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《上海交通大学》 2008年
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再制造坯料的尺寸恢复技术研究

余建柏  
【摘要】: 再制造就是以废旧产品为坯料进行批量化的加工处理,最终生产出合格产品的制造过程,是回收利用的最佳形式,因为再制造最大限度地保留了产品的附加值。由于废旧零部件的磨损和腐蚀等失效主要发生在表面,所以各种表面技术和复合表面技术,主要用来恢复零件尺寸,是实施再制造的重要技术。在工程实践中,以退役零件为毛坯,进行再制造坯料尺寸恢复显得更为迫切,如发动机连杆大头内径的尺寸修复、发动机缸体密封结合面的尺寸修复、汽车曲轴表面的尺寸修复以及一些缸体类零件表面的微小缺陷的修复,应用已有的表面技术和复合表面技术,或对已有技术加以改造提高,就能解决生产实践中的许多实际问题,真正达到优质、高效、节能、节材、环保的要求。 传统手工电刷镀工作效率低不适合自动化和批量化生产的要求,为此,本文提出一种电刷镀流镀技术,其特点是:阳极不用棉包套贮存镀液、流镀工作时将阳极与工件保持一定的间隙、镀液通过液泵以一定流量循环流动至流镀工作区。通过一系列试验研究,筛选了电刷镀流镀的阳极材料、设计了流镀界面、通过正交试验优化了流镀工艺参数,并进行了产业化应用,从而克服了传统的手工电刷镀工艺过程劳动强度大、生产率低、难以满足批量作业以及镀层质量不够稳定等缺陷和不足。 轴类零件的磨损尺寸恢复是再制造坯料处理的重要工艺。本文以曲轴为对象研究了曲轴油封面磨损尺寸恢复的微弧电阻焊工艺和电火花堆焊工艺,并且提出了曲轴再制造工艺规范。这两种工艺属于“冷焊”,在得到高结合强度表面覆层的同时,对母材不产生热变形和软化,在实际生产中有着广泛的应用前景。 发动机缸体、缸盖等大尺寸退役零件的表面微小缺陷和裂纹往往来自于“热应力疲劳”和“应力疲劳”。因此,大尺寸缸体类零件微小缺陷修补技术的研发必须解决如下技术关键:建立有效、快速、经济的金属缺陷和裂纹检测方法;根据缺陷和裂纹的形成原因、位置、尺寸等实际情况,建立不同的修补方法。本文开发了微小缺陷修补工具箱,它是一个集成了多种金属零件划伤、磨损、裂纹等缺陷修补方法的成套工具。微小缺陷修补工具箱可以用来快速有效地对各种零件进行裂纹检测、缺陷修补和修补效果的评价。 本文的创新之处在于:一是研究了电刷镀流镀技术并开发了针对平面、内圆、外圆等三类几何形状的半自动电刷镀流镀设备,通过选择合适的阳极材料、建立电刷镀流镀界面、实现镀液的循环供给,克服了传统的手工电刷镀工艺过程劳动强度大、生产率低、难以满足批量作业以及镀层质量不够稳定等缺陷和不足,并申报了4项国家发明专利。二是应用了微弧电阻焊工艺和电火花堆焊工艺对曲轴油封面磨损尺寸进行恢复,研究并提出了曲轴再制造工艺规范。三是进行了大尺寸缸体类零件微小缺陷修补技术研究,并开发了微小缺陷修补工具箱。
【学位授予单位】:上海交通大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2008
【分类号】:U466

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