CN101774153A - 一种适用于气门的混合抛光方法 - Google Patents

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Abstract

本发明是关于一种抛光技术，特别是涉及一种适用于气门的混合抛光方法及其装置。本发明的一种混合抛光方法，是将热处理后的气门装入滚筒中经过化学酸浸、碱中和后再装入磨粒，在化学处理液中通过滚筒转动实现对气门的化学与机械混合抛光。本发明能有效去除气门热处理后的氧化层，在不产生微裂纹的前提下实现对气门非机械加工表面的抛光。

Description

一种适用于气门的混合抛光方法
技术领域
本发明涉及一种抛光工艺，属于化学抛光技术领域，特别是涉及一种用于气门的混合抛光方法及其装置。
背景技术
气门是发动机的一个关键部件，其表面不允许出现热氧化层及微裂纹。气门制造要经过热处理，热处理后气门表面会出现热氧化层，而热处理后的气门有些表面不再进行机械加工。传统的方法是用喷丸去除热氧化层，其缺点是粉尘污染大，气门表面容易产生微裂纹，不光亮。传统的气门抛光设备是采用喷丸机，通过喷枪在压缩空气作用下直接将铁丸喷到气门表面，这样处理后的气门表面容易产生微裂纹，不光亮。
发明内容
为了解决现有技术的不足，本发明的其中一目的是提供一种气门混合抛光的装置。
本发明的另一目的在于提供利用上述气门混合抛光装置实现气门混合抛光的方法，其可以有效去除气门热处理后的氧化层，在不产生微裂纹的前提下实现对气门非机械加工表面的抛光。
本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本发明提出的一种适用于气门的混合抛光方法，该方法包括步骤：1)化学酸浸步骤：将热处理后含有热氧化层的气门装入滚筒，之后放入酸浸液中，滚筒不转动，酸浸时间为15秒-45秒；2)碱中和步骤：将化学酸浸后装有气门的滚筒放入碱液中，碱液为过饱和的氢氧化钙溶液，滚筒转动速度为：5-20转/分钟，碱中和时间为15秒-45秒；3)混合抛光步骤：将碱中和后装有磨粒和气门的滚筒放入抛光液中实现混合抛光，磨料是直径为2.5mm-5mm的球状陶瓷颗粒，滚筒转动速度为：5-20转/分钟，混合抛光时间为10-15分钟。
根据本发明实施例的适用于气门的混合抛光方法，所述酸浸液的配方为：重量百分比浓度为98％的硫酸8％；重量百分比浓度为90％的氟化铵3％；重量百分比浓度为90％的硝酸钠2％；余量为水。
根据本发明实施例的适用于气门的混合抛光方法，所述氢氧化钙溶液的配方为：氢氧化钙100-400g/L，余量为水。
根据本发明实施例的适用于气门的混合抛光方法，所述抛光液的配方为：四硼酸钠(Na2B4O7.10H2O，90％)：5g/L，磷酸钠(Na3PO4.12H2O，90％)：8g/L，硅酸钠(Na2SiO3，90％)：10g/L，余量为水。
另外，本发明还提出一种适用于气门的混合抛光装置，包括：包括：
滚筒组件，该滚筒组件包括：吊杆、与吊杆过盈配合的固定板、与固定板间隙配合的第一连接轴、焊接于第一连接轴上的第一齿轮、过盈装配于第一连接轴上的链轮、与固定板间隙配合的第二连接轴、焊接于第二连接轴上的第二齿轮、焊接于两根第二连接轴之间的滚筒、及与固定板过盈配合的支撑轴；以及连接上述滚筒组件的抛光槽，该抛光槽上装有链条，由支承轴支承其重量，通过链条与上述链轮传入动力，经过第一齿轮与第二齿轮的传递实现滚筒的转动。
根据本发明实施例的适用于气门的混合抛光装置，所述滚筒是由2块平滚筒板、1块圆滚筒板、及2根第二连接轴焊接而成；所述圆滚筒板上打有间距为8mm，直径为2mm的孔、及有利于气门及磨料装入、出的门。
根据本发明实施例的适用于气门的混合抛光装置，所述吊杆及支承轴的材料为1Cr18Ni9；所述链轮的材料为45号钢；所述固定板、第一齿轮、第一连接轴、第二齿轮、第二连接轴、平滚筒板、及圆滚筒板的材料都是PVC。
本发明与现有技术相比，具有如下优点和有益效果：
本发明所提供的混合抛光方法，可以有效地去除气门热处理后的氧化层，在不产生微裂纹的前提下实现对气门非机械加工表面的抛光，抛光后的气门表面银白光亮。
附图说明
图1为气门混合抛光装置的剖面结构示意图。
图2为图1的左视图。
10：滚筒组件                       11：吊杆
12：固定板                         13：齿轮组件
131：第一齿轮                      132：第二齿轮
14：链轮                           15：连接轴
151：第一连接轴                    152：第二连接轴
16：滚筒                        161：平滚筒板
162：圆滚筒板                   17：支撑轴
20：抛光槽                      21：链条
具体实施方式
请参阅图1和2所示，图1所示为气门混合抛光装置，图2为图1的左视图。本发明的气门混合抛光装置是由滚筒组件10及抛光槽20组成。
其中，滚筒组件10是由吊杆11、固定板12、齿轮组件13(第一齿轮131、第二齿轮132)、链轮14、连接轴15(第一连接轴151、第二连接轴152)、平滚筒板16、圆滚筒板17、支承轴18组成；吊杆11、支承轴18的材料为1Cr18Ni9链轮14的材料为45号钢；所述固定板12、第一齿轮131、第一连接轴151、第二齿轮132、第二连接轴152、平滚筒板16、及圆滚筒板17的材料都是PVC。
滚筒16是由2块相同的平滚筒板161、1块圆滚筒板162、2根相同的第二连接轴152焊接而成；圆滚筒板162上打有间距为8mm，直径为2mm的孔、并有利于气门及磨料装入、出的门。
第二齿轮132焊接于第二连接轴152上。第二连接轴152与固定板12之间属于间隙配合，第二连接轴152可在固定板12的配合孔内转动。第一齿轮131焊接于第一连接轴151上，链轮14过盈装配于第一连接轴151上，第一连接轴151与固定板12之间属于间隙配合，第一连接轴151可在固定板12的配合孔内转动。吊杆11与2根相同的支承轴17与固定板12之间采用过盈配合。
抛光槽20上装有链条21，滚筒组件10吊入抛光槽20上，由支承轴18支承其重量，通过链条21与链轮14传入动力，经过第一齿轮131与第二齿轮132的传递实现滚筒16的转动。
利用上述气门混合抛光装置进行混合抛光的方法，依次包括如下工艺步骤：化学酸浸步骤、碱中和步骤、及混合抛光步骤；以下分别介绍各工艺步骤。
化学酸浸步骤是将热处理后含有热氧化层的气门装入圆筒形的滚筒后、放入酸浸液中15秒～45秒，滚筒不转动。酸浸液配方(重量百分比)为：硫酸(H2SO4，浓度98％)：8％；氟化铵(NH4F，浓度90％)：3％；硝酸钠(NaNO3，浓度90％)：2％；其余为水。
碱中和步骤是将化学酸浸后装有气门的滚筒放入碱液中15秒-45秒，滚筒转动速度为：5-20转/分钟。碱液为过饱和的氢氧化钙溶液。具体配方为：氢氧化钙[Ca(OH)2]：100-400g/L，其余为水。
混合抛光步骤是将碱中和后装有磨粒和气门的滚筒放入抛光液中10-15分钟，滚筒转动速度为：5-20转/分钟。磨料是直径2.5mm-5mm的球状陶瓷颗粒。抛光液的配方为：四硼酸钠(Na2B4O7.10H2O，90％)：5g/L，磷酸钠(Na3PO4.12H2O，90％)：8g/L，硅酸钠(Na2SiO3，90％)：10g/L，其余为水。
适用于气门的混合抛光方法是通过化学酸浸-碱中和-混合抛光实现的气门的抛光，该方法可以有效地去除气门热处理后的氧化层，在不产生微裂纹的前提下实现对气门非机械加工表面的抛光，抛光后的气门表面银白光亮。
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种适用于气门的混合抛光方法，其特征在于其包括以下步骤：
1)化学酸浸步骤：将热处理后含有热氧化层的气门装入滚筒，之后放入酸浸液中，滚筒不转动，酸浸时间为15秒-45秒；
2)碱中和步骤：将化学酸浸后装有气门的滚筒放入碱液中，碱液为过饱和的氢氧化钙溶液，滚筒转动速度为：5-20转/分钟，碱中和时间为15秒-45秒；
3)混合抛光步骤：将碱中和后装有磨粒和气门的滚筒放入抛光液中实现混合抛光，磨料是直径为2.5mm-5mm的球状陶瓷颗粒，滚筒转动速度为：5-20转/分钟，混合抛光时间为10-15分钟。
2.根据权利要求1所述的适用于气门的混合抛光方法，其特征在于：所述酸浸液的配方为：重量百分比浓度为98％的硫酸8％；重量百分比浓度为90％的氟化铵3％；重量百分比浓度为90％的硝酸钠2％；余量为水。
3.根据权利要求1所述的适用于气门的混合抛光方法，其特征在于：所述氢氧化钙溶液的配方为：氢氧化钙100-400g/L，余量为水。
4.根据权利要求1所述的适用于气门的混合抛光方法，其特征在于：所述抛光液的配方为：四硼酸钠(Na2B4O7.10H2O，90％)：5g/L，磷酸钠(Na3PO4.12H2O，90％)：8g/L，硅酸钠(Na2SiO3，90％)：10g/L，余量为水。
5.一种适用于气门的混合抛光装置，其特征在于其包括：
滚筒组件，该滚筒组件包括：吊杆、与吊杆过盈配合的固定板、与固定板间隙配合的第一连接轴、焊接于第一连接轴上的第一齿轮、过盈装配于第一连接轴上的链轮、与固定板间隙配合的第二连接轴、焊接于第二连接轴上的第二齿轮、焊接于两根第二连接轴之间的滚筒、及与固定板过盈配合的支撑轴；以及
连接上述滚筒组件的抛光槽，该抛光槽上装有链条，由支承轴支承其重量，通过链条与上述链轮传入动力，经过第一齿轮与第二齿轮的传递实现滚筒的转动。
6.根据权利要求5所述的适用于气门的混合抛光装置，其特征在于：所述滚筒是由2块平滚筒板、1块圆滚筒板、及2根第二连接轴焊接而成；所述圆滚筒板上打有间距为8mm，直径为2mm的孔、及有利于气门及磨料装入、出的门。
7.根据权利要求6所述的适用于气门的混合抛光装置，其特征在于：所述吊杆及支承轴的材料为1Cr18Ni9；所述链轮的材料为45号钢；所述固定板、第一齿轮、第一连接轴、第二齿轮、第二连接轴、平滚筒板、及圆滚筒板的材料都是PVC。
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