專利名稱：提高鋁合金表面硬質(zhì)陽(yáng)極氧化表面粗糙度的方法
提離鋁合金表面硬廣陽(yáng)極氣化表面粗糙度的方法
技術(shù)領(lǐng)械
本發(fā)明厲于表面處理技術(shù)，涉及對(duì)有髙精度、髙耐磨要求的鋁合金 零件表面進(jìn)行硬質(zhì)陽(yáng)極氣化后提高其表面粗糙度方法的改進(jìn)。
背景技術(shù)：
為了提髙鋁合金類零件的財(cái)磨能力、減小配合面摩擦運(yùn)動(dòng)損粍，通 常在運(yùn)動(dòng)摩擦面進(jìn)行硬質(zhì)陽(yáng)極氧化處理，其表面粗糙度是影響氧化層耐 磨性的關(guān)鍵指標(biāo)，表面越光潔，耐磨性越好。在經(jīng)過硬質(zhì)陽(yáng)極氧化處理 后，零件表面粗糙度一般會(huì)下降一到兩個(gè)等級(jí)。為解決這個(gè)問題，通常
的做法是提髙硬質(zhì)陽(yáng)極氧化前的表面粗糙度。例如要想使零件在氧化 后達(dá)到表面粗糙度值RaO. 32，就意味著要求零件在氧化前表面粗糙度值 達(dá)到RaO. 16以上。但由于零件是鋁合金材料，無(wú)法使用磨床進(jìn)行表面磨 削加工。同時(shí)保證零件的尺寸精度和表面粗糙度有發(fā)生很大困難。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種即保證零件尺寸精度、又大幅度提髙表 面粗糙度、進(jìn)而有效提高鋁合金表面硬質(zhì)陽(yáng)極氧化后表面粗糙度、增強(qiáng) 其耐磨性的方法。
本發(fā)明的技術(shù)方案是提高鋁合金表面硬質(zhì)陽(yáng)極氧化表面粗糙度的 方法，其特征在于，其步驟如下
1、提髙硬氧化前零件的表面粗糙度；
1. 1、在零件粗加工結(jié)東后，先將零件的非運(yùn)動(dòng)摩擦表面加工到尺寸， 留出0. 01~0. 02mm的拋光余量;
1.2、 在加工運(yùn)動(dòng)摩擦面時(shí)，將總加工余量分成3次進(jìn)行精加工后到 額定尺寸，留出0. 02~0. 03mm的拋光余量，每次精加工后，讓零件自然 時(shí)效，消除應(yīng)力，自然時(shí)效的時(shí)間為36~48小時(shí)；
1.3、 對(duì)零件的非運(yùn)動(dòng)摩擦面進(jìn)行拋光，加工到最終尺寸；
1.4、 對(duì)零件的運(yùn)動(dòng)摩擦面大面積精細(xì)拋光；利用高精密數(shù)控機(jī)床， 采用點(diǎn)對(duì)點(diǎn)拋光的方法，隨時(shí)測(cè)量尺寸，進(jìn)行粗糙度對(duì)比，逐點(diǎn)拋光， 加工到最終尺寸，使零件的表面粗糙度值達(dá)到RaO. 16以上；2、進(jìn)行硬質(zhì)陽(yáng)極氧化；采用直流脈沖電源作為硬質(zhì)陽(yáng)極氣化的電源，電流密度0.5~ 2.5A/dm2，電壓70~90V，所采用的方波脈沖為頻率75Hz，通斷比 2: 1，硬質(zhì)陽(yáng)極氧化的槽液為硫酸180 200g/l;槽液溫度為-4~-6 。C,硬質(zhì)陽(yáng)極氧化的時(shí)間為80min~140rain;3、通過金相法檢驗(yàn)氧化膜的厚度，氧化膜厚度為40~ 120(am 。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是既能保證零件的尺寸精度、又大幅度提髙了表面 粗糙度，進(jìn)而有效地提髙了鋁合金表面硬質(zhì)陽(yáng)極氧化后的表面粗糙度、 增強(qiáng)了耐磨性能。
具體實(shí)施方式
下面對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)說明。1、提髙硬氣化前零件的表面粗糙度。該步驟通過對(duì)零件機(jī)械加工實(shí) 現(xiàn)，針對(duì)鋁合金材料的零件加工易變形，表面粗糙度提高困難的問題， 具體步驟是1. 1、由于零件非運(yùn)動(dòng)摩擦表面精度要求低，運(yùn)動(dòng)摩擦面精度要求髙， 因此，在粗加工結(jié)東后，先加工非運(yùn)動(dòng)摩擦表面到尺寸，留出0. 01~ 0. 02mm的拋光余量。1.2、 在加工運(yùn)動(dòng)摩擦面時(shí)，將總加工余量分成3次進(jìn)行精加工后到 額定尺寸，留出0. 02~0. 03咖的拋光余量，每次精加工后，讓零件自然 時(shí)效，消除應(yīng)力；自然時(shí)效的時(shí)間為36~48小時(shí)這樣，能聚大程度減小零件變形帶來的影響，非常有效的保證了零件的尺寸精度。1.3、 對(duì)零件的非運(yùn)動(dòng)摩擦面進(jìn)行拋光，加工到最終尺寸。1.4、 對(duì)零件的運(yùn)動(dòng)摩擦面大面積精細(xì)拋光；利用髙精密數(shù)控機(jī)床， 采用點(diǎn)對(duì)點(diǎn)拋光的方法，隨時(shí)測(cè)量尺寸，進(jìn)行粗糙度對(duì)比，逐點(diǎn)拋光， 加工到最終尺寸，使零件的表面粗糙度值達(dá)到RaO. 16以上。2、 進(jìn)行硬質(zhì)陽(yáng)極氧化。在傳統(tǒng)工藝中，鋁合金硬質(zhì)陽(yáng)極氧化是采用 直流電源，使用該工藝存在著下述問題溫度低、氧化層易燒焦、無(wú)法 得到較厚的氧化層等。當(dāng)采用高電流密度或髙電壓進(jìn)行連續(xù)陽(yáng)極氧化時(shí)，零件局部表面溫度升髙，常常引起表面燒焦。本發(fā)明采用直流脈沖電源作為硬質(zhì)陽(yáng)極氧化的電源，電流密度
0. 5 ~ 2. 5A/dm2,電壓70~90V，所釆用的方波脈沖為頻率75Hz，通 斷比2: 1，硬質(zhì)陽(yáng)極氧化的槽液為硫酸180 ~ 200g/l;槽液溫度為 -4~-6'C，硬質(zhì)陽(yáng)極氧化的時(shí)間為80min-140rain;本發(fā)明釆用方波脈沖 電源，由于周期性的電壓中斷能夠阻止熱量的積累且有助于熱的均勻擴(kuò) 散，有效地防止了零件的局部燒焦。3、通過金相法檢驗(yàn)氧化膜的厚度，氧化膜厚度為40~ 120"m 。實(shí)施例1鋁合金零件外簡(jiǎn)，材料為預(yù)拉伸鋁板7050/T7451。其內(nèi)腔面與活 塞組件存在著相互運(yùn)動(dòng)，厲于運(yùn)動(dòng)摩擦面。為了提高零件的耐磨能力、 減小配合面膠圈摩擦運(yùn)動(dòng)損耗，設(shè)計(jì)要求其內(nèi)腔面臺(tái)階孔100%硬質(zhì)陽(yáng)極 化處理，要求陽(yáng)極化層厚度40 60jim,鍍后表面粗糙度值RaO. 32。加工步驟如下1、 在粗加工結(jié)東后，先加工外表面到尺寸，留出0.01-0. 02咖余量拋光；2、 在加工內(nèi)腔面時(shí)，先3次精加工到尺寸，留0.02-0. 03mm余:t拋 光，每次精加工完，讓零件自然時(shí)效，去應(yīng)力，最大程度減小零件變形 帶來的影響，非常有效的保證了零件的尺寸精度；3、 最后在內(nèi)腔面大面積精細(xì)拋光的基礎(chǔ)上，利用數(shù)控機(jī)床定位精確 的特點(diǎn)，釆用點(diǎn)對(duì)點(diǎn)拋光的方法，隨時(shí)測(cè)量孔徑，隨時(shí)對(duì)比粗糙度，逐 點(diǎn)拋光，成功的使零件襲終孔徑合格，粗糙度值達(dá)到了 Ra0.16以上。4、 硬質(zhì)陽(yáng)極化，硬質(zhì)陽(yáng)極化過程則釆用脈沖電源，電壓80V;電流 2. OA/dm2;時(shí)間90min;氧化膜厚度50jum，頻率75Hz;通斷比2:1。實(shí)施例2在球鉸表面進(jìn)行硬質(zhì)陽(yáng)極氧化，厚度50 - 60jam，表面粗糙度RaO. 32。 加工步驟如下1、 在粗加工結(jié)東后，先加工內(nèi)腔面到尺寸，留0.01-0. 02mm余量拋光；2、 在加工外表面時(shí)，先3次精加工到尺寸，留0. 02-0. (Bmm余量拋 光，每次精加工完，讓零件自然時(shí)效，去應(yīng)力，最大程度減小零件變形
帶來的影響，有效的保證了零件的尺寸精度；3、 在球狀外表面大面積精細(xì)拋光，采用點(diǎn)對(duì)點(diǎn)拋光的方法，隨時(shí)測(cè) 量孔徑，隨時(shí)對(duì)比粗糙度，逐點(diǎn)拋光，成功的使零件最終孔徑合格，粗 糙度值達(dá)到了 RaO. 16以上。4、 硬質(zhì)陽(yáng)極化釆用脈沖電源，電壓80V;電流2. OA/dm2;時(shí)間 100min;氧化膜厚度55nm頻率75Hz;通斷比2:1。實(shí)施例3減擺器外簡(jiǎn)，鋁合金材料，其運(yùn)動(dòng)摩擦面要求100%硬質(zhì)陽(yáng)極化處理， 陽(yáng)極化層厚度80 100ym，鍍后表面粗糙度值RaO. 32，鍍前表面粗糙度 值RaO. 16。把精加工步驟如下1、 在粗加工結(jié)東后，先加工外表面到尺寸，留0. 01-0.02mm余量拋光；2、 在加工內(nèi)腔面時(shí)，先3次精加工到尺寸，留0. 02-0. 03mm余i拋 光，每次精加工完，讓零件自然時(shí)效，去應(yīng)力，最大程度減小零件變形 帶來的影響，有效的保證了零件的尺寸精度；3、 在內(nèi)腔面大面積精細(xì)拋光的基礎(chǔ)上，利用數(shù)控機(jī)床定位精確的特 點(diǎn)，釆用點(diǎn)對(duì)點(diǎn)拋光的方法，隨時(shí)測(cè)董孔徑，隨時(shí)對(duì)比粗糙度，逐點(diǎn)拋 光，成功的使零件最終孔徑合格，粗糙度值達(dá)到了 RaO. 16以上。4、 硬質(zhì)陽(yáng)極化采用脈沖電源，電壓80V;電流2. OA/dm2;時(shí)間 110min;氧化膜厚度95Mm頻率75Hz;通斷比2:1。
權(quán)利要求
1、提高鋁合金表面硬質(zhì)陽(yáng)極氧化表面粗糙度的方法，其特征在于，其步驟如下1.1、提高硬氧化前零件的表面粗糙度；1.1.1、在零件粗加工結(jié)束后，先將零件的非運(yùn)動(dòng)摩擦表面加工到尺寸，留出0.01～0.02mm的拋光余量；1.1.2、在加工運(yùn)動(dòng)摩擦面時(shí)，將總加工余量分成3次進(jìn)行精加工后到額定尺寸，留出0.02～0.03mm的拋光余量，每次精加工后，讓零件自然時(shí)效，消除應(yīng)力，自然時(shí)效的時(shí)間為36～48小時(shí)；1.1.3、對(duì)零件的非運(yùn)動(dòng)摩擦面進(jìn)行拋光，加工到最終尺寸；1.1.4、對(duì)零件的運(yùn)動(dòng)摩擦面大面積精細(xì)拋光；利用高精密數(shù)控機(jī)床，采用點(diǎn)對(duì)點(diǎn)拋光的方法，隨時(shí)測(cè)量尺寸，進(jìn)行粗糙度對(duì)比，逐點(diǎn)拋光，加工到最終尺寸，使零件的表面粗糙度值達(dá)到Ra 0.16以上；1.2、進(jìn)行硬質(zhì)陽(yáng)極氧化；采用直流脈沖電源作為硬質(zhì)陽(yáng)極氧化的電源，電流密度0.5～2.5A/dm2，電壓70～9 0V，所采用的方波脈沖為頻率75Hz，通斷比2∶1，硬質(zhì)陽(yáng)極氧化的槽液為硫酸180～200g/l；槽液溫度為-4～-6℃，硬質(zhì)陽(yáng)極氧化的時(shí)間為80min～140min；1.3、通過金相法檢驗(yàn)氧化膜的厚度，氧化膜厚度為40～120μm。
全文摘要
本發(fā)明屬于表面處理技術(shù)，涉及對(duì)有高精度、高耐磨要求的鋁合金零件表面進(jìn)行硬質(zhì)陽(yáng)極氧化后提高其表面粗糙度方法的改進(jìn)。其步驟是提高硬氧化前零件的表面粗糙度；進(jìn)行硬質(zhì)陽(yáng)極氧化。本發(fā)明既能保證零件的尺寸精度、又大幅度提高了表面粗糙度，進(jìn)而有效地提高了鋁合金表面硬質(zhì)陽(yáng)極氧化后的表面粗糙度、增強(qiáng)了耐磨性能。
文檔編號(hào)C25D11/04GK101126171SQ20061010943
公開日2008年2月20日 申請(qǐng)日期2006年8月15日 優(yōu)先權(quán)日2006年8月15日
發(fā)明者洋 汪, 黃永亮 申請(qǐng)人:昌河飛機(jī)工業(yè)(集團(tuán))有限責(zé)任公司