CN109295439A - 装挂夹具、化学镀镍的加工方法及加工后的零件 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种装挂夹具、化学镀镍的加工方法及加工后的零件，装挂夹具，用于化学镀镍过程中装挂待加工的长轴类零件，包括置于化学镀镍溶液池上方的支撑架、水平放置于支撑架上的支撑板以及设于支撑板上用于将零件垂直装挂于支撑板上的装挂机构；支撑板与支撑架之间设有用于防止支撑板从支撑架上掉落的限制结构。本发明的装挂夹具，通过在化学镀镍池的上方放置支撑架，并通过多个装挂机构将多个待加工的长轴类零件装挂于水平放置于支撑架上的支撑板上，从而使长轴类零件保持垂直，并且可根据零件的数量设置装挂机构的数量以装挂多个零件同时进行化学镀镍，提供了零件的加工效率和加工后产品的一致性。

Description

装挂夹具、化学镀镍的加工方法及加工后的零件

技术领域

本发明涉及化学镀镍加工技术领域，特别地，涉及一种用于化学镀镍过程中装挂待加工的长轴类零件的装挂夹具，此外，还涉及一种化学镀镍的加工方法以及加工后的零件。

背景技术

许多零件通过在零件表面镀上一层镍以提升零件防腐性能和耐磨性能，而对于圆柱度要求较高的长轴类零件，若在化学镀镍加工的过程中不保持垂直则容易导致零件发生变形，圆柱度不满足要求，影响零件的使用，特别是壁较薄的长轴类零件在长时间在化学镀镍的溶液中极易发生变形。当长轴类零件的不同的需要化学镀镍的区域材料不同时则需要分段进行，化学镀镍的总时间更长。

现有的长轴类零件通过铁丝吊挂后进行化学镀镍，零件无法长时间保持垂直且晃动幅度过大，易与电镀槽壁和电极碰撞，导致零件电烧伤，影响化学镀镍的质量。零件在加工过程中装挂、拆卸过程繁琐，且需要分段对零件进行化学镀镍时，需要多次装挂和拆卸，生产周期长，影响生产进度；且易在装挂、拆卸零件过程中造成零件碰划伤，导致零件无法使用。

发明内容

本发明提供了一种装挂夹具、化学镀镍的加工方法及加工后的零件，以解决现有的长轴类零件在化学镀镍加工过程中由于装挂不符合要求导致零件变形的技术问题。

根据本发明的一个方面，提供一种装挂夹具，用于化学镀镍过程中装挂待加工的长轴类零件，包括置于化学镀镍溶液池上方的支撑架、水平放置于支撑架上的支撑板以及设于支撑板上用于将零件垂直装挂于支撑板上的装挂机构；支撑板与支撑架之间设有用于防止所述支撑板从所述支撑架上掉落的限制结构。

进一步地，装挂机构包括开设于支撑板侧壁上的开口槽、设于开口槽的开口处用于将零件限位固定于开口槽内的挡板以及设于开口槽两侧槽壁上的用于卡接装配挡板的装配插槽。

进一步地，开口槽的槽宽大于零件的最小直径且小于零件的最大直径。

进一步地，同一个支撑板上开设有多个开口槽，多个开口槽的槽宽不同；和/或多个支撑板水平间隔排布于支撑架上且不同支撑板上分别设有槽宽不同的开口槽；不同槽宽的开口槽用于装挂不同直径的零件或者将零件的不同直径段装挂于不同槽宽的开口槽内。

进一步地，支撑架包括横向支撑杆、纵向支撑杆、竖向支撑杆以及用于将纵向支撑杆连接于竖向支撑杆上的高度调节结构，横向支撑杆、纵向支撑杆以及竖向支撑杆相互连接构成支撑框架，支撑板置于纵向支撑杆上，纵向支撑杆通过高度调节结构沿竖向支撑杆上下移动以调节支撑板装挂零件的高度。

根据本发明的另一方面，还提供一种化学镀镍的加工方法，采用上述装挂夹具装挂待加工的长轴类零件进行化学镀镍加工，包括以下步骤：检查待加工零件的需要化学镀镍的区域是否符合要求，对符合要求的待加工零件的无需化学镀镍的区域进行保护；将待加工的零件前段垂直装挂于支撑板上并调节零件的装挂高度对待加工零件后段的需要化学镀镍的区域进行前处理；将装挂夹具以及处理后的零件移动至化学镀镍溶液池上方并调节零件的装挂高度使位于零件后段的需要化学镀镍的区域全部伸入化学镀镍溶液中进行化学镀镍；零件后段完成化学镀镍后从装挂夹具上取出；将待加工的零件后段垂直装挂于支撑板上并调节零件的装挂高度对待加工零件前段和/或中间段的需要化学镀镍的区域进行前处理；将装挂夹具以及处理后的零件移动至化学镀镍溶液池上方并调节零件的装挂高度使位于零件前段和/或中间段的需要化学镀镍的区域全部伸入化学镀镍溶液中进行化学镀镍；零件前段和/或中间段完成化学镀镍后从装挂夹具上取出。

进一步地，对待加工零件后段的需要化学镀镍的区域进行前处理，包括以下步骤：将待加工零件的前段装挂于支撑板的装挂机构上；调节零件的装挂高度使待加工零件后段的需化学镀镍的区域全部伸入除油溶液中进行除油。

进一步地，对待加工零件前段和中间段的需要化学镀镍的区域进行前处理，包括以下步骤：将待加工零件的后段装挂于支撑板的装挂机构上；调节零件的装挂高度使待加工零件前段和中间段的需化学镀镍的区域全部伸入除油溶液中进行除油；将装挂夹具以及除油后的零件移动至预镀镍溶液池上方并调节零件的装挂高度使零件前段和中间段的需化学镀镍的区域全部伸入预镀镍溶液中进行预镀镍。

进一步地，零件前段、中间段以及后段进行化学镀镍的镀镍时间为1小时～1.5小时，温度为90℃～100℃。

根据本发明的另一方面，还提供一种长轴类零件，包括采用上述化学镀镍的加工方法加工于零件表面的用于提升零件的防腐性能和耐磨性能的镀镍层，镀镍层的厚度为15μm-30μm，零件的前段和中间段由不锈钢制成，零件的后段由碳钢制成。

本发明具有以下有益效果：

本发明的装挂夹具，通过在化学镀镍池的上方放置支撑架，可以根据装挂的零件径向尺寸以及零件数量选择设置多个装挂机构，将多个待加工的长轴类零件分别通过装挂机构装挂于水平放置在支撑架上的支撑板上，并使长轴类零件保持垂直，且支撑板与支撑架之间设有用于防止支撑板从支撑架上掉落的限制机构，零件加工过程中不易变形，多个零件同时进行化学镀镍，提供了零件的加工效率和加工后产品的一致性，还可根据长轴类零件的高度调整支撑板放置与支撑架上的位置以确保零件需要化学镀镍的区域全部位于化学镀镍溶液中。

本发明的化学镀镍的加工方法，通过对符合要求的待加工零件的无需化学镀镍的区域进行保护后，当零件不同段的需要化学镀镍的区域的材料不同时，由于不同材料的镍层结合度不同，通过上述装挂夹具将待加工零件的不同段装挂后对不同段的需要化学镀镍的区域分别进行前处理和化学镀镍，从而确保加工后的零件的不同段的镀镍层厚度以及零件的圆柱度均符合质量要求。

本发明的长轴类零件，零件的前段和中间段由不锈钢制成而零件的后段由碳钢材制成，由于镍层结合度不同，因此需要分段进行化学镀镍，通过采用上述化学镀镍的加工方法在零件表面分段加工后镀镍层的厚度均为15μm-30μm，从而确保镀镍层的厚度提升零件的防腐性能和耐磨性能的同时零件的尺寸符合质量要求。

除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本发明作进一步详细的说明。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是本发明优选实施例的装挂夹具装挂零件后段的结构示意图；

图2是本发明优选实施例的装挂夹具装挂零件前段的结构示意图。

图例说明：

1、支撑架；2、支撑板；3、挡板；4、零件前段；5、零件中间段；6、零件后段。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以由下述所限定和覆盖的多种不同方式实施。

图1是本发明优选实施例的装挂夹具装挂零件后段的结构示意图；图2是本发明优选实施例的装挂夹具装挂零件前段的结构示意图。

如图1和图2所示，本实施例的装挂夹具，用于化学镀镍过程中装挂待加工的长轴类零件包括置于化学镀镍溶液池上方的支撑架1、水平放置于支撑架1上的支撑板2以及设于支撑板2上用于将零件垂直装挂于支撑板2上的装挂机构；支撑板2与支撑架1之间设有用于防止支撑板2从支撑架1上掉落的限制结构。本实施例中，支撑板2和装挂机构为聚四氟乙烯材料制成。由聚四氟乙烯材料制成的支撑板2耐腐蚀、不易变形、绝缘性能和耐热性能好，易于加工且表面光滑不易磨损零件。可选地，支撑板2由不易变形的绝缘板材制成。可选地，支撑板2由不易变形的金属板制成，且金属板表面设有耐腐蚀和绝缘的涂层。本发明的装挂夹具，通过在化学镀镍池的上方放置支撑架1，且支撑板2与支撑架1之间设有用于防止支撑板2从支撑架1上掉落的限制机构，并通过多个装挂机构将多个待加工的长轴类零件装挂于水平放置于支撑架1上的支撑板2上，从而使长轴类零件保持垂直，零件加工过程中不易变形，并且可根据零件的数量设置装挂机构的数量以装挂多个零件同时进行化学镀镍，提供了零件的加工效率和加工后产品的一致性，还可根据长轴类零件的高度调整支撑板2放置与支撑架1上的位置以确保零件需要化学镀镍的区域全部位于化学镀镍溶液中。

如图1和图2所示，装挂机构包括开设于支撑板2侧壁上的开口槽、设于开口槽的开口处用于将零件限位固定于开口槽内的挡板3以及设于开口槽两侧槽壁上的用于将卡接装配挡板3的装配插槽。开口槽的槽宽大于零件的最小直径且小于零件的最大直径。装挂时，将长轴类零件从开口槽的开口处放于开口槽内，通过长轴类零件上大于开口槽宽度的部位将零件卡于开口槽上，再将挡板3插入开口槽两侧的装配插槽内以防止零件在化学镀镍的过程中从开口槽的开口处滑落。可选地，装挂机构包括设于支撑板2上用于穿设长轴的零件的通孔以及设于通孔上用于固定零件的卡套，通孔直径大于长轴类零件的最大直径。装挂时，将长轴类零件伸入通孔中，再通过卡套套于长轴类零件上使零件卡固。开口槽与零件之间以及限制结构与零件之间具有用于配合零件化学镀镍过程中的轻微晃动并限制大幅度晃动的配合间隙。可选地，支撑板2与支撑架1之间具有用于配合零件化学镀镍过程中的轻微晃动并限制大幅度晃动的配合间隙。可选地，支撑板2可以利用边缘的倒角在支撑架1上轻微翻转摆动，同时利用支撑板2与支撑架1之间的线接触或面接触以及支撑板2自身的重力作用限制支撑板2在支撑架1上的摆动幅度。支撑板2在支撑架1的上轻微翻转摆动，能够使零件产生轻微晃动。化学镀镍过程中，通过将零件轻微晃动以增加除油和化学镀镍的效果。

如图1和图2所示，在本实施例中，待加工的长轴类零件为发动机薄壁基准轴零件，多个凸台设于零件的前段4和中间段5，零件后段6的端部为零件后段6的最大直径部位，支撑板2包括第一支撑板和第二支撑板。第一支撑板上设有用于装挂零件后段6的第一开口槽，第一开口槽的槽宽大于零件后段6的最小直径且小于零件后段6的端部直径。装挂时，将零件后段6置于第一开口槽内而零件后段6的端部卡于第一支撑板上，再将挡板3插入第一开口槽两侧的装配槽内，从而使零件的前端和中间段5伸入下方的化学镀镍溶液池中进行化学镀镍。第二支撑板上设有用于装挂零件前段4和中间段5的第二开口槽，第二开口槽的槽宽小于凸台的直径且大于凸台之间的连接部位的直径。装挂时，将零件前段4的两个凸台之间的连接部位置于第二开口槽内而凸台卡于第二支撑板上，再将挡板3插入第一开口槽两侧的装配槽内，从而使零件的后段6伸入下方的化学镀镍溶液池中进行化学镀镍。可选地，同一个支撑板2上开设有多个开口槽，多个开口槽的槽宽不同；不同槽宽的开口槽用于装挂不同直径的零件或者将零件的不同直径段装挂于不同槽宽的开口槽内。

支撑架1包括横向支撑杆、纵向支撑杆、竖向支撑杆以及用于将纵向支撑杆连接于竖向支撑杆上的高度调节结构，横向支撑杆、纵向支撑杆以及竖向支撑杆相互连接构成支撑框架，支撑板2置于纵向支撑杆上，纵向支撑杆通过高度调节结构沿竖向支撑杆上下移动以调节支撑板2装挂零件的高度。可选地，高度调节机构包括沿轴向设于竖向支撑杆上的导槽以及设于纵向支撑杆两端用于将纵向支撑杆调节后固定于竖向支撑杆上的固定件。可选地，高度调节机构包括沿轴向设于竖向支撑杆上的调节孔，通过将纵向支撑杆插入不同高度的调节孔中以调节支撑板2装挂零件的高度。可选地，竖向支撑杆包括配合套接的竖向调节杆和竖向固定杆，纵向支撑杆固接于竖向调节杆上，通过竖向调节杆沿竖向固定杆上下移动以调节纵向支撑杆的高度，从而调节置于纵向支撑杆上的支撑板2的零件装挂高度。可选地，沿竖向支撑杆的轴向固设有多根纵向支撑杆，通过将支撑板2置于不同高度的纵向支撑杆上以调节零件的装挂高度。通过调节零件的装挂高度确保零件的需要化学镀镍的区域全部伸入化学镀镍溶液中。可选地，支撑架1还包括与纵向支撑杆、横向支撑杆和/或竖向支撑杆连接的斜支撑杆以增加支撑架1的稳固性。

如图1和图2所示，本实施例的化学镀镍的加工方法，采用上述装挂夹具装挂待加工的长轴类零件进行化学镀镍加工，包括以下步骤：检查待加工零件的需要化学镀镍的区域是否符合要求，对符合要求的待加工零件的无需化学镀镍的区域进行保护；将待加工的零件前段4垂直装挂于支撑板2上并调节零件的装挂高度对待加工零件后段6的需要化学镀镍的区域进行前处理；将装挂夹具以及处理后的零件移动至化学镀镍溶液池上方并调节零件的装挂高度使位于零件后段6的需要化学镀镍的区域全部伸入化学镀镍溶液中进行化学镀镍；零件后段6完成化学镀镍后从装挂夹具上取出；将待加工的零件后段6垂直装挂于支撑板2上并调节零件的装挂高度对待加工零件前段4和/或中间段5的需要化学镀镍的区域进行前处理；将装挂夹具以及处理后的零件移动至化学镀镍溶液池上方并调节零件的装挂高度使位于零件前段4和/或中间段5的需要化学镀镍的区域全部伸入化学镀镍溶液中进行化学镀镍；零件前段4和/或中间段5完成化学镀镍后从装挂夹具上取出。其中，检查待加工零件的需要化学镀镍的区域是否有金属屑、锈蚀、毛刺、裂纹、压坑或其他机械损伤，且零件尺寸是否符合要求。本发明的化学镀镍的加工方法，通过将符合要求的待加工零件除去表面的油污等污垢后对非化学镀镍的区域进行保护，当零件不同段的需要化学镀镍的区域的材料不同时，由于不同材料的镍层结合度不同，通过上述装挂夹具将待加工零件的不同段装挂后对不同段的需要化学镀镍的区域分别进行前处理和化学镀镍，从而确保加工后的零件的不同段的镀镍层厚度以及零件的圆柱度均符合质量要求。

将零件的无需化学镀镍的区域进行保护，包括以下步骤：在无需化学镀镍的区域涂三层保护胶，每涂完一层后放于室温条件下晾干1小时-1.5小时；涂完三层保护胶晾干后放于100℃中干燥2小时-3小时。

对待加工零件后段6的需要化学镀镍的区域进行前处理，包括以下步骤：将待加工零件的前段4装挂于支撑板2的装挂机构上；调节零件的装挂高度使待加工零件后段6的需化学镀镍的区域全部伸入除油溶液中进行除油。其中，除油溶液的温度为60℃-90℃，时间为10分钟-30分钟。

对待加工零件前段4和中间段5的需要化学镀镍的区域进行前处理，包括以下步骤：将待加工零件的后段6装挂于支撑板2的装挂机构上；调节零件的装挂高度使待加工零件前段4和中间段5的需化学镀镍的区域全部伸入除油溶液中进行除油；将装挂夹具以及除油后的零件移动至预镀镍溶液池上方并调节零件的装挂高度使零件前段4和中间段5的需化学镀镍的区域全部伸入预镀镍溶液中进行预镀镍。其中，除油溶液的温度为70℃-90℃，时间为10分钟-30分钟。预镀镍的电流为2A-3A，阴极通电5分钟-10分钟。

零件前段4、中间段5以及后段6进行化学镀镍的镀镍时间为1小时～1.5小时，温度为90℃～100℃。在完成化学镀镍后十小时内需将零件进行热处理以除净零件表面残留的化学镀液，将零件垂直摆放于275℃±10℃的电炉中放置5小时，且零件的开口端朝下以便除去零件内表面残留的化学镀液。

如图1和图2所示，本实施例的长轴类零件，包括采用上述化学镀镍的加工方法加工于零件表面的用于提升零件的防腐性能和耐磨性能的镀镍层，镀镍层的厚度为15μm-30μm，零件的前段4和中间段5由不锈钢制成，零件的后段6由碳钢制成。圆柱度小于0.05。由于不锈钢的表面有一层钝化膜导致化学镀层的结合度低，因此需要对表面进行预镀镍以改善零件表面的镀层结合度。

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，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。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 (10)

1.一种装挂夹具，用于化学镀镍过程中装挂待加工的长轴类零件，其特征在于，

包括置于化学镀镍溶液池上方的支撑架(1)、水平放置于所述支撑架(1)上的支撑板(2)以及设于所述支撑板(2)上用于将零件垂直装挂于所述支撑板(2)上的装挂机构；

所述支撑板(2)与所述支撑架(1)之间设有用于防止所述所述支撑板(2)从所述所述支撑架(1)上掉落的限制结构。

2.根据权利要求1所述的装挂夹具，其特征在于，

所述装挂机构包括开设于所述支撑板(2)侧壁上的开口槽、设于所述开口槽的开口处用于将零件限位固定于所述开口槽内的挡板(3)以及设于所述开口槽两侧槽壁上的用于卡接装配所述挡板(3)的装配插槽。

3.根据权利要求2所述的装挂夹具，其特征在于，

所述开口槽的槽宽大于零件的最小直径且小于零件的最大直径。

4.根据权利要求2所述的装挂夹具，其特征在于，

同一个所述支撑板(2)上开设有多个开口槽，多个所述开口槽的槽宽不同；和/或

多个所述支撑板(2)水平间隔排布于所述支撑架(1)上且不同所述支撑板(2)上分别设有槽宽不同的开口槽；

所述不同槽宽的开口槽用于装挂不同直径的零件或者将零件的不同直径段装挂于所述不同槽宽的开口槽内。

5.根据权利要求1所述的装挂夹具，其特征在于，

所述支撑架(1)包括横向支撑杆、纵向支撑杆、竖向支撑杆以及用于将所述纵向支撑杆连接于所述竖向支撑杆上的高度调节结构，所述横向支撑杆、所述纵向支撑杆以及所述竖向支撑杆相互连接构成支撑框架，所述支撑板(2)置于所述纵向支撑杆上，所述纵向支撑杆通过所述高度调节结构沿所述竖向支撑杆上下移动以调节所述支撑板(2)装挂零件的高度。

6.一种化学镀镍的加工方法，其特征在于，

采用权利要求1-5任一所述的装挂夹具装挂待加工的长轴类零件进行化学镀镍加工，包括以下步骤：

检查待加工零件的需要化学镀镍的区域是否符合要求，对符合要求的待加工零件的无需化学镀镍的区域进行保护；

将待加工的零件前段(4)垂直装挂于所述支撑板(2)上并调节零件的装挂高度对待加工零件后段(6)的需要化学镀镍的区域进行前处理；

将装挂夹具以及处理后的零件移动至化学镀镍溶液池上方并调节零件的装挂高度使位于零件后段(6)的需要化学镀镍的区域全部伸入化学镀镍溶液中进行化学镀镍；

零件后段(6)完成化学镀镍后从装挂夹具上取出；

将待加工的零件后段(6)垂直装挂于所述支撑板(2)上并调节零件的装挂高度对待加工零件前段(4)和/或中间段(5)的需要化学镀镍的区域进行前处理；

将装挂夹具以及处理后的零件移动至化学镀镍溶液池上方并调节零件的装挂高度使位于零件前段(4)和/或中间段(5)的需要化学镀镍的区域全部伸入化学镀镍溶液中进行化学镀镍；

零件前段(4)和/或中间段(5)完成化学镀镍后从装挂夹具上取出。

7.根据权利要求6所述的化学镀镍的加工方法，其特征在于，

对待加工零件后段(6)的需要化学镀镍的区域进行前处理，包括以下步骤：

将待加工零件的前段(4)装挂于所述支撑板(2)的装挂机构上；

调节零件的装挂高度使待加工零件后段(6)的需化学镀镍的区域全部伸入除油溶液中进行除油。

8.根据权利要求6所述的化学镀镍的加工方法，其特征在于，

对待加工零件前段(4)和中间段(5)的需要化学镀镍的区域进行前处理，包括以下步骤：

将待加工零件的后段(6)装挂于所述支撑板(2)的装挂机构上；

调节零件的装挂高度使待加工零件前段(4)和中间段(5)的需化学镀镍的区域全部伸入除油溶液中进行除油；

将装挂夹具以及除油后的零件移动至预镀镍溶液池上方并调节零件的装挂高度使零件前段(4)和中间段(5)的需化学镀镍的区域全部伸入预镀镍溶液中进行预镀镍。

9.根据权利要求6所述的化学镀镍的加工方法，其特征在于，零件前段(4)、中间段(5)以及后段(6)进行化学镀镍的镀镍时间为1小时～1.5小时，温度为90℃～100℃。

10.一种长轴类零件，其特征在于，

包括采用权利要求6-9任一所述的化学镀镍的加工方法加工于零件表面的用于提升零件的防腐性能和耐磨性能的镀镍层，所述镀镍层的厚度为15μm-30μm，零件的前段(4)和中间段(5)由不锈钢制成，零件的后段(6)由碳钢制成。