CN114932024A - 一种用于轮毂的静电喷涂装置及其静电喷涂工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于轮毂的静电喷涂装置及其静电喷涂工艺。本发明包括喷涂防护罩及工装支具；所述喷涂防护罩包括防护罩本体，所述防护罩本体下端边缘延伸有凸台结构，所述防护罩本体下端中部还设有用于与轮毂中心孔配合的定位芯；所述工装支具包括托盘、软胶垫、基座芯、连接轴、轴承组、转轴、驱动装置，所述软胶垫设于托盘上方，所述连接轴依次与托盘、基座芯相连；所述喷涂防护罩的定位芯用于插入轮毂的中心孔内；所述轮毂的中心孔与工装支具的基座芯相配合。本发明通过整体式的防护罩替代单个逐一防护方式、流程复杂和分拣等方面的弊病，实现投入成本低、防护效果佳的优点。

Description

一种用于轮毂的静电喷涂装置及其静电喷涂工艺
技术领域
本发明涉及轮毂制造技术领域，尤其是指一种用于轮毂的静电喷涂装置及其静电喷涂工艺。
背景技术
在轮毂做涂装时，螺栓孔锥面、法兰面和中心孔装配面不能有漆膜和涂层，否则会导致装配接触面接触不良并引发螺栓松动等安全事故，但螺栓沉孔外端需有涂层防止产品老化。产品因外观要求，部分产品需喷涂返修，返修过程部分位置与一次下线产品特别是在螺栓孔沉孔处涂层存在视觉差异，少喷了漏白，多喷了螺栓孔粘粉粘堵问题，会引起客户不接受等问题。
目前行业采用的防护方法为：单个孔逐一防护，这种防护方式较难管控，且在工人防护时若产生失误会引发批量返修，从而造成较大的后处理成本。
中国专利CN104014504A公开了《轮毂表面前处理工艺》、中国专利CN104014470B公开《轮毂涂装喷粉喷漆工艺》及中国专利CN 206454806 U公开了一种轮毂静电喷涂装置。三份公开文件分别公开了轮毂表面前处理、轮毂涂装喷粉喷漆工艺及利用轮毂托架和轮毂夹爪将轮毂固定在箱体中并进行喷涂作业。
发明内容
为解决现有技术中采用单个孔逐一防护导致的较难管控且在工人防护时若产生失误会引发批量返修、从而造成较大的后处理成本的问题，本发明提供一种用于轮毂的静电喷涂装置及其静电喷涂工艺。
本发明首先提供一种用于轮毂的静电喷涂装置，包括轮毂上设有法兰中部的中心孔，所述静电喷涂装置包括喷涂防护罩及工装支具；
所述喷涂防护罩包括防护罩本体，所述防护罩本体下端边缘延伸有凸台结构，所述防护罩本体下端中部还设有用于与轮毂中心孔配合的定位芯；
所述工装支具包括托盘、软胶垫、基座芯、连接轴、轴承组、转轴、驱动装置，所述软胶垫设于托盘上方，所述连接轴依次与托盘、基座芯相连，所述转轴通过轴承组与连接轴相连，所述转轴与驱动装置相连；
所述喷涂防护罩的定位芯用于插入轮毂的中心孔内；所述轮毂的中心孔与工装支具的基座芯相配合。
在本发明的一种实施方式中，所述凸台结构包括随型面和设于所述随型面的外侧端的避让台。
在本发明的一种实施方式中，所述定位芯为沿防护罩本体下端中部延伸的圆柱形结构，所述圆柱形结构的母线与圆柱形结构的中心线呈1-1.5度的夹角；所述圆柱形结构下端边缘设有环状凸起。
在本发明的一种实施方式中，所述避让台与轮毂外法兰随型面之间的间隙、所述避让台与螺栓沉孔的上端型面之间的间隙均为0.13-0.5mm，所述避让台的环带宽度为5-12mm。
在本发明的一种实施方式中，所述环状凸起与凸台结构之间设有避空台，所述避空台到螺栓沉孔的上端型面之间的距离为1-5mm。
在本发明的一种实施方式中，所述随型面与轮毂中位于螺栓沉孔旁的法兰型面相贴合，所述随型面的环带宽度为：5-15mm。
本发明还提供一种轮毂的静电喷涂工艺，所述静电喷涂工艺包括如下步骤：
S1：将待喷涂轮毂工件通过多个清洗槽进行喷淋式处理，在每个清洗槽内喷淋0.5-2min；
S2：待喷涂轮毂经过喷淋式处理后，进入脱水烘烤处理，烘烤温度控制在60-150℃，烘烤时长为：10-15min；
S3：将经过脱水烘烤处理的待喷涂轮毂放置于工装支具，轮毂的中心孔与工装支具的基座芯相配合，并使位于轮毂螺栓小径一侧的法兰面置于工装支具软胶垫上；软胶垫能使轮毂的法兰面嵌入软胶垫中，保证法兰面及中心孔内腔无涂层；
S4：将喷涂防护罩本体的定位芯插入轮毂的中心孔内，使防护罩本体的随型面与螺栓沉孔旁的法兰型面相贴合；
S5：将待喷涂轮毂、防护罩本体随工装支具流转至静电喷涂工位区进行静电喷涂，静电压力为30-85KV，静电电流：8～25mA；
S6：从静电喷涂后的轮毂上取下喷涂防护罩，并将静电喷涂后的轮毂通过烘烤炉进行烘烤，温度为160-230℃，固化时间为30-45min。
S7：固化结束后，轮毂从产线上取下时，使得轮毂的法兰面、中心孔、螺栓孔锥面无涂层漆膜，不需后处理可直接进行后序的检验和测试。
在本发明的一种实施方式中，所述基座芯插入中心孔且与中心孔接触的部分设有斜角面，斜角面为45度倒角与轮毂中心孔外侧倒角吻合。
在本发明的一种实施方式中，步骤S7中，静电喷涂，雾化空气压力：3.2～6.5m3/h；对轮毂进行喷涂时，喷粉位置正面喷涂厚度在45-165μm。
在本发明的一种实施方式中，所述转轴设有锁紧螺纹孔，锁紧螺纹孔内设有锁紧螺栓；通过锁紧螺栓调节转轴转速，当待喷涂轮毂需要低速或不同转速时松开锁紧螺栓，并进行手动调整。
本发明的上述技术方案相比现有技术具有以下优点：
本发明由于釆用斜角面为45度倒角并与轮毂中心孔外侧倒角吻合，通过直接金属接触的方式来增强静电喷涂导电性；喷涂过程中，防护罩易放置并精准定位于待喷涂轮毂外端面；通过整体式的防护罩替代单个逐一防护方式，流程复杂，分拣等方面的弊病，实现投入成本低、防护效果佳，操控简单，喷涂后产品关键部位涂层一致性好等方面的优点；投入成本低、经济、高效适合批量产业化生产。
附图说明
为了使本发明的内容更容易被清楚的理解，下面根据本发明的具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明，其中
图1是本发明的待喷涂轮毂正视示意图。
图2是本发明的待喷涂轮毂的剖视图。
图3是本发明的防护罩本体结构示意图。
图4是本发明的轮毂安装于工装支具内的结构示意图。
图5是图4的局部放大图。
图6是图5的局部放大图。
说明书附图标记说明：1、法兰面；2、中心孔；3、螺栓锥面；4、螺栓小径；5、螺栓沉孔；6、装配孔；7、防护罩本体；8、手柄；9、避让台；10、随型面；11、定位芯；12、托盘；13、软胶垫；14、基座芯；15、斜角面；16、连接轴；17、轴承组；18、转轴；19、驱动装置；20、锁紧螺栓；21、锁紧螺纹孔；22、避空台。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好地理解本发明并能予以实施，但所举实施例不作为对本发明的限定。
实施例1
参照图1至图6所示，本发明的一种用于轮毂的静电喷涂装置，包括轮毂上设有法兰中部的中心孔2以及周向分布于中心孔2的螺栓孔和装配孔6，所述螺栓孔包括依次沿法兰轴向方向设置的螺栓沉孔5、螺栓锥面3和螺栓小径4；所述静电喷涂装置包括喷涂防护罩及工装支具；
所述车轮喷涂防护罩包括防护罩本体7，所述防护罩本体7下端边缘延伸有凸台结构，所述防护罩本体7下端中部还设有用于与待喷涂轮毂的轮毂中心孔2配合的定位芯11；
所述工装支具包括托盘12、软胶垫13、基座芯14、连接轴16、轴承组17、转轴18、驱动装置19；所述软胶垫13设于托盘12上方，所述连接轴16依次与托盘12、基座芯14相连，所述转轴18通过轴承组17与连接轴16相连，所述转轴18与驱动装置19相连；
所述喷涂防护罩的定位芯11用于插入轮毂的中心孔2内；所述轮毂的中心孔2与工装支具的基座芯14相配合。
具体地，所述凸台结构包括与待喷涂轮毂中位于螺栓沉孔5旁的法兰型面相一致的随型面10和设于所述随型面10的外侧端的避让台9。
具体地，所述定位芯11为沿防护罩本体7下端中部延伸的圆柱形结构，所述圆柱形结构设有锥度，所述圆柱形结构的母线与圆柱形结构的中心线呈1-1.5度的夹角a，所述夹角a范围为1-1.5度（如图3所示），使得定位较精准。
具体地，所述圆柱形结构下端边缘设有环状凸起。
具体地，所述环状凸起与凸台结构之间设有避空台22，所述避空台22到螺栓沉孔5的上端型面之间的距离为A，距离A为1-5mm（如图5所示），所述环状凸起的下外侧端设有倒角或圆角，所述环状凸起的下外侧端设有45度的倒角或圆角，方便定位芯11落位至待喷涂轮毂的中心孔2内。
具体地，所述避让台9与轮毂外法兰随型面设有间隙B1，所述随型面10与避让台9的交接处和轮毂外法兰随型面与螺栓沉孔5外端交接处设有间隙B2（如图6所示），所述间隙B1和B2均为0.13-0.5mm；所述避让台9的环带宽度b为5-12mm（如图3所示），上述设置保证每次喷涂时粉末或油漆进入上述间隙中的微量值处可控的定量状态。
具体地，防护罩本体7的随型面10与待喷涂轮毂中位于螺栓沉孔5旁的法兰型面相贴合，所述随型面10的环带宽度c为：5-15mm（如图3所示）。
具体地，所述防护罩本体7的上端面设有手柄8，防护罩本体7为金属结构，使得防护罩本体7与轮毂之间的接触为金属接触，通过金属接触的方式进行静电喷涂，导电性强。
实施例2
本实施例提供一种轮毂的静电喷涂工艺，包括如下步骤：
S1：将待喷涂轮毂工件通过多个清洗槽进行喷淋式处理，在每个清洗槽内喷淋0.5-2min；待喷涂轮毂工件采用铝合金材料制成。喷淋式处理工艺参见说明书表一，选用汉高R4无铬钝化工艺。
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本实施例中，采用汉高R4无铬钝化工艺时，选用柳溪，泛亚等专业生产涂装设备配套厂商。
S2：待喷涂轮毂经过喷淋式处理后，进入脱水烘烤处理，烘烤温度控制在60-150℃，烘烤时长为：10-15min；
S3：将经过脱水烘烤处理的待喷涂轮毂放置于工装支具，所述工装支具包括托盘12、软胶垫13、基座芯14、连接轴16、转轴18、驱动装置19，所述软胶垫13设于托盘12上方，所述连接轴16依次与托盘12、基座芯14相连，所述转轴18与连接轴16相连，所述转轴18与驱动装置19相连；将轮毂的中心孔2与工装支具的基座芯14相配合，并使位于轮毂螺栓小径4一侧的法兰面1置于工装支具软胶垫13上；软胶垫13能使轮毂的法兰面1嵌入软胶垫13中，保障法兰面1及中心孔2内腔无涂层；
S4：将喷涂防护罩本体7的定位芯11插入轮毂的中心孔2内，使防护罩本体7的随型面10与螺栓沉孔5旁的法兰型面相贴合；
S5：将待喷涂轮毂、防护罩本体随工装支具流转至静电喷涂工位区进行静电喷涂；所述静电喷涂系统的型号为德国瓦格纳尔EVOBELL3500；
静电喷涂原料为静电金属粉末（擎天PW-YW-13100），采用静电枪进行喷静电金属粉末，静电枪与轮毂表面的距离设置为50-350㎜，吐粉压力在0.78-1.6bar，静电压力为30-85KV，吐粉量为28.0-42.0m3/h，喷粉时间设定为18-22s，静电电流：8～25mA；雾化空气压力：3.2～6.5m3/h；对轮毂进行喷涂，使得喷粉位置正面喷涂厚度在45-165μm；
S6：从静电喷涂后的轮毂上取下喷涂防护罩，并将静电喷涂后的轮毂通过烘烤炉进行烘烤，温度为160-230℃，固化时间为38min；
S7：固化结束后，轮毂从产线上取下时，使得轮毂的法兰面1、中心孔2、螺栓孔锥面无涂层漆膜，不需后处理可直接进行后序的检验和测试。
具体地，所述防护罩本体7下端设有倒角；所述基座芯14入中心孔2且与中心孔2接触的部分设有斜角面15，斜角面15为45度倒角与轮毂中心孔外侧倒角吻合。
具体地，所述转轴18设有锁紧螺纹孔21，锁紧螺纹孔21内设有锁紧螺栓20；通过锁紧螺栓20调节转轴18转速，当待喷涂轮毂需要低速或不同转速时松开锁紧螺栓20，并进行手动调整。
综合上述，原先轮毂喷涂时需要人工上防护并堵住螺栓孔：即需五个螺栓孔防护堵+两个装饰孔防护+中心帽盖防护，使得下线产品法兰面1和螺栓孔锥面部分产品需返修打磨等后处理。而本发明所述的轮毂的静电喷涂装置用于喷涂，车轮喷涂防护罩易放置并定位于待喷涂轮毂，通过直接金属接触的方式进行静电喷涂，导电性强；通过整体式的防护罩替代单个逐一防护的方式且防护效果佳，操控简单，喷涂后产品关键部位涂层一致性好、投入成本低且经济高效，适合小样及批量产业化生产。
最后所应说明的是，以上具体实施方式仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照实例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (10)

1.一种用于轮毂的静电喷涂装置，包括轮毂上设有法兰中部的中心孔（2），其特征在于，所述静电喷涂装置包括喷涂防护罩及工装支具；
所述喷涂防护罩包括防护罩本体（7），所述防护罩本体（7）下端边缘延伸有凸台结构，所述防护罩本体（7）下端中部还设有用于与轮毂中心孔（2）配合的定位芯（11）；
所述工装支具包括托盘（12）、软胶垫（13）、基座芯（14）、连接轴（16）、轴承组（17）、转轴（18）、驱动装置（19），所述软胶垫（13）设于托盘（12）上方，所述连接轴（16）依次与托盘（12）、基座芯（14）相连，所述转轴（18）通过轴承组（17）与连接轴（16）相连，所述转轴（18）与驱动装置（19）相连；
所述喷涂防护罩的定位芯（11）用于插入轮毂的中心孔（2）内；所述轮毂的中心孔（2）与工装支具的基座芯（14）相配合。
2.如权利要求1所述的一种用于轮毂的静电喷涂装置，其特征在于，所述凸台结构包括随型面（10）和设于所述随型面（10）的外侧端的避让台（9）。
3.如权利要求1所述的一种用于轮毂的静电喷涂装置，其特征在于，所述定位芯（11）为沿防护罩本体（7）下端中部延伸的圆柱形结构，所述圆柱形结构的母线与圆柱形结构的中心线呈1-1.5度的夹角；所述圆柱形结构下端边缘设有环状凸起。
4.如权利要求2所述的一种用于轮毂的静电喷涂装置，其特征在于，所述避让台（9）与轮毂外法兰随型面之间的间隙、所述避让台（9）与螺栓沉孔（5）的上端型面之间的间隙均为0.13-0.5mm，所述避让台（9）的环带宽度为5-12mm。
5.如权利要求3所述的一种用于轮毂的静电喷涂装置，其特征在于，所述环状凸起与凸台结构之间设有避空台（22），所述避空台（22）到螺栓沉孔（5）的上端型面之间的距离为1-5mm。
6.如权利要求2所述的一种用于轮毂的静电喷涂装置，其特征在于，所述随型面（10）与轮毂中位于螺栓沉孔（5）旁的法兰型面相贴合，所述随型面（10）的环带宽度为：5-15mm。
7.一种轮毂的静电喷涂工艺，其特征在于，所述静电喷涂工艺包括如下步骤：
S1：将待喷涂轮毂工件通过多个清洗槽进行喷淋式处理，在每个清洗槽内喷淋0.5-2min；
S2：待喷涂轮毂经过喷淋式处理后，进入脱水烘烤处理，烘烤温度控制在60-150℃，烘烤时长为：10-15min；
S3：将经过脱水烘烤处理的待喷涂轮毂放置于工装支具，并将轮毂的中心孔（2）与工装支具的基座芯（14）相配合，并使位于轮毂螺栓小径（4）一侧的法兰面（1）置于工装支具软胶垫（13）上；软胶垫（13）能使轮毂的法兰面（1）嵌入软胶垫（13）中，保证法兰面（1）及中心孔（2）内腔无涂层；
S4：将喷涂防护罩本体（7）的定位芯（11）插入轮毂的中心孔（2）内，使防护罩本体（7）的随型面（10）与螺栓沉孔（5）旁的法兰型面相贴合；
S5：将待喷涂轮毂、防护罩本体随工装支具流转至静电喷涂工位区进行静电喷涂，静电压力为30-85KV，静电电流：8～25mA；
S6：从静电喷涂后的轮毂上取下喷涂防护罩，并将静电喷涂后的轮毂通过烘烤炉进行烘烤，温度为160-230℃，固化时间为30-45min；
S7：固化结束后，轮毂从产线上取下时，使得轮毂的法兰面（1）、中心孔（2）、螺栓孔锥面无涂层漆膜，不需后处理可直接进行后序的检验和测试。
8.如权利要求7所述的一种轮毂的静电喷涂工艺，其特征在于，所述基座芯（14）插入中心孔（2）且与中心孔（2）接触的部分设有斜角面（15），斜角面（15）为45度倒角与轮毂中心孔外侧倒角吻合。
9.如权利要求7所述的一种轮毂的静电喷涂工艺，其特征在于，
步骤S7中，静电喷涂，雾化空气压力：3.2～6.5m3/h；对轮毂进行喷涂时，喷粉位置正面喷涂厚度在45-165μm。
10.如权利要求7所述的一种轮毂的静电喷涂工艺，其特征在于，
所述转轴（18）设有锁紧螺纹孔（21），锁紧螺纹孔（21）内设有锁紧螺栓20；通过锁紧螺栓（20）调节转轴（18）转速，当待喷涂轮毂需要低速或不同转速时松开锁紧螺栓（20），并进行手动调整。
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