去加工氧化后表面斑痕的鋁合金回轉體精密零件生產工藝的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種去加工氧化后表面斑痕的鋁合金回轉體精密零件生產工藝，原料為鋁合金棒料，生產步驟如下：1）、在鋁合金棒料兩側端面分別鉆定位孔，兩定位孔的軸線位于同一直線上且過鋁合金棒料軸線上的一點并與鋁合金棒料軸線呈一定夾角；2）、在車床上采用雙頂尖定位方式固定鋁合金棒料，車床的前頂尖和后頂尖分別與鋁合金棒料的兩定位孔配合；3）、沿兩定位孔的軸線方向使用車床將鋁合金棒料加工成零件毛坯；4）、精加工零件毛坯；5）、對精加工零件進行電化學硫酸陽極氧化處理，得到最終產品。本發(fā)明去掉了加工氧化后鋁合金回轉體表面隨機形成的粗大纖維紋理斑痕圖案，從而保證了精密零件的尺寸精度和表面質量，提高了精密零件合格率。
【專利說明】
去加工氧化后表面斑痕的鋁合金回轉體精密零件生產工藝
技術領域
[0001 ]本發(fā)明涉及機械加工生產技術領域，尤其涉及一種去加工氧化后表面斑痕的鋁合金回轉體精密零件生產工藝。
【背景技術】
[0002]在市場經濟的今天，顧客對產品表面質量的要求在不斷提高，鋁合金回轉體零件通常采用的原料的鋁合金棒材，鋁合金棒料在生產的時候，其內部的擠壓延展纖維線與其軸線平行，因此很多鋁合金零件經過機械加工后，雖然機加工表面質量能夠滿足圖紙要求，但電化學硫酸陽極氧化處理后，多數(shù)零件因鋁合金棒料內部延展纖維粗，導致氧化后零件表面始終存在斑痕、絲紋圖案，因氧化表面缺陷造成零件報廢。
[0003]如果零件尺寸精度較低，可以采用表面噴砂、化學拋光等方法解決，但零件尺寸精度達到IT8以及更精密時，噴砂會破壞零件尺寸形位精度、零件表面變粗糙，因此需要一種新的生產工藝來提高鋁合金回轉體零件氧化處理后的表面質量及合格率。

【發(fā)明內容】

[0004]本發(fā)明目的就在于克服上述不足，提供一種有效提高鋁合金回轉體精密零件表面質量的去加工氧化后表面斑痕的生產工藝。
[0005]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明是通過以下技術方案來實現(xiàn):一種去加工氧化后表面斑痕的鋁合金回轉體精密零件生產工藝，原料為鋁合金棒料，生產步驟如下:
1)、在鋁合金棒料兩側端面分別鉆定位孔，兩定位孔的軸線位于同一直線上且過鋁合金棒料軸線上的一點并與鋁合金棒料軸線呈一定夾角，作為一種最優(yōu)選擇，夾角為6°;
2)、在車床上采用雙頂尖定位方式固定鋁合金棒料，車床的前頂尖和后頂尖分別與鋁合金棒料的兩定位孔配合；
3)、沿兩定位孔的軸線方向使用車床將鋁合金棒料加工成零件毛坯；
4)、精加工零件毛坯，得到精加工零件；
5)、對精加工零件進行電化學硫酸陽極氧化處理，得到最終產品。
[0006]進一步，上述步驟5)所述的電化學硫酸陽極氧化處理包括以下流程:零件掛架、有機溶劑除油、常溫除油、堿液蝕洗、冷水沖洗、光澤處理、冷水沖洗、硫酸陽極氧化、冷水沖洗、氨水中和、冷水沖洗、著色、冷水沖洗、絡酸鹽封閉、冷水沖洗、干燥、擦拭、交驗、包裝和入庫。
[0007]其中堿液蝕洗的溶液為濃度為50?60g/L的氫氧化鈉溶液，其溫度為50_60°C;精加工零件進行堿液蝕洗的時間為4-6min。
[0008]其中硫酸陽極氧化的溶液為混合溶液，包括濃度為160?180 g/L的硫酸和濃度為12?18g/L的草酸，混合溶液溫度< 25 °C ；硫酸陽極氧化的直流電壓為14-16V，陽極電流密度為0.8-1.5A/dm2;精加工零件進行硫酸陽極氧化的時間為40-50min。
[0009]其中著色流程為淺黃色著色。
[0010]其中鉻酸鹽封閉的溶液為濃度為50-60g/L的重絡酸鉀溶液，其溫度為80-98°C;精加工零件進行絡酸鹽封閉的時間為5-10min。
[0011]本發(fā)明的有益效果為:本申請的生產工藝中，鋁合金棒料中與軸線平行的擠壓延展纖維線與兩定位孔相連的軸線形成了一定夾角，將兩定位孔相連的軸線作為新的加工回轉軸線，車床的車刀沿兩定位孔的軸線方向軸向進給時已將招合金棒料內的擠壓延展纖維線全部斜向切碎，因較粗的條紋擠壓延展纖維線被切碎，使顯性的斑痕、絲紋圖案印痕變成隱性的點狀孔隙結構;在后續(xù)的電化學硫酸陽極氧化處理過程中，通過電解和硫酸的侵蝕作用，在零件鋁基體表面產生化學溶解，微觀狀態(tài)的凹處加深逐漸變成孔穴，繼而在多孔層溶解變成孔隙，凸起處變成孔壁，孔壁形成抗腐蝕氧化膜層，孔隙底層形成致密的氧化鋁阻擋層，表層進行封孔覆蓋處理防止污染物滲透進入微觀表層孔隙，從而去掉了加工氧化后鋁合金回轉體表面隨機形成的粗大纖維紋理斑痕圖案，從而保證了精密零件的尺寸精度和表面質量，提高了精密零件合格率。
【附圖說明】
[0012]圖1為本發(fā)明加工定位孔結構示意圖。
[0013]圖2為本發(fā)明斜向車削擠壓延展纖維線結構示意圖。
[0014]圖3為本發(fā)明零件進行硫酸陽極氧化時表面氧化膜生長階段趨勢示意圖。
【具體實施方式】
[0015]如圖1所示:將鋁合金棒料I軸線傾斜6°定位固定，銑端面見光，用中心鉆2鉆定位孔301。在同一剖切平面180°調頭，傾斜定位固定，銑端面，鉆偏心定位孔302，與已加工的定位孔301同軸。此時兩定位孔相連的軸線與鋁合金棒料I軸線形成了6°的夾角α，即與鋁合金棒料I軸線平行的擠壓延展纖維線7已經與兩定位孔(301，302)相連的回轉軸線形成了6°的夾角α。
[0016]如圖2所示:采用雙頂尖定位方式，在車床上用前頂尖4、后頂尖5與鋁合金棒料I的兩定位孔(301，302)配合、適度頂緊，雞心夾固定。啟動機床，零件旋轉形成回轉軸線，數(shù)控車刀6沿回轉軸線平行方向進給切削，將偏心擺動的鋁合金棒料I重新粗車成零件毛坯。此時看上去與常規(guī)零件沒有區(qū)別，實際材料內部纖維組織結構已經發(fā)生改變，已經沒有與鋁合金棒料I母線平行排列的擠壓延展纖維線7，車刀沿軸向進給時已將擠壓延展纖維線7全部斜向切碎。
[0017]三爪卡盤夾持零件毛坯，粗加工各孔、外圓，使用聚晶金剛石數(shù)車刀具，采用數(shù)控車床高速小進給干切削技術，風冷吹除鋁肩法，按尺寸精加工零件，精加工完畢后清理干凈，棉紙包裝，精加工零件單獨隔離流轉等工藝流程。保證精加工零件氧化前的表面質量和形位精度，同時避免切削液腐蝕精加工零件表面、流轉時磕碰、劃傷精加工零件表面。
[0018]如圖3所示，進行鋁合金電化學硫酸陽極氧化，通過電解和硫酸的侵蝕作用，在精加工零件基體表面產生化學溶解，微觀狀態(tài)的凹處8加深逐漸變成孔穴9，繼而在多孔層11溶解變成孔隙10，凸起處變成孔壁，孔壁形成抗腐蝕氧化膜層12，孔隙底層形成致密的氧化鋁阻擋層13，表層進行封孔覆蓋處理防止污染物滲透進入微觀表層孔隙。
[0019]精加工零件電化學硫酸陽極氧化處理后零件外表面應呈現(xiàn)氧化膜無色透明，鉻酸鹽封閉后呈現(xiàn)暗色、淺黃、色澤均勻的表面。
[0020]精加工零件電化學硫酸陽極氧化操作流程依次為:零件掛架一一有機溶劑除油一一常溫除油一一堿液蝕洗一一冷水沖洗一一光澤處理一一冷水沖洗一一硫酸陽極氧化一一冷水沖洗一一氨水中和一一冷水沖洗一一著色(淺黃色)一一冷水沖洗一一鉻酸鹽封閉一一冷水沖洗一一干燥(烘干)一一擦拭一一交驗一一包裝、入庫。
[0021 ]其中堿液蝕洗的溶液為濃度為50?60g/L的氫氧化鈉溶液，其溫度為50_60°C ;精加工零件進行堿液蝕洗的時間為4-6min。
[0022]其中硫酸陽極氧化的溶液為混合溶液，包括濃度為160?180 g/L的硫酸和濃度為12?18g/L的草酸，混合溶液溫度< 25 °C ；硫酸陽極氧化的直流電壓為14-16V，陽極電流密度為0.8-1.5A/dm2;精加工零件進行硫酸陽極氧化的時間為40-50min。
[0023]其中鉻酸鹽封閉的溶液為濃度為50_60g/L的重絡酸鉀溶液，其溫度為80_98°C;精加工零件進行絡酸鹽封閉的時間為5-10min。
[0024]以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理和主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點。本行業(yè)的技術人員應該了解，本發(fā)明不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本發(fā)明范圍內。本發(fā)明要求保護范圍由所附的權利要求書及其等效物界定。
【主權項】
1.一種去加工氧化后表面斑痕的鋁合金回轉體精密零件生產工藝，原料為鋁合金棒料，其特征在于:步驟如下: 1)、在鋁合金棒料兩側端面分別鉆定位孔，兩定位孔的軸線位于同一直線上且過鋁合金棒料軸線上的一點并與鋁合金棒料軸線呈一定夾角； 2)、在車床上采用雙頂尖定位方式固定鋁合金棒料，車床的前頂尖和后頂尖分別與鋁合金棒料的兩定位孔配合； 3)、沿兩定位孔的軸線方向使用車床將鋁合金棒料加工成零件毛坯； 4)、精加工零件毛坯，得到精加工零件； 5)、對精加工零件進行電化學硫酸陽極氧化處理，得到最終產品。2.根據(jù)權利要求1所述的去加工氧化后表面斑痕的鋁合金回轉體精密零件生產工藝，其特征在于:步驟I)中夾角為6°。3.根據(jù)權利要求1所述的去加工氧化后表面斑痕的鋁合金回轉體精密零件生產工藝，其特征在于:步驟5)所述的電化學硫酸陽極氧化處理包括以下流程:零件掛架、有機溶劑除油、常溫除油、堿液蝕洗、冷水沖洗、光澤處理、冷水沖洗、硫酸陽極氧化、冷水沖洗、氨水中和、冷水沖洗、著色、冷水沖洗、絡酸鹽封閉、冷水沖洗、干燥、擦拭、交驗、包裝和入庫。4.根據(jù)權利要求1或3所述的去加工氧化后表面斑痕的鋁合金回轉體精密零件生產工藝，其特征在于:所述堿液蝕洗的溶液為濃度為50?60g/L的氫氧化鈉溶液，其溫度為50-60°C ;精加工零件進行堿液蝕洗的時間為4-6min。5.根據(jù)權利要求1或3所述的去加工氧化后表面斑痕的鋁合金回轉體精密零件生產工藝，其特征在于:所述硫酸陽極氧化的溶液為混合溶液，包括濃度為160?180 g/L的硫酸和濃度為12?18g/L的草酸，混合溶液溫度< 25 °C ;硫酸陽極氧化的直流電壓為14-16V，陽極電流密度為0.8-1.5A/dm ;精加工零件進行硫酸陽極氧化的時間為40-50min。6.根據(jù)權利要求3所述的去加工氧化后表面斑痕的鋁合金回轉體精密零件生產工藝，其特征在于:所述著色流程為淺黃色著色。7.根據(jù)權利要求1或3所述的去加工氧化后表面斑痕的鋁合金回轉體精密零件生產工藝，其特征在于:所述鉻酸鹽封閉的溶液為濃度為50-60g/L的重絡酸鉀溶液，其溫度為80-.98°C ;精加工零件進行絡酸鹽封閉的時間為5-1 Omin。
【文檔編號】B23P15/00GK106041419SQ201610444516
【公開日】2016年10月26日
【申請日】2016年6月21日
【發(fā)明人】劉紅德, 梁兵, 王三民, 劉聰俐, 陳利波, 董光光, 廉繼西, 王明華
【申請人】河南平原光電有限公司