CN105734634B - 用于发动机缸体槽外电镀的阳极安装机构 - Google Patents

用于发动机缸体槽外电镀的阳极安装机构 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种用于发动机缸体槽外电镀的阳极安装机构，包括阳极本体和芯管，阳极本体设有电镀液回流通道，且阳极本体导电并固定安装于芯管，电镀液回流通道连通于芯管；本发明可适应于电镀液形成流动的槽外腔内电镀方案，以形成流动电镀环境，用于缸体电镀，方便安装和使用，流动的电镀液保证了镀层上的阳离子实时更替，使阴极镀层表面阳离子浓度差基本无变化，避免形成较大的浓度差，镀层厚度变化可控；无差别的浓度和稳定均匀的流动性，保证了镀层的密实紧致，流动的电镀液会带走与镀层结合不够紧密的阳离子，避免松散结合的出现；同时，该结构可有效避免受镀边缘毛刺的出现，保证电镀质量。

Description

用于发动机缸体槽外电镀的阳极安装机构
技术领域
本发明涉及一种发动机缸体电镀装置部件，特别涉及用于发动机缸体槽外电镀的阳极安装机构。
背景技术
缸体作为发动机的主要部件，用于与活塞、缸头共同组成燃烧室，并为活塞组件提供运动轨迹，从而形成动力转换环境。气缸在引导活塞不断进行往复运动的过程中，气缸内壁与活塞之间长时间、高频率地互相摩擦，导致气缸作用的有用功率降低，消耗一部分能量。因此，现有技术出现了在内壁进行电镀，以电镀镀层来代替缸套解决上述问题。通常的电镀工艺中，电镀液处于基本静态的环境中，阳离子被动向作为阴极的缸体内表面运动，形成的浓度差导致镀层并不紧实，因而易于脱落，并且电镀时间较长；且由于浓度差的问题，使得最终的产品的镀层厚度变化大、不易控制，就造成气缸体内表面的一些关键尺寸很难控制，因而，电镀后的成品质量保证较为困难。现有技术中，具有在缸体内圆表面循环电镀液电镀镍-碳化硅复合层的技术方案，但由于阳极结构本身以及与阴极结构的配合与该电镀工艺具有不适应性，获取的最终缸体产品并不能满足使用需要。
因此，需要对现有的缸套电镀使用的阳极进行改进，能够适用于缸体动态电镀工艺，保证镀层厚度变化可控，且紧实致密，从而保证电镀质量。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的是提供一种用于发动机缸体槽外电镀的阳极，能够普遍适用于腔内流动电镀工艺，保证镀层厚度变化可控，且紧实致密，从而保证电镀质量。
本发明的用于发动机缸体槽外电镀的阳极安装机构，包括阳极本体和芯管，所述阳极本体设有电镀液回流通道，且阳极本体导电并固定安装于芯管，所述电镀液回流通道连通于芯管；所述阳极本体使用时内套于缸体，且电镀液流经阳极本体外表面与缸体内表面之间的环隙用于电镀后由电镀液回流通道回流；使用时，通过供液通道向环隙内供电镀液完成电镀，并通过芯管形成回流；回流孔道连通于芯管，用于电镀液回流，从而形成动态电镀；芯管和阳极本体的安装基础可根据需要进行设置，在此不再赘述；导电并固定连接的方式可采用可拆卸式连接，包括螺纹连接、套接等。
进一步，还包括阳极座，所述阳极本体固定并导电连接于阳极座，所述阳极本体通过阳极座固定并导电安装于芯管，所述回流通道贯穿于阳极本体和阳极座并连通于芯管；通过阳极座形成安装，方便阳极本体的加工，同时，利于保证安装结构的整体稳定性。
进一步，所述阳极本体和阳极座均为筒状结构，该筒状结构的内孔为回流通道；阳极本体和阳极座使用时直立；所述阳极座固定并导电连接于阳极本体底端，且阳极座固定并导电连接外套于芯管，所述芯管用于支撑阳极座和阳极本体并导入电源；所述阳极本体外表面与缸套内表面之间的环隙用于电镀液由下向上流经并由阳极本体上端流至回流通道；电镀液由缸套内表面与阳极外表面之间的环隙向上流动并由回流通道回流，能够保证电镀液均匀分布并充满整个腔内环隙，为保证电镀质量形成条件，保证电镀质量。
进一步，所述阳极本体由铅锡合金材料制成，阳极座由钛合金材料制成；保证阳极座与阳极本体以及与安装基础之间的连接强度、导电性能等；并可节约材料成本。
进一步，所述阳极座外套于芯管并位于阳极座内圆两端与芯管外圆形成轴向密封，阳极座位于两端的轴向密封之间与芯管导电接触；如图所示，所述阳极座内圆的轴向两端分别加工有至少一个用于放置密封圈以形成轴向密封的密封环槽，位于两端的密封环槽之间设有导电簧片安装位；密封环槽用于嵌入弹性密封圈，比如o型圈，当阳极座套于一回流管道并通过导电簧片与该管道导电连接，可形成良好的轴向密封并导电；如图所示，导电簧片安装位内安装有向内具有弹力的导电簧片，向内指的是沿径向向内，芯管外圆与阳极座内圆通过两端的密封环槽内的密封圈形成密封，位于两端的密封环槽(内嵌密封圈)之间的导电簧片安装位(为簧片安装环槽)的导电簧片由于具有向内的弹力，则与芯管之间形成导电连接，电源由芯管导入，芯管则与回流通道连通，形成既可导电又可回流的结构；两端的密封结构可隔绝电镀液与导电簧片之间的接触，保证了导电性能不被干扰。
进一步，还包括一安装基础，所述芯管固定于安装基础，所述安装基础设置有用于供电镀液流入阳极本体外表面与缸套内表面之间的环隙的供液通道；使用时，缸套外套于阳极本体，并密封压紧于安装基础，使得供液通道与环隙连通，从而形成完整的供液通道，结构简单。
进一步，所述阳极座为倒锥形结构，所述安装基础与该倒锥形结构共同形成倒锥环形供液通道，所述倒锥环形供液通道的上端与阳极本体外表面与缸套内表面之间的环隙连通；该倒锥环形供液通道利于电镀液的分散均匀流入环隙，形成逐渐扩大的电镀液环境，保证电镀液的稳定流动，利于保证电镀质量。
进一步，所述阳极本体内圆和外圆之间在上端面处形成向外凸的圆滑过渡，且上端面沿径向设有连通于内圆和外圆之间的径向过流槽，方便电镀液回流，避免形成电镀过程中的电镀液的流动干扰，避免形成突变；如图所示，径向过流槽为多个沿圆周方向均匀分布，形成对电镀液的引流作用，使其平缓流动，保证电镀环境的稳定性。
进一步，所述阳极座上端面形成环槽，所述阳极本体下端嵌入阳极座的环槽并钎焊；利用环槽形成径向约束，同时，利用钎焊保证二者在圆周方向以及轴向的固定，从而保证阳极本体与阳极座之间的固定连接关系；钎焊采用锡焊的方式，钎焊前，阳极座坯件先化学镀镍，与阳极本体钎焊到一起后再加工所需的结构，比如外圆的倒锥形，密封环槽和簧片安装位等。
进一步，所述阳极本体内圆下端形成轴向沉槽，外表面形成环形凸起或沉台，所述阳极座的环槽外侧壁端面抵住环形凸起或沉台，内侧壁端面抵住轴向沉槽的槽底；形成轴向的稳定支撑，保证钎焊固定的稳定持久。
本发明的有益效果：本发明的用于发动机缸体槽外电镀的阳极安装机构，可适应于电镀液形成流动的槽外腔内电镀方案，以形成流动电镀环境，用于缸体电镀，方便安装和使用，流动的电镀液保证了镀层上的阳离子实时更替，使阴极镀层表面阳离子浓度差基本无变化，避免形成较大的浓度差，镀层厚度变化可控；无差别的浓度和稳定均匀的流动性，保证了镀层的密实紧致，流动的电镀液会带走与镀层结合不够紧密的阳离子，避免松散结合的出现；同时，该结构可有效避免受镀边缘毛刺的出现，保证电镀质量。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述。
图1为本发明的结构示意图；
图2为图1俯视图；
图3为本发明使用安装结构图。
具体实施方式
图1为本发明的结构示意图，图2为图1俯视图，图3为本发明使用安装结构图，如图所示：本实施例的用于发动机缸体槽外电镀的阳极安装机构，包括阳极本体1和芯管15，所述阳极本体1设有电镀液回流通道3，且阳极本体1导电并固定安装于芯管15，所述电镀液回流通道连通于芯管15；所述阳极本体使用时内套于缸体，且电镀液流经阳极本体外表面与缸体内表面之间的环隙用于电镀后由电镀液回流通道回流；使用时，通过供液通道向环隙内供电镀液完成电镀，并通过芯管形成回流；回流孔道连通于芯管，用于电镀液回流，从而形成流动电镀；芯管和阳极本体的安装基础可根据需要进行设置，在此不再赘述；导电并固定连接的方式可采用可拆卸式连接，包括螺纹连接、套接等。
本实施例中，还包括阳极座6，所述阳极本体1固定并导电连接于阳极座6，所述阳极本体1通过阳极座6固定并导电安装于芯管15，所述回流通道3贯穿于阳极本体1和阳极座6并连通于芯管15；通过阳极座形成安装，方便阳极本体的加工，同时，利于保证安装结构的整体稳定性。
本实施例中，所述阳极本体1和阳极座6均为筒状结构，该筒状结构的内孔为回流通道；阳极本体1和阳极座6使用时直立；所述阳极座6固定并导电连接于阳极本体底端，且阳极座固定并导电连接外套于芯管，所述芯管15用于支撑阳极座6和阳极本体1并导入电源；所述阳极本体1外表面与缸套内表面之间的环隙用于电镀液由下向上流经并由阳极本体上端流至回流通道；电镀液由缸套内表面与阳极外表面之间的环隙向上流动并由回流通道回流，能够保证电镀液均匀分布并充满整个腔内环隙，为保证电镀质量形成条件，保证电镀质量；使用时，所述阳极本体1的内孔还是通风系统的进风通道，电镀为槽外循环动态电镀，电镀阳极的内孔进行循环回流，回流进液口即为进风通道的进风口，通过抽风动力装置将液体储槽内的气体抽走，回流通道同时也是进风通道，在抽风动力的作用下，液体工作液面上的蒸汽与液体共同进入回流通道而进入液体储槽自动分离后排出，经收集的废气进入酸雾塔处理排放，属于现有技术，在此不再赘述；本发明使用时的废气抽吸流程为：内孔(进风通道)→液体储槽(气相空间)→抽风动力装置。
本实施例中，所述阳极本体1由铅锡合金材料制成，本实施例铅锡合金材料为PbSn7；阳极座6由钛合金材料制成，本实施例钛合金材料为TiAl6V4；保证阳极座6与阳极本体1以及与安装基础之间的连接强度、导电性能等，并可节约材料成本。
本实施例中，所述阳极座6外套于芯管15并位于阳极座6内圆两端与芯管外圆形成轴向密封，阳极座6位于两端的轴向密封之间与芯管15导电接触；如图所示，所述阳极座6内圆的轴向两端分别加工有至少一个用于放置密封圈以形成轴向密封的密封环槽(图中包括位于上端的密封环槽10和位于下端的密封环槽7)，位于两端的密封环槽(密封环槽10和密封环槽7)之间设有导电簧片安装位8，本实施例中，该导电簧片安装位8为三个；密封环槽(密封环槽10和密封环槽7)用于嵌入弹性密封圈(图中为密封圈11和密封圈12)，比如o型圈，当阳极座6套于一回流管道并通过导电簧片与该管道导电连接，可形成良好的轴向密封并导电；如图所示，导电簧片安装位内安装有向内具有弹力的导电簧片，向内指的是沿径向向内，芯管外圆与阳极座内圆通过两端的密封环槽内的密封圈形成密封，位于两端的密封环槽(内嵌密封圈)之间的导电簧片安装位(为簧片安装环槽)的导电簧片由于具有向内的弹力，则使阳极座6与芯管15之间形成导电连接，电源由芯管导入，芯管则与回流通道连通，形成既可导电又可回流的结构；两端的密封结构可隔绝电镀液与导电簧片之间的接触，保证了导电性能不被干扰；如图所示，芯管15外圆与阳极座6内圆通过两端的密封环槽内的密封圈(密封圈11和密封圈12)形成轴向密封，位于两端的密封环槽(内嵌密封圈)之间的导电簧片安装位8(为簧片安装环槽)的导电簧片由于具有向内的弹力，则与芯管15之间形成导电连接，电源由芯管15导入，芯管15同时作为回流孔道则与回流通道3连通，形成既可导电又可回流的结构；两端的密封结构可隔绝电镀液与导电簧片之间的接触，保证了导电性能不被干扰。
本实施例中，还包括一安装基础，所述芯管固定于安装基础，所述安装基础设置有用于供电镀液流入阳极本体外表面与缸套内表面之间的环隙的供液通道；使用时，缸套外套于阳极本体，并密封压紧于安装基础，使得供液通道与环隙连通，从而形成完整的供液通道，结构简单；如图所示，安装基础16上具有安装芯管15安装孔，芯管15穿过安装孔，且芯管15设有轴肩，该轴肩向下抵住安装孔的上端面，芯管15向下穿出安装孔并通过螺母锁紧，形成固定安装；芯管与安装孔之间安装有密封圈14，形成密封，避免供液通道内的电镀液泄漏。
本实施例中，所述阳极座6为倒锥形结构，锥角为25°-45°，最佳为30°，方便安装；所述安装基础与该倒锥形结构共同形成倒锥环形供液通道，所述倒锥环形供液通道的上端与阳极本体外表面与缸套内表面之间的环隙连通；该倒锥环形供液通道利于电镀液的分散均匀流入环隙，形成逐渐扩大的电镀液环境，保证电镀液的稳定流动，利于保证电镀质量；同时，由上到下逐渐变薄的结构利于保证安装弹性。
本实施例中，所述阳极本体1内圆和外圆之间在上端面处形成向外凸的圆滑过渡，方便电镀液回流，避免形成电镀过程中的电镀液的流动干扰，避免形成突变。
本实施例中，所述阳极本体1上端面沿径向设有连通于内圆和外圆之间的径向过流槽2；如图所示，径向过流槽为多个沿圆周方向均匀分布，形成对电镀液的引流作用，使其平缓流动，保证电镀环境的稳定性。
本实施例中，所述径向过流槽为多个沿圆周方向均布；径向过流槽的深度为4-8mm，本实施例为6mm；径向过流槽宽度总和为20-28mm，本实施例为24mm；该深度和宽度范围与阳极本体尺寸相适应，并适应于电镀液的性质，保证了电镀液的稳定流动。
本实施例中，径向过流槽沿圆周方向均匀分布的个数为6-10个，本实施例为8个，每个宽度为3mm；使电镀液能够均匀的由外向内流动，保证电镀环境的稳定。
本实施例中，所述阳极座6上端面形成环槽9，所述阳极本体1下端嵌入阳极座6的环槽并钎焊，如图所示钎焊部位位于环槽底部和侧壁；利用环槽9形成径向约束，同时，利用钎焊保证二者在圆周方向以及轴向的固定，从而保证阳极本体与阳极座之间的固定连接关系；钎焊采用锡焊的方式，钎焊前，阳极座坯件先化学镀镍，与阳极本体钎焊到一起后再加工其他的结构，比如外圆的倒锥形，密封环槽和簧片安装位等。
本实施例中，所述阳极本体1内圆下端形成轴向沉槽4，外表面形成环形凸起或沉台，本实施例为环形凸起5；所述阳极座6的环槽外侧壁端面抵住环形凸起5，阳极座6的环槽内侧壁端面抵住轴向沉槽4的槽底；形成轴向的稳定支撑，保证钎焊固定的稳定持久。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (7)

1.一种用于发动机缸体槽外电镀的阳极安装机构，其特征在于：包括阳极本体和芯管，所述阳极本体设有电镀液回流通道，且阳极本体导电并固定安装于芯管，所述电镀液回流通道连通于芯管；所述阳极本体使用时内套于缸套，且电镀液流经阳极本体外表面与缸套内表面之间的环隙用于电镀后由电镀液回流通道回流；还包括阳极座，所述阳极本体固定并导电连接于阳极座，所述阳极本体通过阳极座固定并导电安装于芯管，所述回流通道贯穿于阳极本体和阳极座并连通于芯管；所述阳极本体和阳极座均为筒状结构，该筒状结构的内孔为回流通道；阳极本体和阳极座使用时直立；所述阳极座固定并导电连接于阳极本体底端，且阳极座固定并导电连接外套于芯管，所述芯管用于支撑阳极座和阳极本体并导入电源；所述阳极本体外表面与缸套内表面之间的环隙用于电镀液由下向上流经并由阳极本体上端流至回流通道；所述阳极本体内圆和外圆之间在上端面处形成向外凸的圆滑过渡，且上端面沿径向设有连通于内圆和外圆之间的径向过流槽。
2.根据权利要求1所述的用于发动机缸体槽外电镀的阳极安装机构，其特征在于：
所述阳极本体由铅锡合金材料制成，阳极座由钛合金材料制成。
3.根据权利要求1所述的用于发动机缸体槽外电镀的阳极安装机构，其特征在于：所述阳极座外套于芯管并位于阳极座内圆两端与芯管外圆形成轴向密封，阳极座位于两端的轴向密封之间与芯管导电接触。
4.根据权利要求3所述的用于发动机缸体槽外电镀的阳极安装机构，其特征在于：还包括一安装基础，所述芯管固定于安装基础，所述安装基础设置有用于供电镀液流入阳极本体外表面与缸套内表面之间的环隙的供液通道。
5.根据权利要求4所述的用于发动机缸体槽外电镀的阳极安装机构，其特征在于：所述阳极座为倒锥形结构，所述安装基础与该倒锥形结构共同形成倒锥环形供液通道，所述倒锥环形供液通道的上端与阳极本体外表面与缸体内表面之间的环隙连通。
6.根据权利要求1所述的用于发动机缸体槽外电镀的阳极安装机构，其特征在于：所述阳极座上端面形成环槽，所述阳极本体下端嵌入阳极座的环槽并钎焊。
7.根据权利要求6所述的用于发动机缸体槽外电镀的阳极安装机构，其特征在于：所述阳极本体内圆下端形成轴向沉槽，外表面形成环形凸起或沉台，所述阳极座的环槽外侧壁端面抵住环形凸起或沉台，内侧壁端面抵住轴向沉槽的槽底。
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