CN114351105A - 一种真空镀膜机用多规格密封圈镀膜工装及镀膜方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种真空镀膜机用多规格密封圈镀膜工装，包括圆柱形支撑底座和悬挂齿臂，所述支撑底座外圆周面排布有多个限位卡槽，所述悬挂齿臂悬挂在所述限位卡槽内；所述悬挂齿臂至少设有两个，且两个悬挂齿臂为一组。本发明还公开一种镀膜方法，使用上述的密封圈镀膜工装进行密封圈镀膜，将所述密封圈镀膜工装放在真空镀膜机的真空室中心轴线上随转盘进行转动即可完成镀膜。本发明可以在真空室腔体尺寸、靶极距不变的情况下，实现单次密封圈加工数量的数倍增长，可适应不同尺寸密封圈的镀膜，在不影响密封圈镀膜强化效果的同时，提高镀膜效率，降低镀膜成本。

Description

一种真空镀膜机用多规格密封圈镀膜工装及镀膜方法

技术领域

本发明涉及密封圈真空镀膜技术领域，具体涉及一种真空镀膜机用多规格密封圈镀膜工装及镀膜方法。

背景技术

由于橡胶密封圈具有设计制造简单，密封可靠，安装使用方便，高压降下作用稳定且对相互衔接零件的摩擦力小等特点，所以橡胶密封件在国民经济各领域及国防工业的机械密封结构中有着广泛的应用。据文献统计，机械设备和武器装备质量事故的1/3以上是由密封圈失效引起的。橡胶密封失效的直接后果是密封流体泄露。密封流体泄露轻则造成能源、资源的浪费和环境污染，降低机械设备的作业能力，重则导致机械设备操作失效，甚至发生爆炸，引起火灾。所以对密封圈进行强化以提高其性能和使用寿命具有非常重要的意义。

目前橡胶密封圈强化手段有改变密封材质，优化密封结构，表面强化。传统的改变密封材质难度大，密封原料被国外企业垄断，无法在短期内缩小差距，并且通过优化结构往往会导致成本增加。而密封圈镀膜强化工艺可以在控制低成本的条件下，有效实现密封圈的表面强化，并且可以通过制备不同的薄膜得到不同的强化性能。其中类金刚石薄膜具有高硬度、自润滑、低摩擦因数和耐腐蚀等特性，是一种理想的密封圈表面耐磨耐蚀改性膜。所以设计实用适用的镀膜工装对于密封圈表面镀膜强化技术的推广应用具有重要支撑作用。

对于一台真空镀膜机，其真空室的尺寸以及靶极距是固定不变的，且单次加工的镀膜时间和镀膜成本也是固定的，所以，在真空镀膜机的真空室中对密封圈进行镀膜的时候，单次加工的密封圈数量越多，镀膜成本越低，加工效率越高。

现有发明专利一种真空镀膜机用密封圈镀膜工装及镀膜方法(CN 110306157 B)，专利包含工字型工装和圆形底盘垂直方向安有支撑杆的筒型工装，其中工字型工装是根据密封圈拉直长度上下调节挂盘进行悬挂支撑，筒型工装是根据密封圈直径调节支撑杆位置，直接将密封圈套在支撑杆依次堆叠，可实现部分规格的密封圈镀膜。对于既定的真空镀膜设备而言，其有效加工区域以及最佳靶极距都是固定的，所以对于拉直后长度大于有效加工区域，直径大于或是小于最佳靶极距的密封圈来说，目前的加工工装无法实现对其进行批量夹装的效果，导致加工效率低，镀膜成本高。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供一种真空镀膜机用多规格密封圈镀膜工装及镀膜方法，可以在真空室腔体尺寸、靶极距不变的情况下，实现单次密封圈加工数量的数倍增长，可适应不同尺寸密封圈的镀膜，在不影响密封圈镀膜强化效果的同时，提高镀膜效率，降低镀膜成本。

为解决上述技术问题，本发明提供一种真空镀膜机用多规格密封圈镀膜工装，包括圆柱形支撑底座和悬挂齿臂，所述支撑底座外圆周面排布有多个限位卡槽，所述悬挂齿臂悬挂在所述限位卡槽内；所述悬挂齿臂至少设有两个，且两个悬挂齿臂为一组。

优选地，所述限位卡槽的卡槽边到圆心延长线的夹角为2～5°。

优选地，相邻限位卡槽之间的圆心延长线夹角为4°。

优选地，所述悬挂齿臂在沿其长度方向分布有50～60个悬挂齿。

优选地，每个悬挂齿宽1.5～2.5mm。

优选地，相邻悬挂齿之间的间距6～6.5mm。

优选地，所述支撑底座的上底面和下底面分别分布有连接筋，增加工装整体强度。

本发明还提供一种镀膜方法，包括以下步骤：

使用上述的密封圈镀膜工装进行密封圈镀膜，将密封圈拉长，一端挂在悬挂齿臂的悬挂齿上面，然后紧贴圆柱面，将待镀膜面朝外，密封圈另一端挂在同组悬挂齿臂的相应悬挂齿上面，按照此方法将密封圈挂满整个悬挂齿臂；

将所述密封圈镀膜工装放在真空镀膜机的真空室中心轴线上随转盘进行转动即可完成镀膜。

优选地，根据密封圈尺寸，调节同组悬挂齿臂与支撑底座圆心的连线之间的夹角为θ，将悬挂齿臂安装进满足夹角θ的限位卡槽内，悬挂齿臂的组数为N，其中θ、N的计算公式为：

θ＝180r/R，

N＝[2R/r],N＝1,2,3,4,...，

式中，θ—同组悬挂齿臂与支撑底座圆心的连线之间的夹角，r—密封圈半径，R—支撑底座半径，N—悬挂齿臂组数，[]—取整符号。

优选地，所述悬挂齿臂组数N取整之后若在支撑座圆柱面仍有剩余区域，剩余扇形区域所对圆心角为X，且X<θ，则在剩余区域悬挂半径小于r的密封圈。

本发明所达到的有益效果：

(1)本发明通过镀膜工装可实现大腔体真空镀膜机对密封圈内表面或外表面有强化要求的位置镀膜，显著增加了单次镀膜密封圈的数量，解决了因镀膜有效区域和靶极矩有限导致的镀膜加工效率低、成本高的问题。

(2)本发明根据密封圈尺寸变化而调节工装结构，可适用于多种规格的密封圈镀膜，拓宽了可加工密封圈尺寸范围，有利于密封圈镀膜强化的推广应用。

附图说明

图1为本发明工装的整体结构示意图；

图2为支撑座的结构示意图；

图3为悬挂齿臂的结构示意图；

图中：1-支撑底座，2-悬挂齿臂，3-限位凹槽，4-悬挂齿，5-连接筋，θ-同组悬挂齿臂与支撑底座圆心的连线之间的夹角。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。

实施例1

如图1至图3所示，本发明提供一种真空镀膜机用多规格密封圈镀膜工装，包括圆柱形支撑底座1和悬挂齿臂2，所述支撑底座1外圆周面排布有多个限位卡槽3，所述悬挂齿臂2悬挂在所述限位卡槽3内，限位卡槽3起到固定悬挂齿臂2的作用。所述悬挂齿臂2至少设有两个，且两个悬挂齿臂2为一组。

所述限位卡槽3的卡槽边到圆心延长线的夹角为2～5°，相邻限位卡槽3之间的圆心延长线夹角为4°。所述悬挂齿臂2在沿其长度方向分布有50～60个悬挂齿4，每个悬挂齿4宽1.5～2.5mm，相邻悬挂齿4之间的间距6～6.5mm。所述支撑底座1的上底面和下底面分别分布有连接筋5，来增加工装整体强度。

实施例2

本发明提供一种镀膜方法，包括以下步骤：

使用实施例1中的密封圈镀膜工装进行密封圈镀膜，将密封圈拉长，一端挂在悬挂齿臂2的悬挂齿4上面，然后紧贴圆柱面，将待镀膜面朝外，密封圈另一端挂在同组悬挂齿臂2的相应悬挂齿4上面，按照此方法将密封圈挂满整个悬挂齿臂2。

根据密封圈尺寸，调节同组悬挂齿臂2与支撑底座1圆心的连线之间的夹角为θ，将悬挂齿臂2安装进满足夹角θ的限位卡槽3内，根据夹角θ，可在支撑座上面安装N多组悬挂齿臂，进行悬挂密封圈，其中θ、N的计算公式为：

θ＝180r/R，

N＝[2R/r],N＝1,2,3,4,...，

式中，θ—同组悬挂齿臂与支撑底座圆心的连线之间的夹角，r—密封圈半径，R—支撑底座半径，N—悬挂齿臂组数，[]—取整符号。

所述悬挂齿臂组数N取整之后若在支撑座圆柱面仍有剩余区域，剩余扇形区域所对圆心角为X，且X<θ，则在剩余区域悬挂半径小于r的密封圈。

将所述密封圈镀膜工装放在真空镀膜机的真空室中心轴线上随转盘进行转动即可完成镀膜。

本发明通过镀膜工装可实现大腔体真空镀膜机对密封圈内表面或外表面有强化要求的位置镀膜，显著增加了单次镀膜密封圈的数量，解决了因镀膜有效区域和靶极矩有限导致的镀膜加工效率低、成本高的问题。

本发明根据密封圈尺寸变化而调节工装结构，可适用于多种规格的密封圈镀膜，拓宽了可加工密封圈尺寸范围，有利于密封圈镀膜强化的推广应用。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种真空镀膜机用多规格密封圈镀膜工装，其特征在于，包括圆柱形支撑底座(1)和悬挂齿臂(2)，所述支撑底座(1)外圆周面排布有多个限位卡槽(3)，所述悬挂齿臂(2)悬挂在所述限位卡槽(3)内；所述悬挂齿臂(2)至少设有两个，且两个悬挂齿臂(2)为一组。

2.根据权利要求1所述的一种真空镀膜机用多规格密封圈镀膜工装，其特征在于，所述限位卡槽(3)的卡槽边到圆心延长线的夹角为2～5°。

3.根据权利要求1所述的一种真空镀膜机用多规格密封圈镀膜工装，其特征在于，相邻限位卡槽(3)之间的圆心延长线夹角为4°。

4.根据权利要求1所述的一种真空镀膜机用多规格密封圈镀膜工装，其特征在于，所述悬挂齿臂(2)在沿其长度方向分布有50～60个悬挂齿(4)。

5.根据权利要求4所述的一种真空镀膜机用多规格密封圈镀膜工装，其特征在于，每个悬挂齿(4)宽1.5～2.5mm。

6.根据权利要求4所述的一种真空镀膜机用多规格密封圈镀膜工装，其特征在于，相邻悬挂齿(4)之间的间距6～6.5mm。

7.根据权利要求1所述的一种真空镀膜机用多规格密封圈镀膜工装，其特征在于，所述支撑底座(1)的上底面和下底面分别分布有连接筋(5)。

8.一种镀膜方法，其特征在于，包括以下步骤：

使用权利要求1-7中任意一项所述的密封圈镀膜工装进行密封圈镀膜，将密封圈拉长，一端挂在悬挂齿臂(2)的悬挂齿(4)上面，然后紧贴圆柱面，将待镀膜面朝外，密封圈另一端挂在同组悬挂齿臂(2)的相应悬挂齿(4)上面，按照此方法将密封圈挂满整个悬挂齿臂(2)；

将所述密封圈镀膜工装放在真空镀膜机的真空室中心轴线上随转盘进行转动即可完成镀膜。

9.根据权利要求8所述的镀膜方法，其特征在于，根据密封圈尺寸，调节同组悬挂齿臂(2)与支撑底座(1)圆心的连线之间的夹角为θ，将悬挂齿臂(2)安装进满足夹角θ的限位卡槽(3)内，悬挂齿臂(2)的组数为N，其中θ、N的计算公式为：

θ＝180r/R，

N＝[2R/r],N＝1,2,3,4,...，

式中，θ—同组悬挂齿臂与支撑底座圆心的连线之间的夹角，r—密封圈半径，R—支撑底座半径，N—悬挂齿臂组数，[]—取整符号。

10.根据权利要求8所述的镀膜方法，其特征在于，所述悬挂齿臂组数N取整之后若在支撑座圆柱面仍有剩余区域，剩余扇形区域所对圆心角为X，且X<θ，则在剩余区域悬挂半径小于r的密封圈。

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