一种铝制变速箱壳体制造工艺
技术领域
本发明属于冶金技术领域,具体的说是一种铝制变速箱壳体制造工艺。
背景技术
在各种金属产量中,我国的铝产量仅次于钢铁,我国又是世界上电解铝的生产大国。铝及其合金具有比强度高,导热、导电性好,以及可塑性和易成型等优点,已广泛应用于各行业,其中采用铝制的变速箱壳体越来越受到市场的关注及认可。随着市场铜、锌金属的涨价,五金行业原以锌、铜为基材的产品利润已减少很多,而铝的价格上涨较缓慢,更由于铝及其合金的密度小(铝的密度为2.7g/cm 3),与其它常用金属相比,同样重量的材料可多制造约三倍的零部件。很多厂家都在准备用铝合金基材代替铜、锌基材,但是铝是两性金属,即溶于碱又溶于酸,其化学性质比较活泼,与氧的亲合力较强,在大气中极易在其表面生成一层氧化膜,是铝合金电镀的头号难题。
现有的铝制变速箱变速箱壳体在电镀过程中容易出现气泡,表面不平整的现象,表明该工艺整体不稳定,造成废品率高,因而,不能满足实际需求。
发明内容
为了弥补现有技术的不足,解决现有的铝制变速箱变速箱壳体在电镀过程中容易出现气泡,表面不平整的现象,表明该工艺整体不稳定,造成废品率高,不能满足实际需求的问题,本发明提出的一种铝制变速箱壳体制造工艺。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:一种铝制变速箱壳体制造工艺,包括以下步骤:
S1、配料:按上述成分配料,选择相应的单质原料或与铝的中间合金;
S2、熔炼:在770-790℃熔炼S1准备好的原料,并进行精炼和细化,然后保持温度约为720-740℃准备浇注;
S3、准备模具:将模具预热至240-260℃,然后在模具型腔内均匀喷上一层具有隔热、保温作用的脱模剂,涂层厚度25-30微米;
S4、压铸:铸造工艺参数为:挤压压力130-150MPa,保压时间50-60s,充型速度0.6-0.8m/s,充型时间3-5s,冷却后取出铸件,得变速箱壳体毛坯;
S5、热处理:将毛坯置于热处理炉中,随炉加温2小时至510-520℃,保温6-8小时出炉,在水温约25℃中进行淬火;再进行165-170℃×6小时的时效处理;
S6、电镀:将毛坯放入电镀设备并通电,利用电镀设备中的电镀液对毛坯进行电镀作业;
本发明所述的本发明采用的电镀设备包括上端开口的筒形的电镀槽,电镀槽用于储存电镀液,电镀液中浸没的变速箱壳体两侧设有一对磁块,磁块通过一组固定柱与变速箱壳体固连;所述电镀槽外壁通过一对支架固连有驱动装置,驱动装置上设有线圈绕组,线圈绕组通过导线和开关连接电源,驱动装置用于驱动线圈绕组沿电镀槽外壁往复移动;通过线圈绕组带动磁块和变速箱壳体转动,使得变速箱壳体充分与电镀液反应,增加变速箱壳体电镀效果;使用时,将变速箱壳体两侧通过固定柱固连磁块,之后将其放入电镀槽中的电镀液中,同时变速箱壳体连通电源后作为阴极,将浸没在电镀液中的锌棒连通电源后作为阳极,从而对变速箱壳体进行电镀作业;此时通过开关打开电源使得线圈绕组通电后产生磁场,配合磁块使得变速箱壳体悬浮在电镀液中,进而增加变速箱壳体与电镀液的接触面积,进而保证变速箱壳体表面的电镀质量,同时线圈绕组在驱动装置的带动下沿电镀槽外壁往复移动,进而带动变速箱壳体在电镀液中不断转动,进一步保证变速箱壳体周围电镀液的浓度,从而提高变速箱壳体的电镀后的表面质量。
优选的,所述磁块为空心结构,通过空心的磁块可以增加变速箱壳体的浮力,进而减小线圈绕组的耗电量,节约能源;通过空心的磁块可以提高磁块连同变速箱壳体在电镀液中的浮力,进而在保证变速箱壳体悬浮在电镀液中的同时,减小线圈绕组需要产生的磁场强度,进而减小线圈绕组的耗电量,从而节约电能消耗,降低企业生产成本。
优选的,所述驱动装置包括支撑体,支撑体安装在支架上,两支撑体之间设有两根弧形的导轨,导轨上滑动滑动连接有滑块,滑块靠近电镀槽的一侧固连有线圈绕组;两支撑体之间转动连接有弧形的柔性丝杠,柔性丝杠位于两根导轨之间;所述柔性丝杠通过设置在支撑体内部的伺服电机驱动,伺服电机通过控制器连接电源;所述柔性丝杠贯穿滑块并与滑块通过滚珠丝杠副连接;通过伺服电机控制线圈绕组滑动,使得电镀槽中的变速箱壳体充分与电镀液反应,进而增加变速箱壳体表面的电镀质量;使用时,通过控制器控制伺服电机转动,进而带动柔性丝杠转动,柔性丝杠通过滚珠丝杠副的传动,带动滑块在导轨上滑动,进而带动线圈绕组沿电镀槽外壁往复移动,进而带动变速箱壳体在电镀液中不断转动,进一步保证变速箱壳体周围电镀液的浓度;采用柔性丝杆的传动杆可以使得伺服电机固定安装,避免伺服电机安装在移动的滑块上时伺服电机的连接线来回折弯磨损,进而保证伺服电机与连接线的可靠电气连接,保证驱动装置正常稳定工作。
优选的,所述导轨内部设有线圈,线圈通过控制器连接中频电源发生器;所述电镀槽为非金属耐腐蚀材料制成,通过线圈中通入中频电流,使得变速箱壳体内产生电涡流并发热,进一步增加电镀液中成分在变速箱壳体便面的附着效果,进一步增加变速箱壳体电镀效果;通过控制器控制中频电源发生器输出电流给线圈,使得线圈中产生中频电流,进而使得变速箱壳体在线圈中电流的带动下形成电涡流并发热,进而提高变速箱壳体机变速箱壳体周围电镀液的温度,进一步提高变速箱壳体表面的电镀效率,增加电镀液中成分在变速箱壳体便面的附着效果,进一步增加变速箱壳体电镀效果。
优选的,所述滑块上上下对称设有两组滚动单元,每组滚动单元包含两个辊轮;所述辊轮与滑块转动连接,导轨位于两个辊轮之间,且导轨与辊轮滚动连接,辊轮用于支撑并保持导轨形状;通过辊轮与导轨之间的滚动连接,减小滑块与导轨之间的摩擦力,进而减小伺服电机的驱动功率,进一步节约电能;同时由于导轨位于两个辊轮之间,辊轮与滑块转动连接,使得辊轮对导轨具有一定的支撑作用,减小导轨变形,保证两个导轨之间的正常间距,进一步减小伺服电机的驱动功率,节约电能,保证线圈对变速箱壳体的加热效果。
优选的,所述支撑体上设有转轴,转轴与支架转动连接;所述支架上与转轴对应位置设有减速电机,减速电机通过控制器连接电源;所述减速电机的输出轴与转轴固连;所述电镀槽侧壁的横截面呈弧形布置,用于防止导轨绕转轴转动时受到阻碍;通过减速电机带动导轨和线圈绕组沿转轴转动,进一步增加变速箱壳体的旋转角度,使得变速箱壳体周围的电镀液浓度保持均匀,进一步增加变速箱壳体电镀效果;通过控制器控制减速电机不断正反转,进而使得减速电机通过转轴带动导轨往复摆动,进而通过线圈绕组驱动磁块和变速箱壳体在电镀槽中不断翻转,进一步增加变速箱壳体对电镀液的扰动效果,进一步保证变速箱壳体周围电镀液的浓度,从而从而提高变速箱壳体的电镀后的表面质量。
本发明的有益效果如下:
1.本发明所述的一种铝制变速箱壳体制造工艺,通过线圈绕组在驱动装置的带动下沿电镀槽外壁往复移动,同时线圈绕组通电后产生磁场,带动变速箱壳体在电镀液中不断转动,进一步保证变速箱壳体周围电镀液的浓度,从而提高变速箱壳体的电镀后的表面质量。
2.本发明所述的一种铝制变速箱壳体制造工艺,通过线圈中通入中频电流,进而使得变速箱壳体在线圈中电流的带动下形成电涡流并发热,进而提高变速箱壳体机变速箱壳体周围电镀液的温度,进一步提高变速箱壳体表面的电镀效率,增加电镀液中成分在变速箱壳体便面的附着效果,进一步增加变速箱壳体电镀效果。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步说明。
图1是本发明的制造工艺流程图;
图2是本发明采用的电镀设备的立体图;
图3是本发明采用的电镀设备的剖视图;
图4是图2中A处局部放大图;
图5是图3中B处局部放大图;
图6是本发明中滑块和线圈绕组的结构示意图;
图中:电镀槽1、磁块11、固定柱12、支架13、驱动装置2、线圈绕组3、支撑体21、导轨22、滑块23、柔性丝杠24、伺服电机25、辊轮26、转轴27、减速电机28。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解,下面结合具体实施方式,进一步阐述本发明。
如图1至图6所示,本发明所述的一种铝制变速箱壳体制造工艺,包括以下步骤:
S1、配料:按上述成分配料,选择相应的单质原料或与铝的中间合金;
S2、熔炼:在770-790℃熔炼S1准备好的原料,并进行精炼和细化,然后保持温度约为720-740℃准备浇注;
S3、准备模具:将模具预热至240-260℃,然后在模具型腔内均匀喷上一层具有隔热、保温作用的脱模剂,涂层厚度25-30微米;
S4、压铸:铸造工艺参数为:挤压压力130-150MPa,保压时间50-60s,充型速度0.6-0.8m/s,充型时间3-5s,冷却后取出铸件,得变速箱壳体毛坯;
S5、热处理:将毛坯置于热处理炉中,随炉加温2小时至510-520℃,保温6-8小时出炉,在水温约25℃中进行淬火;再进行165-170℃×6小时的时效处理;
S6、电镀:将毛坯放入电镀设备并通电,利用电镀设备中的电镀液对毛坯进行电镀作业;
本发明采用的电镀设备包括上端开口的筒形的电镀槽1,电镀槽1用于储存电镀液,电镀液中浸没的变速箱壳体两侧设有一对磁块11,磁块11通过一组固定柱12与变速箱壳体固连;所述电镀槽1外壁通过一对支架13固连有驱动装置2,驱动装置2上设有线圈绕组3,线圈绕组3通过导线和开关连接电源,驱动装置2用于驱动线圈绕组3沿电镀槽1外壁往复移动;通过线圈绕组3带动磁块11和变速箱壳体转动,使得变速箱壳体充分与电镀液反应,增加变速箱壳体电镀效果;使用时,将变速箱壳体两侧通过固定柱12固连磁块11,之后将其放入电镀槽1中的电镀液中,同时变速箱壳体连通电源后作为阴极,将浸没在电镀液中的锌棒连通电源后作为阳极,从而对变速箱壳体进行电镀作业;此时通过开关打开电源使得线圈绕组3通电后产生磁场,配合磁块11使得变速箱壳体悬浮在电镀液中,进而增加变速箱壳体与电镀液的接触面积,进而保证变速箱壳体表面的电镀质量,同时线圈绕组3在驱动装置2的带动下沿电镀槽1外壁往复移动,进而带动变速箱壳体在电镀液中不断转动,进一步保证变速箱壳体周围电镀液的浓度,从而提高变速箱壳体的电镀后的表面质量。
作为本发明的一种实施方式,所述磁块11为空心结构,通过空心的磁块11可以增加变速箱壳体的浮力,进而减小线圈绕组3的耗电量,节约能源;通过空心的磁块11可以提高磁块11连同变速箱壳体在电镀液中的浮力,进而在保证变速箱壳体悬浮在电镀液中的同时,减小线圈绕组3需要产生的磁场强度,进而减小线圈绕组3的耗电量,从而节约电能消耗,降低企业生产成本。
作为本发明的一种实施方式,所述驱动装置2包括支撑体21,支撑体21安装在支架13上,两支撑体21之间设有两根弧形的导轨22,导轨22上滑动滑动连接有滑块23,滑块23靠近电镀槽1的一侧固连有线圈绕组3;两支撑体21之间转动连接有弧形的柔性丝杠24,柔性丝杠24位于两根导轨22之间;所述柔性丝杠24通过设置在支撑体21内部的伺服电机25驱动,伺服电机25通过控制器连接电源;所述柔性丝杠24贯穿滑块23并与滑块23通过滚珠丝杠副连接;通过伺服电机25控制线圈绕组3滑动,使得电镀槽1中的变速箱壳体充分与电镀液反应,进而增加变速箱壳体表面的电镀质量;使用时,通过控制器控制伺服电机25转动,进而带动柔性丝杠24转动,柔性丝杠24通过滚珠丝杠副的传动,带动滑块23在导轨22上滑动,进而带动线圈绕组3沿电镀槽1外壁往复移动,进而带动变速箱壳体在电镀液中不断转动,进一步保证变速箱壳体周围电镀液的浓度;采用柔性丝杆的传动杆可以使得伺服电机25固定安装,避免伺服电机25安装在移动的滑块23上时伺服电机25的连接线来回折弯磨损,进而保证伺服电机25与连接线的可靠电气连接,保证驱动装置2正常稳定工作。
作为本发明的一种实施方式,所述导轨22内部设有线圈,线圈通过控制器连接中频电源发生器;所述电镀槽1为非金属耐腐蚀材料制成,通过线圈中通入中频电流,使得变速箱壳体内产生电涡流并发热,进一步增加电镀液中成分在变速箱壳体便面的附着效果,进一步增加变速箱壳体电镀效果;通过控制器控制中频电源发生器输出电流给线圈,使得线圈中产生中频电流,进而使得变速箱壳体在线圈中电流的带动下形成电涡流并发热,进而提高变速箱壳体机变速箱壳体周围电镀液的温度,进一步提高变速箱壳体表面的电镀效率,增加电镀液中成分在变速箱壳体便面的附着效果,进一步增加变速箱壳体电镀效果。
作为本发明的一种实施方式,所述滑块23上上下对称设有两组滚动单元,每组滚动单元包含两个辊轮26;所述辊轮26与滑块23转动连接,导轨22位于两个辊轮26之间,且导轨22与辊轮26滚动连接,辊轮26用于支撑并保持导轨22形状;通过辊轮26与导轨22之间的滚动连接,减小滑块23与导轨22之间的摩擦力,进而减小伺服电机25的驱动功率,进一步节约电能;同时由于导轨22位于两个辊轮26之间,辊轮26与滑块23转动连接,使得辊轮26对导轨22具有一定的支撑作用,减小导轨22变形,保证两个导轨22之间的正常间距,进一步减小伺服电机25的驱动功率,节约电能,保证线圈对变速箱壳体的加热效果。
作为本发明的一种实施方式,所述支撑体21上设有转轴27,转轴27与支架13转动连接;所述支架13上与转轴27对应位置设有减速电机28,减速电机28通过控制器连接电源;所述减速电机28的输出轴与转轴27固连;所述电镀槽1侧壁的横截面呈弧形布置,用于防止导轨22绕转轴27转动时受到阻碍;通过减速电机28带动导轨22和线圈绕组3沿转轴27转动,进一步增加变速箱壳体的旋转角度,使得变速箱壳体周围的电镀液浓度保持均匀,进一步增加变速箱壳体电镀效果;通过控制器控制减速电机28不断正反转,进而使得减速电机28通过转轴27带动导轨22往复摆动,进而通过线圈绕组3驱动磁块11和变速箱壳体在电镀槽1中不断翻转,进一步增加变速箱壳体对电镀液的扰动效果,进一步保证变速箱壳体周围电镀液的浓度,从而从而提高变速箱壳体的电镀后的表面质量。
使用时,将变速箱壳体两侧通过固定柱12固连磁块11,之后将其放入电镀槽1中的电镀液中,同时变速箱壳体连通电源后作为阴极,将浸没在电镀液中的锌棒连通电源后作为阳极,从而对变速箱壳体进行电镀作业;此时通过开关打开电源使得线圈绕组3通电后产生磁场,配合磁块11使得变速箱壳体悬浮在电镀液中,进而增加变速箱壳体与电镀液的接触面积,进而保证变速箱壳体表面的电镀质量,同时线圈绕组3在驱动装置2的带动下沿电镀槽1外壁往复移动,进而带动变速箱壳体在电镀液中不断转动,进一步保证变速箱壳体周围电镀液的浓度,从而提高变速箱壳体的电镀后的表面质量;通过空心的磁块11可以提高磁块11连同变速箱壳体在电镀液中的浮力,进而在保证变速箱壳体悬浮在电镀液中的同时,减小线圈绕组3需要产生的磁场强度,进而减小线圈绕组3的耗电量,从而节约电能消耗,降低企业生产成本;通过控制器控制伺服电机25转动,进而带动柔性丝杠24转动,柔性丝杠24通过滚珠丝杠副的传动,带动滑块23在导轨22上滑动,进而带动线圈绕组3沿电镀槽1外壁往复移动,进而带动变速箱壳体在电镀液中不断转动,进一步保证变速箱壳体周围电镀液的浓度;采用柔性丝杆的传动杆可以使得伺服电机25固定安装,避免伺服电机25安装在移动的滑块23上时伺服电机25的连接线来回折弯磨损,进而保证伺服电机25与连接线的可靠电气连接,保证驱动装置2正常稳定工作;通过控制器控制中频电源发生器输出电流给线圈,使得线圈中产生中频电流,进而使得变速箱壳体在线圈中电流的带动下形成电涡流并发热,进而提高变速箱壳体机变速箱壳体周围电镀液的温度,进一步提高变速箱壳体表面的电镀效率,增加电镀液中成分在变速箱壳体便面的附着效果,进一步增加变速箱壳体电镀效果;通过辊轮26与导轨22之间的滚动连接,减小滑块23与导轨22之间的摩擦力,进而减小伺服电机25的驱动功率,进一步节约电能;同时由于导轨22位于两个辊轮26之间,辊轮26与滑块23转动连接,使得辊轮26对导轨22具有一定的支撑作用,减小导轨22变形,保证两个导轨22之间的正常间距,进一步减小伺服电机25的驱动功率,节约电能,保证线圈对变速箱壳体的加热效果;通过控制器控制减速电机28不断正反转,进而使得减速电机28通过转轴27带动导轨22往复摆动,进而通过线圈绕组3驱动磁块11和变速箱壳体在电镀槽1中不断翻转,进一步增加变速箱壳体对电镀液的扰动效果,进一步保证变速箱壳体周围电镀液的浓度,从而从而提高变速箱壳体的电镀后的表面质量。
上述前、后、左、右、上、下均以说明书附图中的图2为基准,按照人物观察视角为标准,装置面对观察者的一面定义为前,观察者左侧定义为左,依次类推。
在本发明的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明保护范围的限制。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解,本发明不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理,在不脱离本发明精神和范围的前提下,本发明还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。