Разработка метода и технология напыления износостойких покрытий на наружную коническую поверхность кольца блокирующего синхронизатора ВАЗ 2123
Дипломная работа - Транспорт, логистика
Другие дипломы по предмету Транспорт, логистика
й к покрытию и геометрии кольца блокирующего синхронизатора, а также исходя из твердости материала основы, предварительную обработку рабочей поверхности колец блокирующих синхронизатора проводили с использованием электрокорунда нормального марок 12А, 14А (ГОСТ 28818) с зернистостью 63-Н, 80-Н. После обработки электрокорундом получается бархатистая поверхность. Абразив из электрокорунда можно использовать до 30 раз [28].
Качество подготовки поверхности определяется степенью шероховатости, которая в свою очередь зависит и от режима работы аппарата (установки).
Основные параметры режима:
- давление сжатого воздуха;
- дистанция - расстояние от среза сопла аппарата до поверхности;
- угол наклона струи абразива к поверхности детали.
Для обработки деталей из цветных металлов такие параметры как давление сжатого воздуха и дистанция выбираются обычно опытным путем (уменьшая давление или увеличивая дистанцию). Учитывая резьбовой профиль колец синхронизатора давление сжатого воздуха необходимо устанавливать и поддерживать в диапазоне, необходимом для обеспечения развитой шероховатости без существенного изменения геометрии зуба. Значение рабочего давления находилось в диапазоне 1,5 - 2 кгс/см2, дистанция выдерживалась не более 70-80 мм. Для проработки всех участков резьбовой поверхности кольца синхронизатора, до нанесения покрытия, угол атаки струи, по отношению к торцу кольца, изменялся в пределах примерно 10 - 80.
Время между обдувкой и напылением должно быть по возможности минимальным, так как шероховатая основа является активной и легко окисляется. С увеличением этого промежутка времени ухудшается iепление покрытия с основой [28].
Используемая технология газопламенного напыления (ГПН) должна отвечать следующим требованиям. Сжатый воздух, используемый для распыления материалов, должен быть сухим и не содержать масла. Давление сжатого воздуха должно быть выше 3,5 кгс/см2 [10], поверхность под напыление не должна содержать следов влаги, окалины и других загрязнений.
Расстояние от горелки до поверхности детали обычно составляет 75 - 250 мм. Выбор величины этого расстояния обычно зависит от напыляемого материала, а также от его свойств. При очень малом расстоянии может возникнуть опасность коробления основы под действием термических напряжений. Как правило, температура поверхности не должна превышать 260С. Когда же расстояние слишком большое, температура летящих частиц снижается, что приводит к образованию рыхлого покрытия и уменьшению адгезионных и когезионных связей.
Наибольшая деформация напыляемых частиц при соударении с поверхностью основы происходит, если горелка установлена под углом 90. В случаях, когда невозможно обеспечить этот угол, покрытия получаются с несколько худшими характеристиками. Допустимый угол наклона горелки, при котором можно наносить покрытие, составляет 45 - 135 [10].
Одним из критериев, который позволяет определить область применения и эксплуатационные характеристики покрытий, является их толщина. Минимальная толщина покрытия должна выбираться из конструктивных соображений и включать в себя: припуск на обработку после напыления (например, притирку) и некоторый допуск на неизбежный износ. Необходимо учитывать также, что газотермические покрытия с большой толщиной подвержены воздействию внутренних напряжений, приводящих к скалыванию напыленного материала либо уже в процессе его получения, либо при механической обработке или во время эксплуатации. Отколовшиеся частицы в виде абразива, попадая в зону трения, приводят к катастрофическому износу и выходу из строя пары трения. Кроме того, под действием напряжений может произойти разрушение контактной зоны и, в конечном счете, отделение покрытия от основы [10].
Известно, что адгезионная прочность iепления покрытия с деталью с ростом толщины покрытия уменьшается [10,19,30] из-за действия напряжений. Поскольку площадь контакта детали с покрытием не меняется, а суммарные напряжения в покрытии с увеличением его толщины возрастают, становится очевидным факт их превалирующего влияния на величину прочности iепления покрытий с основой. Поэтому, критической толщиной покрытия, без последующего оплавления, следует считать толщину равную не более 1,0 мм [10].
Традиционно технология напыления газотермических покрытий на рабочую поверхность кольца блокирующего синхронизатора производится тремя способами: покрытие наносится на всю рабочую поверхность готовой детали, с последующий притиркой (если в этом есть необходимость); на рабочую поверхность, отштампованной заготовки кольца, наносится слой покрытия, толщиной необходимой для последующей механической нарезки резьбы в теле покрытия; либо для увеличения прочности iепления покрытия с основой рабочая поверхность отштампованной заготовки кольца предварительно обрабатывается (например нарезается рваная резьба) под напыление и наносится слой покрытия, толщиной также необходимой для последующей механической нарезки резьбы в теле покрытия [14].
Очевидно, в условиях массового производства довольно сложная технология таких способов напыления на кольца блокирующие синхронизатора существенно снижает производительность. Кроме этого увеличиваются затраты на материалы вследствие низкого коэффициента использования материала (потери материала при напылении составляют около 25%) [19].
Особенностью работы кольца блокирующего синхронизатора является то, что нагружение конус