發(fā)布時間：2017-07-21 00:18

  本文關鍵詞：發(fā)動機連桿自動化納米復合電刷鍍技術及裝備

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【摘要】：近年來,伴隨著全球經(jīng)濟的快速發(fā)展,資源和環(huán)境問題日漸凸顯出來。再制造因其具有良好的資源節(jié)約和環(huán)境保護特性,越來越受到人們的重視。近十年來,為建設資源節(jié)約型和環(huán)境友好型社會,我國政府出臺了一系列鼓勵發(fā)展再制造業(yè)的方針政策,使再制造業(yè)有了長足的發(fā)展。但是,再制造業(yè)在我國發(fā)展時間較短,仍有許多技術問題需要解決。以發(fā)動機連桿大頭孔、氣缸體缸孔的再制造為例,企業(yè)普遍采用手工電刷鍍技術修復其尺寸。但是手工電刷鍍技術存在著鍍層性能一致性差,生產(chǎn)效率較低等問題。此外,操作者長時間接觸鍍液也會對身體健康產(chǎn)生一定的危害。因此研究自動化電刷鍍技術及開發(fā)相應的設備具有十分重要的意義。首先,本文通過單因素實驗從分析了納米復合電刷鍍技術的工藝過程,研究了鍍液pH對納米顆粒Zeta電位的影響、鍍層性能的影響,并分析了納米顆粒Zeta電位在共沉積過程中的影響。從納米顆粒電學性能的角度提出一種新的解釋金屬離子與納米顆粒共沉積過程的方式。實驗結(jié)果表明,鍍液pH的改變不會改變鎳鍍層典型的“菜花頭”形貌,但會影響“菜花頭”形貌的尺寸；鍍液pH會改變納米顆粒的表面電性,進而改變納米顆粒的沉積方式。其次,根據(jù)手工電刷鍍工藝特點,設計制造了用于發(fā)動機連桿大頭孔和氣缸體缸孔的自動化納米復合電刷鍍設備。設計了鍍液分離回收裝置,解決了自動電刷鍍過程中六種鍍液的自動供給和分離回收這一難題。該設備能夠精確控制鍍筆的運動軌跡,且一次能夠刷鍍多組工件,極大地提高了生產(chǎn)效率,減輕了操作者的勞動強度,為發(fā)動機再制造產(chǎn)業(yè)化發(fā)展提供了技術支持。最后,設計了單因素實驗和正交實驗,利用自行設計開發(fā)的自動化納米復合電刷鍍設備制備了鍍層。采用金相顯微鏡,掃描電子顯微鏡、摩擦磨損試驗儀、白光干涉儀、殘余應力儀等設備,通過極差分析和方差分析等方法研究了自動化納米復合電刷鍍設備的工藝參數(shù)(電壓、速度、間距)及鍍液顆粒濃度對鍍層表面形貌、摩擦磨損性能、殘余應力、結(jié)合強度等性能的影響,并得到了獲得最佳耐磨性和殘余應力的最佳工藝參數(shù)。通過驗證試驗證明最佳工藝參數(shù)有效,為企業(yè)實際生產(chǎn)提供了技術支持。再制造技術的自動化轉(zhuǎn)化是再制造技術的一個重要發(fā)展方向。自動化納米復合電刷鍍設備的研制為電刷鍍再制造技術產(chǎn)業(yè)化推廣奠定了基礎,其配套工藝參數(shù)的研究工作為企業(yè)實際生產(chǎn)提供了理論支持和技術保障。本論文得到山東大學與濰柴動力股份有限公司校企合作項目“自動化納米復合電刷鍍技術及設備”(31360005551213)的資助。
【關鍵詞】：電刷鍍 共沉積 鍍層性能 自動化 再制造
【學位授予單位】：山東大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TG174.4
【目錄】：

• 摘要9-11
• Abstract11-13
• 第1章 緒論13-21
• 1.1 再制造行業(yè)概述13-17
• 1.1.1 再制造行業(yè)發(fā)展概況13-15
• 1.1.2 再制造技術分類15-16
• 1.1.3 再制造行業(yè)發(fā)展趨勢16-17
• 1.2 納米復合電刷鍍技術概述17-20
• 1.2.1 納米電刷鍍技術簡介17-18
• 1.2.2 納米顆粒共沉積機理研究18-19
• 1.2.3 自動化電刷鍍設備研究現(xiàn)狀19-20
• 1.3 本文主要研究內(nèi)容20-21
• 第2章 鍍液pH對復合鍍層性能的影響21-35
• 2.1 實驗工作21-22
• 2.1.1 納米復合鍍液的配置21
• 2.1.2 鍍層制備21-22
• 2.2 實驗結(jié)果與討論22-33
• 2.2.1 鍍液中納米顆粒Zeta電位的測定22-24
• 2.2.2 鍍液pH對鍍層表面形貌的影響24-27
• 2.2.3 鍍液pH對鍍層顯微硬度的影響27-30
• 2.2.4 鍍液pH對鍍層摩擦磨損性能的影響30-32
• 2.2.5 基于納米顆粒Zeta電位的共沉積過程32-33
• 2.3 本章小結(jié)33-35
• 第3章 自動化納米復合電刷鍍原理及裝備35-47
• 3.1 自動化納米復合電刷鍍設備方案設計35-38
• 3.2 典型零部件設計38-46
• 3.2.1 三向數(shù)控工作臺設計38-40
• 3.2.2 鍍筆主軸部分40-41
• 3.2.3 鍍液分離回收系統(tǒng)41-42
• 3.2.4 鍍液分離回收系統(tǒng)42-46
• 3.3 本章小結(jié)46-47
• 第4章 連桿自動納米復合電刷鍍鍍層的磨損率研究47-59
• 4.1 實驗方案47-50
• 4.1.1 實驗設計47-49
• 4.1.2 實驗條件49-50
• 4.2 實驗結(jié)果與討論50-58
• 4.2.1 鍍層摩擦磨損性能正交試驗分析50-55
• 4.2.2 主效應分析55-58
• 4.3 本章小結(jié)58-59
• 第5章 鍍層殘余應力、結(jié)合強度及綜合性能優(yōu)化59-71
• 5.1 鍍層殘余應力59-64
• 5.1.1 鍍層殘余應力簡介59
• 5.1.2 鍍層殘余應力測試59-61
• 5.1.3 鍍層殘余應力測試結(jié)果61-64
• 5.2 鍍層結(jié)合強度64-67
• 5.3 鍍層磨損率、殘余應力綜合性能優(yōu)化67-69
• 5.4 本章小結(jié)69-71
• 第6章 總結(jié)與展望71-73
• 6.1 工作總結(jié)71
• 6.2 研究展望71-73
• 參考文獻73-77
• 攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文和參與課題77-79
• 致謝79-80
• 附件80

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前5條

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中國博士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前2條

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2 杜彥斌;退役機床再制造評價與再設計方法研究[D];重慶大學;2012年

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本文編號：570667