CN117512739B - 一种镁合金表面微弧氧化减摩复合膜层的制备装置 - Google Patents

Abstract

本发明属于微弧氧化技术领域，具体涉及一种镁合金表面微弧氧化减摩复合膜层的制备装置，该制备装置包括挂架主体，挂架主体由多个立柱、多个横杆和多个横梁组成，其中，一个所述立柱外侧的上端开设有外螺纹，记为第一挂杆，其余所述立柱记为第二挂杆，所述立柱的外侧从上端到下端均匀装配有多个装夹单元。本发明通过转动螺纹衬套，带动驱动空心管、第一驱动销和第二驱动销移动，通过第一驱动销或第二驱动销驱动第二装夹杆转动，使得第一装夹杆或/和第二装夹杆能够以不同的方式对不同的工件进行夹持固定，提高了装置的适用范围和使用寿命，同时，能够对多个工件同时进行夹持固定，提高了装夹工件的效率。

Description

一种镁合金表面微弧氧化减摩复合膜层的制备装置

技术领域

本发明属于微弧氧化技术领域，具体涉及一种镁合金表面微弧氧化减摩复合膜层的制备装置。

背景技术

镁合金作为一种轻质、高强度、耐腐蚀的金属材料，在航空航天、汽车制造、电子设备等领域具有广泛的应用前景。然而，由于镁合金的低硬度和较差的耐磨性能，限制了其在高速运动和高负荷工况下的应用，为了提高镁合金工件的耐磨性能，研究人员采用了许多表面处理技术，如阳极氧化、电镀、化学镀等。其中，微弧氧化技术因其能够在镁合金表面形成具有优良性能的减摩复合膜层而受到广泛关注。

对镁合金工件表面进行微弧氧化处理时，通过挂具固定镁合金工件，使得镁合金工件浸没于电解质溶液中，利用火花放电在镁合金工件表面生成一层致密、均匀、与基体结合良好的复合膜层，从而提高镁合金的耐腐蚀性、耐磨性和耐高温性能，能够有效减少镁合金的表面磨损。由于镁合金工件的应用场景不同，镁合金工件的尺寸和形状也各不相同，现有技术中，通过挂具对镁合金工件进行固定时，不同形状和尺寸的镁合金工件大多需要定制不同的挂具，使得现有的微弧氧化用挂具适用范围小，且存在定制周期长、使用寿命短（工件加工完毕不再使用该挂具）、不同类型的挂具占据较多的存储空间、提高生产成本等问题，基于上述问题，本申请文件提出了一种镁合金表面微弧氧化减摩复合膜层的制备装置以改善上述问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种镁合金表面微弧氧化减摩复合膜层的制备装置，通过转动螺纹衬套，带动驱动空心管、第一驱动销和第二驱动销移动，通过第一驱动销或第二驱动销驱动第二装夹杆转动，使得第一装夹杆或/和第二装夹杆能够以不同的方式对不同的工件进行夹持固定，提高了装置的适用范围和使用寿命，同时，能够对多个工件同时进行夹持固定，提高了装夹工件的效率。

本发明采取的技术方案具体如下：

一种镁合金表面微弧氧化减摩复合膜层的制备装置，包括挂架主体，挂架主体由多个立柱、多个横杆和多个横梁组成，其中，一个所述立柱外侧的上端开设有外螺纹，记为第一挂杆，其余所述立柱记为第二挂杆，所述立柱的外侧从上端到下端均匀装配有多个装夹单元，所述装夹单元包括第一装夹杆和第二装夹杆，所述第一装夹杆固定于立柱的外侧，所述第二装夹杆转动连接于立柱的外侧，还包括：

驱动单元，所述驱动单元装配于立柱上，所述驱动单元能够驱动第二装夹杆转动；

其中，根据工件的夹持需求，通过驱动单元能够调节第二装夹杆的位置，使得第一装夹杆和第二装夹杆对不同形状的工件进行夹持。

在一种优选方案中，所述第一装夹杆和第二装夹杆的内部从一端到另一端均依次开设有多个过孔，且多个所述过孔的孔径从一端到另一端依次递增。

在一种优选方案中，所述驱动单元包括多个驱动空心管、多个联动杆、螺纹衬套和第一驱动销，多个所述驱动空心管分别滑动连接于多个立柱的外侧，其中，与所述第一挂杆滑动连接的驱动空心管记为第一驱动管，其余所述驱动空心管记为第二驱动管，多个所述联动杆均匀固定于多个驱动空心管之间，所述螺纹衬套转动连接于第一驱动管外侧的上端，且所述螺纹衬套和第一挂杆螺纹连接，多个所述第一驱动销均匀固定于驱动空心管的外侧，且所述第一驱动销和第二装夹杆一一对应。

在一种优选方案中，所述驱动空心管的外侧均匀固定有多个第二驱动销，且所述第二驱动销和第二装夹杆一一对应。

在一种优选方案中，所述螺纹衬套的外侧设置有若干防滑纹。

在一种优选方案中，所述螺纹衬套的内部开设有多个杠杆孔，且多个所述杠杆孔环形分布于螺纹衬套的内部。

在一种优选方案中，所述立柱、横杆、横梁、第一装夹杆、第二装夹杆、驱动空心管、联动杆、第一驱动销和第二驱动销的材质具有良好的导电性、耐腐蚀性、耐高温性。

在一种优选方案中，一个所述第二挂杆的外侧开设有多个刻度标识，其中，一个所述刻度标识为基准标识，初始状态下，所述第二驱动管的上端和基准标识位于同一平面。

本发明取得的技术效果为：

本发明通过转动螺纹衬套带动驱动空心管、第一驱动销和第二驱动销在垂直方向上移动，通过第一驱动销或第二驱动销驱动第二装夹杆转动，使得第一装夹杆或/和第二装夹杆能够以不同的方式对不同的工件进行夹持固定，提高了装置的适用范围和使用寿命，降低了占用的存储空间和生产成本，使得装置更加便于使用；

本发明通过转动螺纹衬套带动多个驱动空心管移动，能够对多个工件同时进行夹持固定，提高了装夹工件的效率，降低了装夹工件耗费的时间，提高了生产效率；

本发明通过刻度标识和驱动空心管的配合，能够便捷的调节第一装夹杆远离立柱的一端和第二装夹杆远离立柱的一端之间的距离，使得工作人员更加便于调节第一装夹杆和第二装夹杆之间的间距，使得装置便于使用。

附图说明

图1是本发明整体的结构示意图；

图2是本发明图1中A处的局部放大图；

图3是本发明局部的结构剖视图；

图4是本发明整体结构的后视图；

图5是本发明图4中B处的局部放大图；

图6是本发明挂架主体的结构示意图；

图7是本发明驱动单元的结构示意图；

图8是本发明装夹单元的结构示意图；

图9是本发明镁合金工件A的夹持示意图；

图10是本发明镁合金工件B的夹持示意图；

图11是本发明镁合金工件C的夹持示意图；

图12是本发明镁合金工件D的夹持示意图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

10、立柱；10a、第一挂杆；10b、第二挂杆；11、横杆；12、横梁；13、刻度标识；20、装夹单元；21、第一装夹杆；22、第二装夹杆；30、驱动单元；31、驱动空心管；31a、第一驱动管；31b、第二驱动管；32、联动杆；33、螺纹衬套；34、第一驱动销；35、第二驱动销；36、杠杆孔。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合说明书附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

其次，此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本发明至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的“在一个较佳的实施方式中”并非均指同一个实施例，也不是单独的或选择性的与其他实施例互相排斥的实施例。

再其次，本发明结合示意图进行详细描述，在详述本发明实施例时，为便于说明，表示器件结构的剖面图会不依一般比例作局部放大，而且示意图只是示例，其在此不应限制本发明保护的范围。此外，在实际制作中应包含长度、宽度及深度的三维空间尺寸。

实施例一

请参阅附图1至图7所示，为本发明第一个实施例，该实施例提供了一种镁合金表面微弧氧化减摩复合膜层的制备装置，包括挂架主体，挂架主体由多个立柱10、多个横杆11和多个横梁12组成，其中，一个立柱10外侧的上端开设有外螺纹，记为第一挂杆10a，其余立柱10记为第二挂杆10b，立柱10的外侧从上端到下端均匀装配有多个装夹单元20，装夹单元20包括第一装夹杆21和第二装夹杆22，第一装夹杆21固定于立柱10的外侧，第二装夹杆22转动连接于立柱10的外侧且位于第一装夹杆21的上端，还包括：

驱动单元30，驱动单元30装配于立柱10上，驱动单元30能够驱动第二装夹杆22转动；

其中，根据工件的夹持需求，通过驱动单元30能够调节第二装夹杆22的位置，使得第一装夹杆21和第二装夹杆22对不同形状的工件进行夹持。

进一步的，通过第一装夹杆21和第二装夹杆22的配合能够对不同的镁合金工件以下列装配方式中的任意一种进行夹持固定：夹持、内撑、倒挂、螺钉固定。

需要说明的是，初始状态下，第一装夹杆21和第二装夹杆22处于相互平行的状态。

在该实施方式中，根据镁合金工件的形状选择合适的装配方式，运转驱动单元30，通过驱动单元30带动第二装夹杆22转动至合适位置，通过第一装夹杆21和第二装夹杆22的配合，按预设的装配方式对镁合金工件进行夹持固定，再通过吊具将装置以及镁合金工件浸没于电解液中进行微弧氧化，使得镁合金工件表面一层致密、均匀、与基体结合良好的复合膜层，从而提高镁合金工件的耐腐蚀性、耐磨性和耐高温性能，能够有效减少镁合金工件的表面磨损。

其次，请参阅图8所示，第一装夹杆21和第二装夹杆22的内部从一端到另一端均依次开设有多个过孔，且多个过孔的孔径从一端到另一端依次递增。

在该实施方式中，多个孔径逐渐递增的过孔，能够穿过不同直径的螺钉，通过螺钉和螺母的配合，能够对内部设置有通孔的镁合金工件进行固定。

再其次，请一并参阅图1至图5以及图7所示，驱动单元30包括多个驱动空心管31、多个联动杆32、螺纹衬套33和第一驱动销34，多个驱动空心管31分别滑动连接于多个立柱10的外侧，其中，与第一挂杆10a滑动连接的驱动空心管31记为第一驱动管31a，其余驱动空心管31记为第二驱动管31b，多个联动杆32均匀固定于多个驱动空心管31之间，螺纹衬套33转动连接于第一驱动管31a外侧的上端，且螺纹衬套33和第一挂杆10a螺纹连接，多个第一驱动销34均匀固定于驱动空心管31的外侧，且第一驱动销34和第二装夹杆22一一对应。

进一步的，驱动空心管31的外侧开设有多个腰形通孔，腰形通孔和第一装夹杆21以及腰形通孔和第二装夹杆22之间均一一适配。

在该实施方式中，转动螺纹衬套33，通过螺纹衬套33和第一挂杆10a的螺纹连接，使得螺纹衬套33在垂直方向上相对于第一挂杆10a移动，通过螺纹衬套33和第一驱动管31a的转动连接，使得螺纹衬套33带动第一驱动管31a在垂直方向上移动，当螺纹衬套33带动第一驱动管31a向下移动时，通过第一驱动销34和驱动空心管31的固定连接，使得驱动空心管31带动第一驱动销34向下移动，当第一驱动销34和第二装夹杆22接触后，通过第一驱动销34驱动第二装夹杆22转动，进而对第二装夹杆22的位置进行调节，此时，第二装夹杆22向远离第一装夹杆21的方向转动，通过第一装夹杆21和第二装夹杆22可以以倒挂或内撑或螺钉固定的方式对镁合金工件进行固定，同时，由于多个联动杆32固定于多个驱动空心管31之间，通过第一驱动管31a能够带动第二驱动管31b同步移动，使得装置能够对多个工件同时进行夹持固定，提高了装夹工件的效率，降低了装夹工件耗费的时间，提高了生产效率。

其次，请再次参阅图2、图3和图5，驱动空心管31的外侧均匀固定有多个第二驱动销35，且第二驱动销35和第二装夹杆22一一对应。

在该实施方式中，转动螺纹衬套33，通过螺纹衬套33带动驱动空心管31向上移动，通过螺纹衬套33和第二驱动销35的固定连接，使得螺纹衬套33带动第二驱动销35向上移动，当第二驱动销35和第二装夹杆22接触后，第二驱动销35驱动第二装夹杆22转动，使得第二装夹杆22向靠近第一装夹杆21的方向转动，此时，通过第一装夹杆21和第二装夹杆22可以夹持的方式对镁合金工件进行固定。

请再次参阅图2，螺纹衬套33的外侧设置有若干防滑纹。

在该实施方式中，防滑纹的设置，能够增加工作人员手部和螺纹衬套33之间的摩擦力，便于工作人员施力。

请再次参阅图2和图5所示，螺纹衬套33的内部开设有多个杠杆孔36，且多个杠杆孔36环形分布于螺纹衬套33的侧壁。

进一步的，与杠杆孔36配套使用的还有一圆杆，杠杆孔36的内径和圆杆的外径相适配。

在该实施方式中，当驱动空心管31的数量较多，造成驱动单元30整体的重量较大时，将配套使用的圆杆插入至杠杆孔36的内部，推动杠杆孔36，通过杠杆孔36带动螺纹衬套33转动，使得工作人员能够便捷的调整驱动单元30的位置。

立柱10、横杆11、横梁12、第一装夹杆21、第二装夹杆22、驱动空心管31、联动杆32、第一驱动销34和第二驱动销35的材质具有良好的导电性、耐腐蚀性、耐高温性。

具体的，微弧氧化挂具需要选用具有导电性、耐腐蚀性和耐高温的材质，这是由于微弧氧化是一个在高温高压下进行的电解过程。首先，良好的导电性能可以确保电流的顺畅通过，降低接触电阻，从而提高氧化效率。其次，选用具有耐腐蚀性的材质，如铝或铝合金，可以保证挂具在长时间使用过程中不会被腐蚀，提高其使用寿命。最后，耐高温性能则是为了避免在高温条件下挂具的变形和损坏。此外，阴极材料常选用不溶性金属材料，比如不锈钢。同时，对于处理特定材料，如钛合金，也可以考虑选用与待处理零件一样的材料来制作挂具，其材质可以是下列材质中的一种或多种：铝合金、不锈钢、钛合金或其他具有导电性、耐腐蚀性、耐高温性的材质，在本实施例中，上述元件的材质优选为钛合金。

进一步的，还可以对上述元件进行包胶处理，提升其使用性能，具体的，通过包胶处理可以增强挂具的耐用性，延长其使用寿命，其次，包胶处理也有助于提高挂具的抗腐蚀性能，使其在复杂的电解液环境中能够保持良好的稳定性。此外，包胶处理还可以增加挂具与工件之间的接触面积，保证工件在阳极氧化过程中的稳定性，总的来说，包胶处理能够提升装置的耐腐蚀性能和挂具的使用性能，从而更好地满足微弧氧化等工艺的要求。

请再次参阅图1和图2所示，一个第二挂杆10b的外侧开设有多个刻度标识13，其中，一个刻度标识13为基准标识，初始状态下，第二驱动管31b的上端和基准标识位于同一平面，刻度标识13用于表示第一装夹杆21远离立柱10的一端和第二装夹杆22远离立柱10的一端之间的距离。

在该实施方式中，通过上述方案设置，能够快速的调节第一装夹杆21和第二装夹杆22远离立柱10的一端之间的距离，当需要通过内撑的方式对镁合金工件进行固定时，可以根据镁合金工件夹持点之间的距离预先调节第一装夹杆21和第二装夹杆22之间的距离，使得第一装夹杆21和第二装夹杆22远离立柱10一端的距离略小于夹持点之间的距离，便于通过内撑的方式对镁合金工件进行固定。

在一个具体的实施例中，如图9所示，对镁合金工件A进行微弧氧化之前，在工件A上确定两个夹持点以及两个夹持点之间的距离，转动螺纹衬套33，使得螺纹衬套33向下移动，通过螺纹衬套33带动驱动空心管31、第一驱动销34和第二驱动销35向下移动，当第一驱动销34和第二装夹杆22接触后，通过第一驱动销34驱动第二装夹杆22转动，使得第二装夹杆22向远离第一装夹杆21的方向转动，通过刻度标识13和驱动空心管31的配合，使得第一装夹杆21远离立柱10的一端和第二装夹杆22远离立柱10的一端略小于两个夹持点之间的距离，将工件A放置于第一装夹杆21和第二装夹杆22上，再次旋转螺纹衬套33，使得第二装夹杆22继续转动，通过第一装夹杆21和第二装夹杆22的配合，使得装置通过内撑的方式对工件A进行固定。

在另一具体的实施例中，如图10所示，对镁合金工件B进行微弧氧化之前，转动螺纹衬套33，使得螺纹衬套33向下移动，通过螺纹衬套33带动驱动空心管31、第一驱动销34和第二驱动销35向下移动，当第一驱动销34和第二装夹杆22接触后，通过第一驱动销34驱动第二装夹杆22转动，使得第二装夹杆22向远离第一装夹杆21的方向转动，将工件B套接于第二装夹杆22的外侧，使得装置通过倒挂的方式对工件B进行固定。

在另一个具体的实施例中，如图11所示，对镁合金工件C进行微弧氧化之前，转动螺纹衬套33，使得螺纹衬套33向下移动，通过螺纹衬套33带动驱动空心管31、第一驱动销34和第二驱动销35向下移动，当第一驱动销34和第二装夹杆22接触后，通过第一驱动销34驱动第二装夹杆22转动，使得第二装夹杆22向远离第一装夹杆21的方向转动，通过螺钉穿过第二装夹杆22内部的过孔和螺母螺纹连接，将工件C固定于第二装夹杆22的外侧，使得装置能够通过螺钉对工件C进行固定。

在另一个具体的实施例中，如图12所示，对镁合金工件D进行微弧氧化之前，将工件D放置于第一装夹杆21的上端，转动螺纹衬套33，使得螺纹衬套33向上移动，通过螺纹衬套33带动驱动空心管31、第一驱动销34和第二驱动销35向上移动，当第二驱动销35和第二装夹杆22接触后，通过第二驱动销35驱动第二装夹杆22转动，使得第二装夹杆22向靠近第一装夹杆21的方向转动，通过第一装夹杆21和第二装夹杆22的配合，使得装置通过夹持的方式对工件D进行固定。

本发明的工作原理为：

根据镁合金工件的形状选择合适的装配方式，转动螺纹衬套33，通过螺纹衬套33带动驱动空心管31、第一驱动销34和第二驱动销35在垂直方向上移动，通过第一装夹杆21或/和第二装夹杆22对工件以内撑或倒挂或螺钉固定或夹持的方式进行固定，再通过吊具将装置以及镁合金工件浸没于电解液中进行微弧氧化，使得镁合金工件表面一层致密、均匀、与基体结合良好的复合膜层，从而提高镁合金工件的耐腐蚀性、耐磨性和耐高温性能，能够有效减少镁合金工件的表面磨损，使得装置能够通过多种方式对镁合金工件进行固定，提高了装置的使用范围、使用寿命，同时，降低了存储空间和生产成本。

以上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，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。本发明中未具体描述和解释说明的结构、装置以及操作方法，如无特别说明和限定，均按照本领域的常规手段进行实施。

Claims (7)

1.一种镁合金表面微弧氧化减摩复合膜层的制备装置，包括挂架主体，其特征在于：挂架主体由多个立柱（10）、多个横杆（11）和多个横梁（12）组成，其中，一个所述立柱（10）外侧的上端开设有外螺纹，记为第一挂杆（10a），其余所述立柱（10）记为第二挂杆（10b），所述立柱（10）的外侧从上端到下端均匀装配有多个装夹单元（20），所述装夹单元（20）包括第一装夹杆（21）和第二装夹杆（22），所述第一装夹杆（21）固定于立柱（10）的外侧，所述第二装夹杆（22）转动连接于立柱（10）的外侧，还包括：

驱动单元（30），所述驱动单元（30）装配于立柱（10）上，所述驱动单元（30）能够驱动第二装夹杆（22）转动；

所述驱动单元（30）包括多个驱动空心管（31）、多个联动杆（32）、螺纹衬套（33）和第一驱动销（34），多个所述驱动空心管（31）分别滑动连接于多个立柱（10）的外侧，其中，与所述第一挂杆（10a）滑动连接的驱动空心管（31）记为第一驱动管（31a），其余所述驱动空心管（31）记为第二驱动管（31b），多个所述联动杆（32）均匀固定于多个驱动空心管（31）之间，所述螺纹衬套（33）转动连接于第一驱动管（31a）外侧的上端，且所述螺纹衬套（33）和第一挂杆（10a）螺纹连接，多个所述第一驱动销（34）均匀固定于驱动空心管（31）的外侧，且所述第一驱动销（34）和第二装夹杆（22）一一对应；

其中，根据工件的夹持需求，通过驱动单元（30）能够调节第二装夹杆（22）的位置，使得第一装夹杆（21）和第二装夹杆（22）对不同形状的工件进行夹持。

2.根据权利要求1所述的一种镁合金表面微弧氧化减摩复合膜层的制备装置，其特征在于：所述第一装夹杆（21）和第二装夹杆（22）的内部从一端到另一端均依次开设有多个过孔，且多个所述过孔的孔径从一端到另一端依次递增。

3.根据权利要求1所述的一种镁合金表面微弧氧化减摩复合膜层的制备装置，其特征在于：所述驱动空心管（31）的外侧均匀固定有多个第二驱动销（35），且所述第二驱动销（35）和第二装夹杆（22）一一对应。

4.根据权利要求1所述的一种镁合金表面微弧氧化减摩复合膜层的制备装置，其特征在于：所述螺纹衬套（33）的外侧设置有若干防滑纹。

5.根据权利要求1所述的一种镁合金表面微弧氧化减摩复合膜层的制备装置，其特征在于：所述螺纹衬套（33）的内部开设有多个杠杆孔（36），且多个所述杠杆孔（36）环形分布于螺纹衬套（33）的内部。

6.根据权利要求3所述的一种镁合金表面微弧氧化减摩复合膜层的制备装置，其特征在于：所述立柱（10）、横杆（11）、横梁（12）、第一装夹杆（21）、第二装夹杆（22）、驱动空心管（31）、联动杆（32）、第一驱动销（34）和第二驱动销（35）的材质具有良好的导电性、耐腐蚀性、耐高温性。

7.根据权利要求1所述的一种镁合金表面微弧氧化减摩复合膜层的制备装置，其特征在于：一个所述第二挂杆（10b）的外侧开设有多个刻度标识（13），其中，一个所述刻度标识（13）为基准标识，初始状态下，所述第二驱动管（31b）的上端和基准标识位于同一平面。