CN111575687B - 一种舰船外壳弯角焊缝钝化装置及加工模具 - Google Patents

Abstract

一种舰船外壳弯角焊缝钝化装置及加工模具，属于材料表面处理和机加工技术领域，钝化装置由储液池、水泵、进液管、出液管、上部管接头、下部管接头和密封装置组成；加工模具由底板、左右侧挡板、组合模芯、压板、螺杆、矩形滑块和直角梯形模块组成；钝化装置结构新颖，加工模具使用方便，通过该钝化装置可以有效对舰船外部弯角焊缝进行钝化，而加工模具可以快速使钝化装置快速成型，通过本发明，可以提高钝化装置的加工效率，通过钝化装置则可实现弯角焊缝的钝化，提高钝化质量。

Description

一种舰船外壳弯角焊缝钝化装置及加工模具

技术领域

本发明属于材料表面处理和机加工技术领域，涉及一种舰船表面钝化处理装置及装置的加工模具，具体的说是涉及一种舰船外壳弯角焊缝钝化装置及加工模具。

背景技术

随着现代社会建设进程的加速，舰船的使用日益增多、相伴而产生的舰船建造也同时快速发展，延缓舰船钢板的腐蚀速度要求也越来越高、而传统物理的方法如防锈油防锈，主要是利用油膜封闭金属表面的气孔达到隔离与氧气接触有效防止生锈的方法，油膜比较容易随着与各种产生物体接触而被清除、油膜被破坏、防锈失效，而钝化是利用钝化液中的氧化性物质与金属产生氧化还原反应，促使在金属表面生成一层金属的氧化物、使金属表面转化为不易被氧化的状态，从而延缓金属的腐蚀速度、另外，还可以使活性金属或合金，其中化学活性大大降低，成为贵金属状态，达到有效保护金属的目的，这一过程属于化学反应，产生的钝化膜致密、完整不易被破坏。目前，在机械加工中是用钝化剂对金属进行钝化处理，形成一层保护膜，常用冷浓硫酸、冷浓硝酸与铁、铝均发生反应产生钝化，与传统的物理封闭法相比，钝化处理后具有不增加工件厚度和改变颜色的特点、提高精度和附加值，操作方便，钝化的过程属于无反应状态进行，钝化剂可反复添加使用，因此寿命更长、成本低、钝化促使金属表面形成的氧分子结构钝化膜、膜层致密、性能稳定，并且在空气中同时具有自行修复作用，因此与传统的涂防锈油的方法相比，钝化形成的钝化膜更稳定、更具耐蚀性。由于舰船个体较大，如果进行整体大面积钝化处理，会加大处理难度和增加建造成本，只有将舰船用的钢板拆分钝化后焊接、而舰船上的钢板在焊接时，焊缝处原钢板表面的钝化膜会被焊接时产生的高温破坏，就要针对焊缝处重新进行钝化处理，由于舰船外部弯角焊缝处无法用现有的钝化装置进行钝化处理，因此需要一种舰船外部弯角焊缝处钝化专用密封装置，由于该密封装置结构复杂，传统的切削加工难以满足加工要求，因此也需要一种能够快速加工出该密封装置的加工模具。

发明内容

本发明的目的是针对舰船表面弯角处焊缝钝化困难，缺乏一种有效的外部弯角焊缝钝化装置，影响舰船表面使用寿命，由于钝化装置结构复杂，传统的切削加工难以满足加工要求等不足，提出一种舰船外壳弯角焊缝钝化装置及加工模具，装置结构简单，加工方便，可有效解决舰船表面弯角处钝化，可以实现钝化装置的快速加工。

本发明的技术方案：一种舰船外壳弯角焊缝钝化装置，其特征在于：所述钝化装置由储液池、水泵、进液管、出液管、上部管接头、下部管接头和密封装置构成；

所述密封装置由平面腔壁、倾斜腔壁、条形磁铁和块形磁铁组成；所述平面腔壁和倾斜腔壁构成带有三角形空腔的棱柱结构，两个所述倾斜腔壁相交形成的侧棱中部设有缺口，所述缺口处的两平面相互垂直，所述缺口与所述三角形空腔相连通，所述平面腔壁的上部开有上凹槽，所述上凹槽的下方设有上螺纹通孔，所述平面腔壁的下部设有下凹槽，所述下凹槽的上方设有下螺纹通孔，所述上螺纹通孔和下螺纹通孔均与所述三角形空腔连接相通，所述上凹槽与下凹槽中卡接设有磁块，所述平面腔壁的两侧分别设有插槽，所述插槽与所述倾斜腔壁平行且伸入至所述倾斜腔壁的内部，所述插槽内插接设有条形磁铁，所述缺口包覆在待钝化弯角焊缝处，通过条形磁铁和磁块的吸合力使缺口的两平面与待钝化弯角处平面形成紧密贴合。

所述上螺纹通孔和下螺纹通孔上均连接设有接头。

所述条形磁铁与插槽之间、上凹槽与磁块之间、下凹槽与磁块之间均为间隙式插接配合，间隙值不大于0.5mm。

所述缺口的宽度大于待钝化弯角焊缝的宽度。

所述平面腔壁与倾斜腔壁的壁厚相等，三角形空腔的内轮廓截面与密封装置的外轮廓截面均呈等腰三角形。

所述加工模具由底板、左右侧挡板、组合模芯、压板、螺杆、矩形滑块和直角梯形模块组成；

所述底板和左右侧挡板构成底座，所述左右侧挡板的中部设有六边形挡板通孔，所述六边形挡板通孔内设有滑柱，所述六边形挡板通孔的两侧设有矩形通孔，两个所述矩形通孔相互形成八字型，所述矩形通孔中插设有矩形滑块，所述矩形通孔的外侧设有定位孔，所述定位孔中插设有定位销，所述左右侧挡板之间设有两个直角梯形模块，两个所述直角梯形模块之间形成三角形空腔，所述三角形空腔内设有组合模芯，所述组合模芯由外模芯、内模芯、台阶齿轮轴、齿轮、齿条和螺塞组成，所述组合模芯的两侧与左右侧挡板之间设有间隙，所述组合模芯的底面与所述底板之间留有间隙；所述内模芯的两侧面上设有六边形模芯沉孔，所述滑柱从所述六边形挡板通孔穿入后插接至所述六边形模芯沉孔中，所述外模芯两端的垂直方向设有螺纹通孔，所述外模芯的中部垂直方向设有矩形沉孔，所述矩形沉孔的底部设有螺纹沉孔，所述螺塞旋接设置在所述螺纹沉孔中，所述齿条设置在所述矩形沉孔的两侧，所述齿轮设置在两根所述齿条之间，所述台阶齿轮轴连接固定在所述齿轮的中心，所述组合模芯上方连接设有压板，所述压板上设有与所述螺纹通孔同轴的压板圆通孔、以及与台阶齿轮轴相对应的圆通孔，所述压板圆通孔中设有螺杆，所述螺杆的底部与所述螺纹通孔相互旋接，所述组合模芯、压板、直角梯形模块和矩形滑块之间形成浇注腔体。

所述组合模芯整体呈三棱柱结构，压板整体呈倒三棱柱结构，组合模芯的斜面与压板的斜面相互垂直。

所述矩形通孔低于底板的上表面，底板的上表面上设有与矩形滑块相匹配的滑槽，矩形滑块插入至矩形通孔后其底部与滑槽形成间隙配合。

所述组合模芯的两侧与左右侧挡板之间设有间隙，组合模芯的底面与底板的上表面之间设有间隙，两处间隙相等。

所述外模芯的内壁上设有燕尾凹槽，内模芯的外壁上设有燕尾凸台，内模芯与外模芯形成燕尾滑动间隙配合。

本发明的有益效果为：本发明提出的一种舰船外壳弯角焊缝钝化装置及加工模具，钝化装置由储液池、水泵、进液管、出液管、上部管接头、下部管接头和密封装置组成；加工模具由底板、左右侧挡板、组合模芯、压板、螺杆、矩形滑块和直角梯形模块组成；钝化装置结构新颖，加工模具使用方便，通过该钝化装置可以有效对舰船外部弯角焊缝进行钝化，而加工模具可以快速使钝化装置快速成型，通过本发明，可以提高钝化装置的加工效率，通过钝化装置则可实现弯角焊缝的钝化，提高钝化质量。

附图说明

图1 为本发明钝化装置结构主视示意图。

图2 为本发明钝化装置结构后视示意图。

图3 为图1中A-A处剖视结构示意图。

图4 为本发明中加工模具的结构示意图。

图5 为图4中B-B处剖视结构示意图。

图6 为图4中C-C处剖视结构示意图。

图7 为本发明中加工模具的俯视结构示意图。

图8 为本发明中加工模具的侧视结构示意图。

图9 为图6中D-D处剖视结构示意图。

图中：密封装置1、平面腔壁2、插槽3、上螺纹通孔4、下螺纹通孔5、上凹槽6、下凹槽7、下部管接头8、上部管接头9、出液管10、进液管11、水泵12、储液池13、三角形空腔14、缺口15、倾斜腔壁16、条形磁铁17、加工模具18、底板19、组合模芯20、浇注腔体21、滑柱22、六边形挡板通孔23、左右侧挡板24、六边形模芯沉孔25、压板26、压板圆通孔27、螺杆28、螺纹通孔29、六边形台阶30、台阶齿轮轴31、螺塞32、齿轮33、齿条34、螺纹沉孔35、定位孔36、矩形滑块37、外模芯38、内模芯39、矩形沉孔40、定位销41、燕尾凹槽42、燕尾凸台43、直角梯形模块44、圆通孔45、矩形通孔46。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明：

如图1-3所示，一种舰船外壳弯角焊缝钝化装置，钝化装置由储液池13、水泵12、进液管11、出液管10、上部管接头9、下部管接头8和密封装置1构成。

如图1-3所示，一种舰船外壳弯角焊缝钝化装置，密封装置1由平面腔壁2、倾斜腔壁16、条形磁铁17和块形磁铁组成；平面腔壁2和倾斜腔壁16构成带有三角形空腔14的棱柱结构，两个倾斜腔壁16相交形成的侧棱中部设有缺口15，缺口15处的两平面相互垂直，缺口15与三角形空腔14相连通，平面腔壁2的上部开有上凹槽6，上凹槽6的下方设有上螺纹通孔4，平面腔壁2的下部设有下凹槽7，下凹槽7的上方设有下螺纹通孔5，上螺纹通孔4和下螺纹通孔5均与三角形空腔14连接相通，上凹槽6与下凹槽7中卡接设有磁块，平面腔壁2的两侧分别设有插槽3，插槽3与倾斜腔壁16平行且伸入至倾斜腔壁16的内部，插槽3内插接设有条形磁铁17，缺口15包覆在待钝化弯角焊缝处，通过条形磁铁17和磁块的吸合力使缺口15的两平面与待钝化弯角处平面形成紧密贴合。

如图1-3所示，一种舰船外壳弯角焊缝钝化装置，上螺纹通孔4和下螺纹通孔5上均连接设有接头；条形磁铁17与插槽3之间、上凹槽6与磁块之间、下凹槽7与磁块之间均为间隙式插接配合，间隙值不大于0.5mm；缺口15的宽度大于待钝化弯角焊缝的宽度；平面腔壁2与倾斜腔壁16的壁厚相等，三角形空腔14的内轮廓截面与密封装置1的外轮廓截面均呈等腰三角形。

如图4-9所示，一种舰船外壳弯角焊缝钝化装置的加工模具18由底板19、左右侧挡板24、组合模芯20、压板26、螺杆28、矩形滑块37和直角梯形模块44组成；底板19和左右侧挡板24构成底座，左右侧挡板24的中部设有六边形挡板通孔23，六边形挡板通孔23内设有滑柱22，六边形挡板通孔23的两侧设有矩形通孔46，两个矩形通孔46相互形成八字型，矩形通孔46中插设有矩形滑块37，矩形通孔46的外侧设有定位孔36，定位孔36中插设有定位销41，左右侧挡板24之间设有两个直角梯形模块44，两个直角梯形模块44之间形成三角形空腔，三角形空腔内设有组合模芯20，组合模芯20由外模芯38、内模芯39、台阶齿轮轴31、齿轮33、齿条34和螺塞32组成，组合模芯20的两侧与左右侧挡板24之间设有间隙，组合模芯20的底面与底板19之间留有间隙；内模芯39的两侧面上设有六边形模芯沉孔25，滑柱22从六边形挡板通孔23穿入后插接至六边形模芯沉孔25中，外模芯38两端的垂直方向设有螺纹通孔29，外模芯的中部垂直方向设有矩形沉孔40，矩形沉孔40的底部设有螺纹沉孔35，螺塞32旋接设置在螺纹沉孔35中，齿条34设置在矩形沉孔40的两侧，齿轮33设置在两根齿条34之间，台阶齿轮轴31连接固定在齿轮33的中心，组合模芯3上方连接设有压板26，压板26上设有与螺纹通孔29同轴的压板圆通孔27、以及与台阶齿轮轴40相对应的圆通孔45，压板圆通孔27中设有螺杆28，螺杆28的底部与螺纹通孔29相互旋接，组合模芯20、压板26、直角梯形模块44和矩形滑块37之间形成浇注腔体21。

如图4-9所示，一种舰船外壳弯角焊缝钝化装置的加工模具18，组合模芯20整体呈三棱柱结构，压板26整体呈倒三棱柱结构，组合模芯20的斜面与压板26的斜面相互垂直；矩形通孔46低于底板19的上表面，底板19的上表面上设有与矩形滑块37相匹配的滑槽，矩形滑块37插入至矩形通孔46后其底部与滑槽形成间隙配合；组合模芯20的两侧与左右侧挡板24之间设有间隙，组合模芯20的底面与底板19的上表面之间设有间隙，两处间隙相等；外模芯38的内壁上设有燕尾凹槽42，内模芯39的外壁上设有燕尾凸台43，内模芯39与外模芯38形成燕尾滑动间隙配合。

如图1-9所示，一种舰船外壳弯角焊缝钝化装置及加工模具的加工和使用方法如下：利用燕尾凸台43和燕尾凹槽42使外模芯38与内模芯39配合连接，利用圆通孔45内的台阶齿轮轴31旋转带动齿轮33旋转，使矩形沉孔40中的齿轮33两侧的齿条34随之移动，使齿条34分别插入外模芯38底部的矩形沉孔40中，齿条34外模芯38、内模芯39插接形成一个整体，用螺塞32旋入螺纹沉孔35使齿轮33和两根齿条34再矩形沉孔40内移动，在内模芯39两端均设有六边形模芯沉孔25，两个直角梯形模块44斜边之间形成空腔，在左右侧挡板24和直角梯形模块44上均设有定位孔36，定位孔36内设有定位销41，把六边形滑柱18穿过左右侧挡板上的六边形挡板通孔23和内模芯39上的六边形模芯沉孔25内，将组合模芯20对称固定在左右侧挡板24之间，内模芯39中间垂直方向设有的圆通孔45内设有的台阶齿轮轴31旋转带动齿轮33旋转，压板中间设有压板圆通孔27，矩形滑块37穿过矩形通孔46，组合模芯20、压板26、直角梯形模块44和矩形滑块37之间形成浇注腔体21，将液态橡胶倒入浇注腔体21内，压下压板26，螺杆28穿过压板圆通孔27，台阶齿轮轴31穿过圆通孔45，等到液态状橡胶料凝固后，取出压板,26，取出矩形滑块37，取出定位销41，取出直角梯形模块44，再取出六边形滑柱22，抓住螺杆28取出组合模芯20，旋转六边形台阶30，带动台阶齿轮轴,31和齿轮33旋转，使齿条34随之移动，抓住螺杆28取出外模芯38和内模芯39，即可得到如图3所示，左右侧有凹槽3，缺口15处有两斜面，内部呈等腰三角形空腔14，平面腔壁与倾斜腔壁等壁厚的密封装置1。

Claims (9)

1.一种舰船外壳弯角焊缝钝化装置，其特征在于：所述钝化装置由储液池(13)、水泵(12)、进液管(11)、出液管(10)、上部管接头(9)、下部管接头(8)和密封装置(1)构成；

所述密封装置(1)由平面腔壁(2)、倾斜腔壁(16)、条形磁铁(17)和块形磁铁组成；所述平面腔壁(2)和倾斜腔壁(16)构成带有三角形空腔(14)的棱柱结构，两个所述倾斜腔壁(16)相交形成的侧棱中部设有缺口(15)，所述缺口(15)处的两平面相互垂直，所述缺口(15)与所述三角形空腔(14)相连通，所述平面腔壁(2)的上部开有上凹槽(6)，所述上凹槽(6)的下方设有上螺纹通孔(4)，所述平面腔壁(2)的下部设有下凹槽(7)，所述下凹槽(7)的上方设有下螺纹通孔(5)，所述上螺纹通孔(4)和下螺纹通孔(5)均与所述三角形空腔(14)连接相通，所述上凹槽(6)与下凹槽(7)中卡接设有磁块，所述平面腔壁(2)的两侧分别设有插槽(3)，所述插槽(3)与所述倾斜腔壁(16)平行且伸入至所述倾斜腔壁(16)的内部，所述插槽(3)内插接设有条形磁铁(17)，所述缺口(15)包覆在待钝化弯角焊缝处，通过条形磁铁(17)和磁块的吸合力使缺口(15)的两平面与待钝化弯角处平面形成紧密贴合。

2.根据权利要求1所述的一种舰船外壳弯角焊缝钝化装置，其特征在于：所述上螺纹通孔(4)和下螺纹通孔(5)上均连接设有接头。

3.根据权利要求1所述的一种舰船外壳弯角焊缝钝化装置，其特征在于：所述条形磁铁(17)与插槽(3)之间、上凹槽(6)与磁块之间、下凹槽(7)与磁块之间均为间隙式插接配合，间隙值不大于0.5mm。

4.根据权利要求1所述的一种舰船外壳弯角焊缝钝化装置，其特征在于：所述缺口(15)的宽度大于待钝化弯角焊缝的宽度。

5.一种舰船外壳弯角焊缝钝化装置的加工模具，其特征在于：所述加工模具(18)由底板(19)、左右侧挡板(24)、组合模芯(20)、压板(26)、螺杆(28)、矩形滑块(37)和直角梯形模块(44)组成；

所述底板(19)和左右侧挡板(24)构成底座，所述左右侧挡板(24)的中部设有六边形挡板通孔(23)，所述六边形挡板通孔(23)内设有滑柱(22)，所述六边形挡板通孔(23)的两侧设有矩形通孔(46)，两个所述矩形通孔(46)相互形成八字型，所述矩形通孔(46)中插设有矩形滑块(37)，所述矩形通孔(46)的外侧设有定位孔(36)，所述定位孔(36)中插设有定位销(41)，所述左右侧挡板(24)之间设有两个直角梯形模块(44)，两个所述直角梯形模块(44)之间形成三角形空腔，所述三角形空腔内设有组合模芯(20)，所述组合模芯(20)由外模芯(38)、内模芯(39)、台阶齿轮轴(31)、齿轮(33)、齿条(34)和螺塞(32)组成，所述组合模芯(20)的两侧与左右侧挡板(24)之间设有间隙，所述组合模芯(20)的底面与所述底板(19)之间留有间隙；所述内模芯(39)的两侧面上设有六边形模芯沉孔(25)，所述滑柱(22)从所述六边形挡板通孔(23)穿入后插接至所述六边形模芯沉孔(25)中，所述外模芯(38)两端的垂直方向设有螺纹通孔(29)，所述外模芯的中部垂直方向设有矩形沉孔(40)，所述矩形沉孔(40)的底部设有螺纹沉孔(35)，所述螺塞(32)旋接设置在所述螺纹沉孔(35)中，所述齿条(34)设置在所述矩形沉孔(40)的两侧，所述齿轮(33)设置在两根所述齿条(34)之间，所述台阶齿轮轴(31)连接固定在所述齿轮(33)的中心，所述组合模芯(20)上方连接设有压板(26)，所述压板(26)上设有与所述螺纹通孔(29)同轴的压板圆通孔(27)、以及与台阶齿轮轴(31)相对应的圆通孔(45)，所述压板圆通孔(27)中设有螺杆(28)，所述螺杆(28)的底部与所述螺纹通孔(29)相互旋接，所述组合模芯(20)、压板(26)、直角梯形模块(44)和矩形滑块(37)之间形成浇注腔体(21)。

6.根据权利要求5所述的一种舰船外壳弯角焊缝钝化装置的加工模具，其特征在于：所述组合模芯(20)整体呈三棱柱结构，压板(26)整体呈倒三棱柱结构，组合模芯(20)的斜面与压板(26)的斜面相互垂直。

7.根据权利要求5所述的一种舰船外壳弯角焊缝钝化装置的加工模具，其特征在于：所述矩形通孔(46)低于底板(19)的上表面，底板(19)的上表面上设有与矩形滑块(37)相匹配的滑槽，矩形滑块(37)插入至矩形通孔(46)后其底部与滑槽形成间隙配合。

8.根据权利要求5所述的一种舰船外壳弯角焊缝钝化装置的加工模具，其特征在于：所述组合模芯(20)的两侧与左右侧挡板(24)之间设有间隙，组合模芯(20)的底面与底板(19)的上表面之间设有间隙，两处间隙相等。

9.根据权利要求5所述的一种舰船外壳弯角焊缝钝化装置的加工模具，其特征在于：所述外模芯(38)的内壁上设有燕尾凹槽(42)，内模芯(39)的外壁上设有燕尾凸台(43)，内模芯(39)与外模芯(38)形成燕尾滑动间隙配合。

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