CHƯƠNG 5: CÔNG NGHỆ SỬA CHỮA XY LANH NGHIÊNG GẦU
5.5 Tính và tra lượng dư cho các bề mặt
5.5.1 Lượng dư khi gia công tiện thô bề mặt 202
Hình 5.5 Sơ đồ tiện
Theo bảng 5-12 [5]. Với đường kính gia công D = 202 mm ta chọn lượng chạy dao của quá trình Sd = 1,6 mm/vòng.
- Theo bảng 4.[5] tiện thô đạt cấp chính xác 5 và cấp độ bóng 3.
- Theo bảng 13.[5] có Rz = 50 m, Ti = 50 m;
Lượng dư tiện thô bề mặt 202. Theo bảng 9.[5]
2Zi = 2(Rzi + Ti-1 + ai-1) m ; (5.1)
Rz – Nhấp nhô bề mặt của chi tiết gia công m.
Ti – Dung sai bề mặt của chi tiết gia công m.
- Tổng sai lệch không gian m.
Vì chi tiết có độ cứng vững cao = 0 i – Thứ tự bước gia công i = 1.
2Z1 = 2(Rz + T0), ( m )
T0 = 0 vì chi tiết sửa lai do mòn, dung sai ban đầu không có.
2Z1 = 2Rz1, m.
2Z1 = 2.50 = 100 ( m ) 5.5.2 Nguyên công mạ sắt.
1, Công nghệ mạ a, Chuẩn bị bề mặt mạ
- Làm sạch chi tiết khỏi vết bẩn, dầu mỡ …
- Cách điện bề mặt không cần mạ là bề mặt ngoài và hai mặt đầu bằng sơn cách điện Ba-kê-lít. Sơn ba lớp, sau mỗi lớp sơn chi tiết được sấy khô trong một giờ ở nhiệt độ 120 0C.
- Xâm thực bề mặt mạ bằng dung dịch hoá học axít Nitơric (HNO3) nồng độ 1:1 trong vòng 40 giây. Sau đó rửa chi tiết trong nước nóng để tránh lớp cặn axít bám lên bề mặt chi tiết.
- Gia công chi tiết bằng axít HCl (trọng lượng riêng 1,16) trong vòng 40 giây.
Sau đó gia công Anốt trong dung dịch clorua sắt với mật độ dòng điện 10 A/dm2, trong thời gian 40 giây.
- Gia công Anốt lần hai với mật độ dòng điện 3 A/dm2 trong thời gian 2 phút ở nhiệt độ 20 0C, dung dịch có thành phần 400g/l axít H2SO4, 20 g/l FeSO4.7H2O.
b, Dung dịch mạ
Sử dụng dung dịch mạ: FeSO4.7H2O có nồng độ 325 g/l.
MgSO4.7H2O có nồng độ 280 g/l.
c, Mật độ dòng điện mạ
DK = 0,04.K , A/dm2.
Với: K – Nồng độ dung dịch điện phân, g/l;
DK – Mật độ dòng điện mạ, nằm trong giới hạn (15 ÷ 100) A/dm2. D = 0,04.(325 + 280) = 24,2 A/dm2.
Ta lấy DK = 24 A/dm2 d, Điện áp mạ
Điện áp mạ sử dụng khi mạ: Umạ = 9 V;
e, Nhiệt độ dung dịch mạ
Nhiệt độ dung dịch điện phân trong giới hạn (60 ÷ 90) 0C. Giữ nhiệt độ mạ ổn định trong suốt quá trình mạ, cho phép dao động ± 20C.
2, Xác định chiều dày lớp mạ
Chiều dày lớp mạ được tính theo công thức:
2
D Dm
(5.2)
Dm- Đường kính của chi tiết đã cắt bỏ phần mòn; Dm = 202 mm;
D - Đường kính danh nghĩa của chi tiết; D = 200 mm;
- Lượng dư gia công = 0,1 mm;
Thay số vào công thức 5.2 ta có :
1 , 1 1 , 2 0
200
202
mm;
Đường kính của chi tiết sau khi mạ là 209,8 mm;
3, Thời gian mạ
. D . C
. . t h
K
105
h; (5.3)
h – Chiều dày lớp mạ thực tế bấm trên bề mặt h = 2,2 mm = 0,22 dm;
- Khối lượng riêng của sắt 7,85 g/cm3; C - Đương lượng điện hoá, g/A.h
Với sắt C = 0,635 g/A.h
DK- Mật độ dòng điện mạ Dk = 24 A/dm2
- Lượng hoà tan kim loại từ Ca-tốt vào dung dịch mạ, = 90%
Thay số vào công thức 5.3 ta có:
90 . 24 . 635 , 0
100 . 10 . 10 . 85 , 7 . 22 , t 0
5 3
= 12,59 giờ;
Tổng thời gian mạ sắt Tmạ = 15,64 giờ 4, Vệ sinh chi tiết sau khi mạ
F199,8 H9
Sau khi mạ ta rửa chi tiết trong bể trung hòa axit. Nồng độ dung dịch rửa gồm:
NaOH 20 30 g/l + Na2SiO3 10 20 g/l + Na2CO3 25 30 g/l ở nhiệt độ 60 700C.
Sau đó sấy khô chi tiết để chuẩn bị cho nguyên công tiếp theo.
5.5.3 Nguyên công tiện bán tinh bề mặt 199,8
Hình 5.6. Sơ đồ tiện
Để tiện cho những nguyên công tiếp theo ta lấy chiều sâu tiện 0,4 mm.
Theo bảng 3 - 120 [5] lượng dư tổng cộng 2Z2 = 0,09 mm Đường kính sau nguyên công này là 202 mm
5.5.4 Quá trình mạ Crôm 1, Công nghệ mạ
a, Chẩn bị bề mặt mạ
- Làm sạch chi tiết khỏi vết bẩn, vết dầu …
- Cách điện bề mặt không cần mạ bằng sơn cách điện Ba-kê-lít. Sơn ba lớp, Sau mỗi lớp sơn, chi tiết được sấy khô trong 1 giờ ở nhiết độ 1200C.
- Xâm thực bề mặt bằng dung dịch hoá học có thành phần: Na3PO4: 40g + NaOH: 10g + Na2SiO3: 25g, cho một lít dung dịch. Thả chi tiết vào đun nóng đến nhiệt độ 600C trong vòng 5 phút.
b, Dung dịch mạ
Sử dụng hỗn hợp: H2SO4 + CrO3 + H2O với tỷ lệ H2SO4/CrO3 = 1/100. Với lớp mạ cứng, chống mòn tỷ lệ đó như sau: 150(g/lít) CrO3 cần 1,5(g/lít) H2SO4.
c, Mật độ dòng điện mạ
Sử dụng mật độ dòng điện mạ Dk = 90 A/dm. Vì chi tiết cần cứng vững và chịu mài mòn.
d, Điện áp mạ Lấy điện áp mạ Um = 8 V.
e, Nhiệt độ dung dịch điện phân
Khi điện phân, dung dịch điện phân giữ ở nhiệt độ t0 = 570C 10C. Trong khi điện phân không được làm thay nhiệt độ dung dịch mạ. Nhiệt độ dung dịch mạ thay đổi sẽ làm thay đổi tính chất của kim loại mạ.
2, Xác định chiều dầy lớp kim loại cần mạ
Chiều dày lớp mạ được xác định được tính theo công thức :
2
D Dm
(5.4) D – Kích thước danh nghĩa. D = 200 mm;
Dm- Kích thước cắt bỏ phần mòn. Dm = 202,2 mm;
- Lượng dư gia công = 0,09mm;
Thay vào công thức 5.4 ta có:
09 , 2 0
200 2
,
200
= 0,19 mm;
Ta lấy tổng chiều dày lớp mạ 0,3mm
Đường kính chi tiết sau khi mạ D = 209,9 mm;
3, Thời gian mạ
h; (5.5)
h – Chiều dày lớp mạ thực tế bám trên bề mặt; h = 0,3 mm = 0,003 dm;
- Khối lượng riêng của crôm; = 6,92 g/m3 = 6,92. 10-3 g/dm3 C - Đương lượng điện hoá, g/A.h;
Với Crôm C = 0,3235 g/A.h
DK- Mật độ dòng điện mạ. DK = 90 A/dm2
- Lượng hoà tan kim loại từ Ca-tốt vào dung dịch mạ.
= (13 ÷15)%. Lấy = 14%
= 0,5093 giờ;
Tổng thời gian mạ Tmạ = 3,6 giờ;
3, Vệ sinh chi tiết sau khi mạ
F199,9 H9
Sau khi mạ ta ngâm chi tiết trong bể dầu nóng để khử ứng suất dư, đồng thời rửa đi lớp sơn quét trên những bề mặt không tiến hành mạ. Sau đó sấy khô chi tiết để chuẩn bị cho các bước gia công tiếp theo.
5.5.5 Lượng dư tiện tinh bề mặt lỗ 199,9
Hình 5.7 Sơ đồ tiện
Để chi tiết đảm bảo được cấp chính xác 2 và cấp độ bóng 7 đảm bảo yêu cầu làm việc của chi tiết. Ở nguyên công này ta sử dụng phương pháp tiện tinh với dao tiện có gắn mảnh kim cương, chiều sâu của lớp tiện là 0,1 mm. Tra bảng 3-120 [5] ta có lượng dư tổng cộng 0,3 mm.