Способ получения деталей с участками переменной толщины

 

B. М. Чистин, Б. П. Налетов, Н. Н. Горелов, и Н. К. Вагина (72) Авторы изобретения (7!) Заявитель (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ДЕТАЛЕЙ С УЧАСТКАМИ

ПЕРЕМЕННОЙ ТОЛЦИНЫ

1 Изобретение относится к размерному химическому травлению металлов и может быть использовано в металообрабатывающей промышленности и машиностроении.

Известен способ размерного травления стальных деталей, при котором неподвижно закрепленную заготовку . погружают в процессе обработки в травильный раствор с постоянной скоростью путем подачи воды в резервуар, в котором плавает травильная. ванна (1 ).

Ф

Известен также способ размерного травления деталей, при котором полу" чают коническую поверхность путем погружения детали на различнуй глубину в ванну для травления (2 ).

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является способ изготовления конусных деталей погружением или извлечением детали из травильного раствора. Спо2 соб включает нанесение лакокрасочного покрытия на поверхность детали,, разметку мест, подлежащих травлению, удаление покрытия с этих мест и трав ление деталей погружением или извлечением детали из травильного раствора в,результате чего на открытых зонах детали образуются участки переменной толцины (клиновые) (3 3.

10 Недостатками известных способов являются высокая трудоемкость и боль" шой цикл изготовления деталей, име- ющих наряду с участками переменной формы участки подвергаемые общему травлению, в связи с необходимостью многократного нанесения защитных покрытий и повторения процесса обработки.

Целью изобретения является уского рение процесса и снижение. трудоемкости путем сокращения цикла изготовления деталей с участками переменной толщины.

3 99

300х600

Укаэанная: цель достигается соглас. но способу, включающему предварительное нанесение защитного покрытия на участки поверхности детали, неподлежащие травлению, и последующее удаление покрытия отсЛаиванием, последнее осуществляют в процессе травления со скоростью прямо пропорциональной скорости травления и обрат но пропорциональной первой,производной от формы участка переменной толщины Ha фиг. 1 показана схема трав-. ления деталей; на фиг. 2 - вид А на фиг.1; на фиг. 3 - конфигурация полученной детали; на фиг. 4 - схема устройства для реализации способа.

Сущность способа заключается в том, что на деталь 1 наносят защитI ное герметичное лакокрасочное покрытие 2, проводят разметку мест, подлежащих травлению, удаляют покрытие с этих мест путем отслаивания, а с зоны на которой намечено получить участок переменной толщины 3, отслаивание. защитного покрытия осуществляют в процессе травления. Скорость отслаивания прямо пропорциональна скорости травления и обратно пропорциональна первой производной от фррмы участка переменной толщины. Процесс травления заканчивают при дос- тижении заданной глубины травления и ,необходимой формы участков.

Устройство для реализации предлагаемого способа состоит из электродвигателя 4, закрепленного на подвижной платформе 5, которая установлена на.направляющей б,являющейся одновременно и рамой крепления детали I. На оси электродвига.теля установлен вал 7 для,намотки защитного покрытия 2, нанесенного на деталь. Один конец защитной пленки покрытия крепится на валу.

При включении электродвигателя 4 лакокрасочное покрытие 2 наматывается на вал 7, одновременно открывая зону травления. На подвижной платформе 5 все у©тройство постепенно перемещается вдоль детали 1, образуя в процессе травления и одновременного отслаивания защитного покрытия

2 участок переменной толщины 3.

Скорость отслаивания регулируется с помощью латра, установленного в схему включения электродвигателя.4.

0871

Для прямого клина основной характеристикой является величина уклона в трсювл твавл, %" TÅ= Ч,л.л = u,, отсюда . вввл. . атвл у, где õðàà„скорость травления;

1 - длина клина;

h - -глубина травления;

t - время травления.

Для клина переменной толщины заданного зависимостью 1 =f(x) формула (1) принимает следующий вид

1S л сл л ° <, 1 (2) где f (x) у- — tg eLI -производная

У

20 от формы участка переменной толщины.

Пример расчета скорости отслаиваgg ния защитного покрытия: а) прямой клин. Исходные данные

Ч 0„= 2 мм/ч, 1100 мм, h 2 мм .

По формуле .(1) Ч „ ™ -100 мм/и; б) клин перемеййой толщины. ИсЭ0 ходные данные:

Ч, 2 мм/ч, форма клина Y f(x) x, длина клина 1 40 мм

РмУле (2) Чотсл, +ã2 g= +õx данным значению величины рассчитызз ваем Чотсл:, мм 5; 1,0; 15; 20; 25; 30; 35; 40.

Чотер, . 0,2 .О,I Ов060 „ Ов50; 0,40;

0,30", 0,270; 0,25.

Пример. Изготовление раэмер-:.

40 ным травлением деталей в участками переменной толщины методом отслаивания защитного покрытия в процессе травления проводят на опытной установке в экспериментальной лаборатории.

Состав раствора при 85 +2 С следующий, г/л; йаОН 150-170 . Триэтаноламин 20-30

Тиомочевина 5 10

Основные показатели: . Система защитного. покрытия

КЧ"767 . 2 слоя

XB""I6 3 слоя

ХСЛ 2 слоя

Размеры образцов, мм, i

990871

Проводят технологические сравнительные испытания изготовления детали предлагаемым и известным способами реметодом погружения на имеющейся ус$ тановке клинового травлениями Реэуль " таты испытаний приведены в табл. 1и 2, Таблица 1

895л8

"50 шероховатость поверхйости

Р, мкм

Способ

Точность травления мм (прямо линейность) Глубина травления, мм

Время изготовления детали, ч

Предлагаемый t О, 05

7 5

Известный

-0,10

15

Таблица 2,Способ

Основные операции техпроцесса

Время операции., ч

Предлагаемый

Изоляция поверхности детали, разметка контура будущего клинового участка, снятие изоляции.

Травление детали с одновременным отслаиванием защитного покрытия

2в5

Известный

Изоляция поверхности детали и разметка контура будущего клинового сечения, снятие изоляции

Общее травление детали на заданную глубину

215

Изоляция протравленной поверхности со снятием с участка будущего клинового сечения

Травление на клин погружением в раствор и снятие изоляции с оставшейся поверхности

2 5

Ю

Определяют производительность тру-, да, зависящую от времени изготовления деталей, а также качество деталей, $$ т.е. точность изготовления клиновых

; участков, параметры шероховатости поверхности, четкость контура, отсутствие подтревов.

S ..Материал образцов

Скорость отслаивания защитного пок,рытия, Ч, мм/мин

Длина клинового участка, t,, мм

Применение предлагаемого способа изготовления деталей с участками клинового сечения позволяет повысить производительность труда в 2 раза (табл.2), Точность изготовления деталей повышается в 2 раза и соответствует 5 кл. точности, предусмот990871

7 ренный производственной инструкцией

ПИ- 1, 4277-77. Повышение точности объясняется постоянством условий травления (температура,концентрация раствора ) участкоЭ переменной толщины, 5 так как деталь постоянно находится в растворе, в отличии от известного способа, где для получения клиновых участков необходим подъем детали из раствора.

Все известные способы получения деталей с участками переменной толщины основаны на изменении времени контактирования участков изделия с. травящим раствором. Предложенный

15 способ, заключающийся в том, < о отслаивание происходит одновреме но с операцией травления, позволяет no— лучить детали сложной формы. При этом трудоемкость изготовления уменьшается в несколько раз. Для получения нескольких зон клиновидного травления, в том случае, когда на детали необходимо получить клиновидный участок или участки в одном направле„25 нии, такую деталь получают путем постепенного погружения и вынимания.

Если же на детали необходимо получить несколько клиновидных поверхностей в разных направлениях, то количество таких циклов столько, сколько направлений клиньев. Так, на крупно-габаритной тонколистовой обшивке клинья располагаются на противоположных сторонах. Изготавливать их из- 35 вестным способом можно за два цикла °

Третий цикл необходим для обнажения центральной части детали, т,.е. требуется выполнить девять операций. По предлагаемому способу все три цикла @ объединяются в один, т.е. одновременно отслаивая покрытие с будущих клиновидных уча"ò-:êîâ, ц нтральная часть травится на требуемом глубине.

Использование предлагае « го изоЛретения позволяет изготавливать детали сложной конфигурации с участками переменной толщины без многократного нанесения защитных лакокрасочных покрытий и повторения процесса обработки в результате чего по сравнению с известным способом цикл изготовления деталй ускоряется в 2 раза: производительность труда повысится в 1,5-2 раза, а точность об работки возрастет. на 504.

Формула изобретения

Способ получения деталей с участками переменной толщины путем химического травления, включающий предварительное нанесение защитного покрытия на участки поверхности, не под лежащие травлению и последующее его удаление отслаиванием, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью ускорения процесса и снижения трудоемкости, отслаивание осуществляют в процессе травления со скоростью, прямо пропорциональной скорости травления и обратно пропорциональной первой производной от формы участка переменной толщины.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

N 128468 кл. С 23 F 1/04, 1959.

2. Авторское свидетельство СССР

М 138447, кл. С 23 F !/02, 1960.

3. Патент США и 2881059, кл. 156-7, опублик. 1959 °

990873

Фиг. 4

Составитель В. Олейниченко

Редактор H. Рогулич Техред M. Надь Корректор, И. Ыароши

Заказ 64/39 Тираж 954 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035 Носква, 3-35 Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4