CN111663160B - 一种螺杆类零件分区表面处理装置及处理方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种螺杆类零件分区表面处理装置及处理方法，属于螺杆类零件加工处理设备领域，利用隔板孔内溶液浓度随处理时间的延长而降低，隔板孔外溶液浓度不随处理时间变化，产生交换速率差异的原理，通过隔板分区降低局部溶液的交换速率，对螺纹部分和光杆部分形成差异化的处理效果，降低表面处理过程中螺纹部分的反应速率，从而保证螺杆表面处理后，螺纹部的旋合紧固性能不受影响。装置结构简单，易于搭建且成本较低，适用于大批量加工。处理方法操作简单，实用性较强，能够同时对多个螺杆进行表面处理，有效缩短了大批量螺杆的表面处理周期。

Description

一种螺杆类零件分区表面处理装置及处理方法

技术领域

本发明属于螺杆类零件加工处理设备领域，涉及一种螺杆类零件分区表面处理装置及处理方法。

背景技术

常用的螺杆表面处理工艺有电镀法和电化学抛光法，电镀能够使工件表面形成保护镀层，但由于螺纹部分牙尖的尖端放电效应，造成镀层沉积较厚，影响螺栓和螺母的配合；电化学抛光法通过电化学腐蚀的方法能够使工件表面光滑平整，但同样由于螺纹部分牙尖的尖端放电效应，造成螺纹牙尖腐蚀过大，影响螺栓和螺母的配合。即螺杆类零件表面处理后的配合问题一直是紧固件加工行业的一个难题。现有技术采用铜丝捆绑吊挂进行表面处理的方法，导致电镀时镀层厚度增量大或抛光处理时螺纹牙部腐蚀量大而损伤螺纹，影响旋合紧固性能。

现有技术在螺杆处理时，采用以下措施满足旋合使用要求：

1)镀前板牙加工螺纹，留出处理层余量；

2)电镀后进行过丝处理，将螺纹部分镀层去掉或减少，但对于电化学抛光处理被腐蚀掉的螺纹牙尖无法修复；

3)局部处理，螺纹部分不镀覆或不抛光。

综上所述，现有技术中对于螺杆的表面处理，大多是对光杆区和螺纹区进行同等处理，或是仅处理光杆区，不处理螺纹区，且现有的螺杆表面处理技术还存在加工难度大、周期长、质量不稳定、或工件易锈蚀等缺点。因此，现有技术不能对光杆区和螺纹区进行分区处理，不能有效提高螺纹区的旋合紧固性能，也不能满足大批量加工和恶劣环境使用的要求。亟需发展一种新的螺杆表面处理装置，以解决上述问题。

发明内容

为了克服上述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种螺杆类零件分区表面处理装置及处理方法，以解决现有的螺杆表面处理工艺因不能对光杆部和螺纹部分区处理导致螺纹部旋合紧固性能降低的技术问题。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：

一种螺杆类零件分区表面处理装置，包括通过两个固定板固定的隔板和导电网，所述导电网固定在两个固定板的底部，隔板固定在导电网的上部，所述导电网通过导线与外接的极杆电性连接，所述隔板的表面开设有若干个能够使螺杆穿过的隔板孔。

优选地，所述隔板设有若干个，使用时，根据待测螺杆的螺纹部的高度，选择隔板的数量，使待测螺杆的螺纹部位均于隔板孔中。

优选地，所述隔板孔设置有两列或三列，且相互错位。

优选地，所述隔板孔的直径为螺杆直径的2～2.5倍。

优选地，所述固定板的上部还设有限位板。

优选地，两个固定板的下部内侧对称设有用于固定隔板的凹槽，凹槽设有若干个。

优选地，所述导电网采用铜网、镍网或不锈钢网制备而成。

一种螺杆类零件分区表面处理方法，首先根据待测螺杆的螺纹部高度，选择隔板的设置数量，然后将多个待处理的螺杆插入隔板孔内，使螺纹部均位于隔板孔内，使螺杆的底部与导电网相接触，将导电网上连接的导线与外接的极杆连接，并将该螺杆类零件分区表面处理装置置于盛满电解液的电解槽中，接通电源后进行螺杆的表面处理。

优选地，所述螺杆类零件分区表面处理装置设有若干个。

优选地，若干个螺杆类零件分区表面处理装置沿竖直方向叠加固定或沿水平方向连接。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

本发明公开了一种螺杆类零件分区表面处理装置，将隔板固定在两个固定板之间，隔板上设有若干个孔，能够使螺杆上的螺纹部穿过，导电网与外接的极杆电性连接，能够使导电网通电，从而在将该装置置于电解槽中时，能够通电并在电解液中发生电化学反应，因为螺杆的螺纹部插入隔板孔中，螺杆的光杆部处于电解槽中的固定板之间，即螺纹部处于隔板孔中，利用隔板孔内溶液浓度随处理时间的延长而降低，隔板孔外溶液浓度不随处理时间变化，从而产生交换速率差异的原理，通过隔板分区降低局部溶液的交换速率，对螺纹部和光杆部形成差异化的处理效果，降低表面处理过程中螺纹部分的反应速率，从而保证螺杆经过表面处理后，螺纹部的旋合紧固性能不受影响。对于螺杆的处理，使螺纹部处理速率小而光杆部处理速率大，解决了现有技术螺纹部和光杆部同等处理导致的螺纹旋合性能降低的问题。同时，隔板上设置若干个隔板孔，能够同时对多个螺杆进行分区处理，装置结构简单，易于搭建且成本较低，适用于螺杆的大批量加工。

进一步地，通过设置若干个隔板，能够在螺杆的螺纹部高度较高时，螺纹部依然能够被限制在多个隔板的隔板孔内，使得该装置能够适用于螺纹长度不同的螺杆的表面处理。

进一步地，隔板孔设有两列或三列，且相互错位，能够同时对多个螺杆进行处理，相互错位排列便于对螺杆数进行统计；隔板孔的直径为螺杆直径的2～2.5倍，隔板孔内可以保存少许电解液，能够使螺杆上的螺纹部位于隔板孔内，依然能够发生电化学反应，同时又能够保证隔板孔内溶液浓度随处理时间的延长而降低，从而能够使光杆部和螺纹部产生适宜的交换速率差，保证螺纹部和光杆部形成较好的差异化效果。

进一步地，固定板上还设置有限位板，能够对多个螺杆进行隔离限位，防止在电解反应处理时螺杆发生移动或接触而影响处理效果。导电网采用铜网、镍网或不锈钢网制备而成，不仅起到导电作用，还兼顾承接螺杆的作用，能够在降低装置成本的同时保证好的导电效果和承接固定作用。

本发明还公开了一种螺杆类零件分区表面处理方法，是基于上述装置进行的，将多个待处理的螺杆插入隔板孔内，使螺纹部位于隔板孔内，使螺纹部的底部与导电网相接触，将导电网上连接的导线与外接的极杆连接，并将该螺杆类零件分区表面处理装置置于盛满电解液的电解槽中，接通电源后进行螺杆的表面处理。该处理方法操作简单，实用性较强，能够同时对多个螺杆进行表面处理，有效缩短了大批量螺杆的表面处理周期。

进一步地，将多个螺杆类零件分区表面处理装置竖直叠加或水平连接，并置于电解槽中，能够使加工效率成倍增长。

附图说明

图1为本发明的螺杆类零件分区表面处理装置的结构示意图；

图2为螺杆类零件分区表面处理装置中的多孔隔板结构示意图；

图3为多个螺杆类零件分区表面处理装置联合使用时的结构示意图；

图4为本发明的螺杆类零件分区表面处理装置的工作原理示意图；

图5为螺杆类零件分区表面处理装置使用示意图。

其中：1-固定板；2-限位板；3-隔板；31-隔板孔；4-导电网；5-导线；6-极杆；7-光杆部；8-螺纹部；9-电解液；10-电解池；11-隔板孔内溶液；12-隔板孔外溶液。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

下面结合附图对本发明做进一步详细描述：

实施例一

一种螺杆类零件分区表面处理装置，如图1所示，根据待测螺杆的螺纹部高度，选择所需隔板的个数，先将导电网4固定在一块隔板3上，并将固定有导电网4的隔板3安装在两个固定板1之间的最底层，然后在固定板1之间从下往上依次安装所需的其它隔板3和限位板2，最后用导线5连接导电网4并沿一侧的固定板1引到装置上端，并与外接的极杆6连接。

其中，隔板3上开设有两列相互错位的隔板孔31，如图2所示。

在本实施例中，两个固定板1的底部内侧对称开设有若干个凹槽，同一固定板1上的两个相邻凹槽之间的距离大于隔板3的厚度，能够使隔板3固定在凹槽内，且便于隔板3的拆卸和安装。

实施例二

两个固定板1的下部对称设置有多个孔，使隔板3的两端能够固定在孔中，其他内容与实施例一相同。

一种螺杆类零件分区表面处理方法，是基于上述发明装置进行的，将多个待处理的螺杆插入隔板孔31内，使螺纹部位于隔板孔31内，使螺纹部的底部与导电网4相接触，将导电网4上连接的导线5与外接的极杆6连接，并将该螺杆类零件分区表面处理装置置于盛满电解液10的电解槽中，接通电源后进行螺杆的表面处理。该处理方法操作简单，实用性较强，能够同时对多个螺杆进行表面处理，有效缩短了大批量螺杆的表面处理周期。

当待处理螺杆数量较多时，可将多个装置层叠或并排联合使用，如图3所示，该种联合方式能够使得螺杆的加工效率成倍增长。

本发明装置的工作原理为：

将该发明装置置于电解槽中，在电解反应的处理过程中，隔板孔内溶液11循环慢，浓度低，离子交换速率和交换量相对较小，反应(镀层生长或化学腐蚀)慢；隔板孔外溶液12循环快，浓度基本保持不变，离子交换速率和交换量相对较大，反应(镀层生长或化学腐蚀)快；这样螺纹部8和光杆部7的处理层就出现阶梯式变化。通过调整隔板孔31的孔径和隔板3的间距，可以调整螺纹部8和光杆部7的反应速率比例。原理示意图如图4所示，未处理或处理初始阶段，隔板孔31的内外溶液浓度相同，处理之后，隔板孔内溶液11浓度降低，隔板孔外溶液12浓度不变。

使用时，将螺杆自上而下穿过限位板2和隔板3，落在底部承接的导电网4上，导电网4通过导线5与极杆6相连，如图5所示。

将本发明装置置于处理槽中，电流依次经过极杆6、导线5和导电网4到达螺杆，实现螺杆带电处理。在处理过程中，隔板孔31内的溶液有效离子浓度迅速降低，外界溶液补充慢；隔板孔31外的溶液有效离子浓度基本不变，从而实现了螺纹部分反应(镀层生长或化学腐蚀)慢，而光杆部分反应(镀层生长或化学腐蚀)快的处理效果。

在上述实施例中，通过将隔板3固定在固定板上不同的凹槽或凹孔中，使若干个隔板3之间的垂直距离可调，隔板孔31的直径为螺杆直径的2～2.5倍，导电网4采用铜网、镍网或不休钢网制备而成。

以上内容仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明权利要求书的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种螺杆类零件分区表面处理装置，其特征在于，包括通过两个固定板(1)固定的隔板(3)和导电网(4)，所述导电网(4)固定在两个固定板(1)的底部，隔板(3)固定在导电网(4)的上部，所述导电网(4)通过导线(5)与外接的极杆(6)电性连接，所述隔板(3)的表面开设有若干个能够使螺杆穿过的隔板孔(31)；

所述隔板(3)设有若干个，使用时，根据待处理螺杆的螺纹部的高度，选择隔板(3)的数量，使待处理螺杆的螺纹部位均于隔板孔(31)中；

所述隔板孔(31)的直径为螺杆直径的2～2.5倍。

2.根据权利要求1所述的一种螺杆类零件分区表面处理装置，其特征在于，所述隔板孔(31)设置有两列或三列，且相互错位。

3.根据权利要求1所述的一种螺杆类零件分区表面处理装置，其特征在于，所述固定板(1)的上部还设有限位板(2)。

4.根据权利要求1所述的一种螺杆类零件分区表面处理装置，其特征在于，两个固定板(1)的下部内侧对称设有用于固定隔板(3)的凹槽，凹槽设有若干个。

5.根据权利要求1所述的一种螺杆类零件分区表面处理装置，其特征在于，所述导电网(4)采用铜网、镍网或不锈钢网制备而成。

6.根据权利要求1～5任意一项所述的螺杆类零件分区表面处理装置的处理方法，其特征在于，首先根据待测螺杆的螺纹部高度，选择隔板(3)的设置数量，然后将多个待处理的螺杆插入隔板孔(31)内，使螺纹部均位于隔板孔(31)内，使螺杆的底部与导电网(4)相接触，将导电网(4)上连接的导线与外接的极杆(6)连接，并将该螺杆类零件分区表面处理装置置于盛满电解液的电解槽中，接通电源后进行螺杆的表面处理。

7.根据权利要求6所述的处理方法，其特征在于，所述螺杆类零件分区表面处理装置设有若干个。

8.根据权利要求6所述的处理方法，其特征在于，若干个螺杆类零件分区表面处理装置沿竖直方向叠加固定或沿水平方向连接。

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