CN106757259B - 一种用于不同尺寸合金阶梯孔均匀微弧氧化的装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于不同尺寸合金阶梯孔均匀微弧氧化的装置，包括带有阶梯孔的合金工件，阳极杆、阴极杆组件，所述阳极杆与正极电缆相连，并与合金工件连接，所述阴极杆组件包括接头杆、中间杆与端部杆，所述接头杆一端负极电缆相连，另一端与所述中间杆可拆卸连接，所述中间杆由一根或多根阴极直杆可拆卸连接，在所述中间杆端部，可拆卸连接有端部杆，所述阴极组件外壁距离工件内孔表面距离相等，在所述阴极杆组件上设置有绝缘挡板。本发明所公开的一种用于不同尺寸合金阶梯孔均匀微弧氧化的装置，结构设计科学合理，通过采用组合式阴极杆组件的形式，对阴极杆进行规格调整，可以实现对阶梯孔内部的均匀微弧氧化。

Description

一种用于不同尺寸合金阶梯孔均匀微弧氧化的装置
技术领域
本发明涉及表面工程技术领域，具体涉及一种用于不同尺寸合金阶梯孔均匀微弧氧化的装置。
背景技术
微弧氧化技术被广泛的用于钛合金、铝合金的表面处理，以提高材料的耐腐蚀和耐磨损性能。但是，微弧氧化技术本身是一种电化学表面处理技术，其处理过程因工件的几何形状相差较大。对于一些工件内孔微弧氧化，因其电场分布不均、溶液流动差等问题，会造成内孔难以微弧氧化，因此需要加以辅助阴极和采用特殊的工装以完成对内孔的微弧氧化处理。现有技术中也已经研发出一些对于工件内孔进行微弧氧化的技术。如发明专利200420055163.1公开了一种小口径细长铝管内表面微弧氧化处理装置和发明专利200920034541.0公开了一种用于大尺寸金属圆管内表面微弧氧化的装置。
但是，对于一些内孔精密配合的工件，除了需要对内孔微弧氧化外，还需要保证内孔的微弧氧化陶瓷层厚度均匀，以满足精密装配要求。为此，需要根据工件的内孔形状，设置专门的微弧氧化装置，选用不同规格的辅助阴极及其工装，确保内孔，尤其是阶梯孔内部的电场均匀，以实现内孔各区域的均匀微弧氧化。采用设计的微弧氧化装置，已经实现了xxx型号的舱盖轴、套筒及锁舌内孔的均匀微弧氧化。
发明内容
为解决现有技术中存在的问题，本发明提供了一种用于不同尺寸合金阶梯孔均匀微弧氧化的装置。
本发明的目的通过以下技术方案来具体实现：
一种用于不同尺寸合金阶梯孔均匀微弧氧化的装置，包括带有阶梯孔的合金工件，阳极杆、阴极杆组件，所述阳极杆与正极电缆相连，并与合金工件连接，所述阴极杆组件包括接头杆、中间杆与端部杆，所述接头杆一端负极电缆相连，另一端与所述中间杆可拆卸连接，所述中间杆由一根或多根阴极直杆可拆卸连接，在所述中间杆端部，可拆卸连接有端部杆，所述阴极组件外壁距离工件内孔表面距离相等，在所述阴极杆组件上设置有绝缘挡板。
进一步的，所述阴极直杆两端分别设置有规格统一的内螺纹与外螺纹。
进一步的，相邻的所述阴极直杆通过端部设置的螺纹连接。
进一步的，所述阴极直杆根据需要设为具有不同长度与内径的圆杆。
进一步的，所述阳极杆与所述合金工件通过螺纹或螺丝固定连接。
进一步的，所述绝缘挡板套设在所述阴极杆组件上，所述绝缘挡板外壁与所述合金工件内壁保持一定距离。
进一步的，所述绝缘挡板外壁与所述合金工件内壁之间的距离大于等于2mm。
进一步的，所述绝缘挡板为一个或多个。
进一步的，所述合金工件为钛合金、铝合金或镁合金。
本发明的有益效果是：
本发明所公开的一种用于不同尺寸合金阶梯孔均匀微弧氧化的装置，结构设计科学合理，通过采用组合式阴极杆组件的形式，对阴极杆进行规格调整，可以实现对阶梯孔内部的均匀微弧氧化，本发明通用性高、灵活性强以及简单方便，适用于多种尺寸和外形的阶梯孔均匀微弧氧化，加工简单，造价低。
附图说明
图1为本发明所公开的用于不同尺寸合金阶梯孔均匀微弧氧化的装置结构示意图；
图2为本发明所公开的用于不同尺寸合金阶梯孔均匀微弧氧化的装置中阴极直杆结构示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明具体实施方式进行详细说明。
如图1所示，本发明公开了一种用于不同尺寸合金阶梯孔均匀微弧氧化的装置，包括带有阶梯孔的合金工件1，所述合金工件1可以为钛合金、铝合金或镁合金。还包括阳极杆2和阴极杆组件，所述阳极杆2为阳极铝杆，一端与正极电缆相连(图中未示出)，另一端与合金工件1连接，在本实施例中，阳极杆2的端部与合金工件1通过螺纹进行连接，当然，根据具体需要，也可以通过螺钉将阳极杆2与合金工件1进行连接，共同构成阳极。
所述阴极杆组件包括接头杆3、中间杆6与端部杆8，所述接头杆3一端为铜接头，与负极电缆相连，另一端与所述中间杆6可拆卸连接，在本实施例中，接头杆3端部设置有螺纹孔，中间杆6端部设置有螺纹接头5，螺纹接头5与螺纹孔通过螺纹进行连接。
所述中间杆6由一根或多根阴极直杆10可拆卸连接，在本实施例中，如图2所示，在每根阴极直杆10的两端，分别设置有螺纹接头5以及螺纹孔7，螺纹接头5与螺纹孔7均为统一规格，在本实施例中，均为M3，不同阴极直杆10的端部通过螺纹接头与螺纹孔7进行连接。在所述中间杆6端部，可拆卸连接有端部杆8，端部杆8一端设置有螺纹接头，螺纹接头规格与阴极直杆10端部螺纹孔7规格相同，端部杆8通过螺纹与中间杆6最末端的阴极直杆10相连。所述阴极组件外壁距离合金工件1内孔表面距离相等，在所述阴极杆组件上设置有绝缘挡板4、9。
为满足不同尺寸的合金工件，保证阴极组件外壁距离工件内孔表面距离相等，所述阴极直杆10根据需要设为具有不同长度与内径的圆杆，同时，接头杆3与端部杆8也设置有多种尺寸规格，根据不同尺寸合金工件的需要进行更换。
所述绝缘挡板套设在所述阴极杆组件上，所述绝缘挡板外壁与所述合金工件内壁保持一定距离。绝缘钢板的形状可以根据具体需要进行设置，包括元片状、星星片状、多边形等。在绝缘挡板上也可以设置有多个固定孔，包括中间固定孔以及周围固定孔，中间固定孔用于固定阴极杆组件，周围固定孔可以用来固定阳极杆。为了满足需要，绝缘挡板可以设置为一个或多个，分别设置在阴极杆组件的不同位置，保证阴极杆组件在工件内部不与合金工件1内壁接触。在本实施例中，绝缘挡板4、9为两个，分别设置在接头杆外壁上以及端部杆外壁上，当中间杆6过长时，也可以在中间杆6外壁上设置绝缘挡板。绝缘挡板外壁与所述合金工件1内壁之间的距离大于等于2mm。
本发明将阳极杆2与带有阶梯孔的合金工件1相连共同构成阳极；阴极杆组件中的中间杆6由多级不同规格的不锈钢圆杆组成，阴极直杆10的规格可根据阶梯孔各级孔的直径灵活选取，最终形成贯通于合金工件1内孔的变直径阴极。该装置确保了阶梯孔内部的电场均匀，最终实现阶梯孔的均匀微弧氧化。本发明具体实施方案如下：
第一步：不锈钢阴极直杆10的设计与加工。第一类阴极直杆10的两端分别带有M3内螺纹孔和M3外螺纹，分为多个直径规格(≥Φ4mm)。多个该类不同直径规格的阴极直杆10首尾螺纹连接形成中间杆6；接头杆3一端带有M3内螺纹孔，另一端带有电缆接头。M3内螺纹孔与中间杆6一端连接形成整根辅助阴极的起始端。接头杆3端部与阴极电缆通过螺母连接；端部杆8的一端带有M3外螺纹，其余部分为圆柱体。
第二步：不同规格阴极直杆10的混合组装。根据合金工件1阶梯孔的几何形状，选用不同规格的阴极直杆10组装成与合金工件1阶梯孔的几何形状相似的中间杆，达到中间杆各区域与对应合金工件1内孔区域的垂直间距相等或相近的目的，达到电场密度均匀的目的。
第三步：阴极杆组件与绝缘挡板的装配。保证下方绝缘档板9被放置于工件内孔尺寸最小段，并与内孔壁间隔2mm以上，防止微弧氧化过程中阴极与合金工件1的触碰。在本实施例中，绝缘挡板9设置为星形，以减小微弧氧化过程中星形绝缘档板与合金工件1内孔意外碰触时对微弧氧化层表面形貌的影响。
第五步：根据工件具体形状，选取阳极杆2与合金工件1的连接点。阳极杆2的前面带有螺纹。如合金工件1连接点带有螺纹，则首选阳极杆2与连接点螺纹连接的方式；如合金工件1连接点不带螺纹，则应将阳极杆2螺纹端塞紧到连接点里，确保紧固连接。
第六步：电缆连接。正极电缆与阳极杆2上端通过螺栓紧固连接。负极电缆与阴极杆组件中的接头杆3通过紧固连接。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种用于不同尺寸合金阶梯孔均匀微弧氧化的装置，包括带有阶梯孔的合金工件，阳极杆、阴极杆组件，其特征在于：所述阳极杆与正极电缆相连，并与合金工件连接，所述阴极杆组件包括接头杆、中间杆与端部杆，所述接头杆一端与 负极电缆相连，另一端与所述中间杆可拆卸连接，所述中间杆由一根或多根阴极直杆可拆卸连接，在所述中间杆端部，可拆卸连接有端部杆，所述阴极杆 组件外壁距离工件内孔表面距离相等，在所述阴极杆组件上设置有绝缘挡板。
2.根据权利要求1所述的一种用于不同尺寸合金阶梯孔均匀微弧氧化的装置，其特征在于：所述阴极直杆两端分别设置有规格统一的内螺纹与外螺纹。
3.根据权利要求2所述的一种用于不同尺寸合金阶梯孔均匀微弧氧化的装置，其特征在于：相邻的所述阴极直杆通过端部设置的螺纹连接。
4.根据权利要求1或3所述的一种用于不同尺寸合金阶梯孔均匀微弧氧化的装置，其特征在于：所述阴极直杆根据需要设为具有不同长度与内径的圆杆。
5.根据权利要求1所述的一种用于不同尺寸合金阶梯孔均匀微弧氧化的装置，其特征在于：所述阳极杆与所述合金工件通过螺纹或螺丝固定连接。
6.根据权利要求1所述的一种用于不同尺寸合金阶梯孔均匀微弧氧化的装置，其特征在于：所述绝缘挡板套设在所述阴极杆组件上，所述绝缘挡板外壁与所述合金工件内壁保持一定距离。
7.根据权利要求6所述的一种用于不同尺寸合金阶梯孔均匀微弧氧化的装置，其特征在于：所述绝缘挡板外壁与所述合金工件内壁之间的距离大于等于2mm。
8.根据权利要求1所述的一种用于不同尺寸合金阶梯孔均匀微弧氧化的装置，其特征在于：所述绝缘挡板为一个或多个。
9.根据权利要求1所述的一种用于不同尺寸合金阶梯孔均匀微弧氧化的装置，其特征在于：所述合金工件为钛合金、铝合金或镁合金。
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