镀槽尧与导电铜棒具有良好的可焊性尧导电良好足以保证镀硬铬所需的导电量尧可重复使用的要求遥综上考虑袁夹具的材料可选用钢铁材料遥2冤 镀硬铬夹具应拆装方便袁镀硬铬结束后夹具拆装时不能对铬层产生碰撞尧刮伤的风险遥3冤 活塞杆零件存在螺纹区域袁螺纹区域为非镀铬区域袁根据零件螺纹的
12、尺寸设计相应尺寸的螺纹头夹具进行绝缘保护遥螺纹头应焊接上紫铜板制作的铜钩袁铜钩挂在镀槽的导电棒上袁既可以起导电作用袁也可以承受零件的重量遥螺纹头夹具中袁螺纹与零件接触保证导电曰除螺纹区域外袁螺纹头其他区域均涂电镀保护胶绝缘遥图 1 是螺纹头夹具的设计图袁螺纹头的顶部开一条深度和宽度均为 3mm 的槽袁便于铜钩与螺纹头夹具的焊接曰螺纹头内部的螺纹约占内孔深度的三分之64教练机 2023.NO.3图 4 镀硬铬后螺纹头夹具和热塑管图一袁这种设计可以减轻操作者装挂时的劳动强度曰螺纹头靠近零件镀硬铬区域的一端做成略带角度的锥形面袁这样设计的优点是锥形部位直径接近零件镀硬铬区域的直径袁没有明显的凸起尧棱
13、角阻挡电力线袁有利于镀硬铬时电力线的均匀分布袁避免了螺纹头与镀硬铬区域相近部位的铬层厚度较薄或无镀层的情况袁从而保证了镀硬铬区域铬层厚度的均匀性遥焊接铜钩处锥形面螺纹图 1 镀硬铬夹具螺纹头设计图图 2 是铜钩尧螺纹头夹具和铜钩焊接后的示意图遥铜钩的宽度与螺纹头的直径一致袁既保证整个镀硬铬夹具的承重能力袁也保证镀硬铬时的导电量遥铜钩铜钩螺纹头图 2 铜钩尧螺纹头和铜钩焊接后的示意图活塞杆零件除螺纹区域以外的其余不规则的非镀硬铬区域采用热塑管进行绝缘保护遥相比于钢铁材料袁热塑管的材质较轻袁不会对铜钩的承重造成负担袁同时也方便操作曰根据零件的尺寸选择相应规格的热塑管袁采用大功率的热风枪对热塑管进行
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