本發(fā)明涉及一種零件平面鍍鉻裝置及方法，屬于特種工藝加工方法領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

目前，航空軍工產(chǎn)品中，對于工程電鍍鉻基本上均為球面、圓周面，對于平面的電鍍鉻僅僅為0.01mm以內(nèi)的裝飾性鉻層。隨著軍工新研產(chǎn)品的研制，部分關(guān)鍵零件耳片孔需與其余零件或組件連接并運(yùn)動，如與連接作動筒部位耳片孔僅靠基體材料難以達(dá)到設(shè)計要求性能，故需對其耳片孔周圍進(jìn)行圓環(huán)面鍍鉻，要求厚度（0.04mm-0.06mm）、硬度（≥900HV）及其他性能需按照工程鉻層電鍍要求。

通常該類異性面電鍍均通過膠帶或涂膠的方式對非鍍鉻區(qū)域進(jìn)行屏蔽保護(hù)，易形成中心部位厚度薄，周邊部位鉻層厚的不均勻、覆蓋能力差、過渡區(qū)不規(guī)則，鉻層不連續(xù)現(xiàn)象。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

根據(jù)產(chǎn)品異型平面電鍍要求，本發(fā)明旨在提供一種零件平面鍍鉻裝置及方法，該裝置根據(jù)零件平面的要求設(shè)計陽極、保護(hù)夾具，從而滿足異型平面電鍍工程鉻要求。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：

一種零件平面鍍鉻裝置，其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是，包括用于將零件固定在待鍍鉻平面上的夾具；由絕緣材料制成所述夾具上開有用于穿過陽極的第一孔和用于導(dǎo)氣導(dǎo)液的第二孔；所述夾具緊壓在零件的非鍍鉻區(qū)域而形成屏蔽保護(hù)；所述夾具與陽極電連接，該零件與陰極電連接。

使用時，根據(jù)有特殊要求鍍鉻型面可采用夾具保證異型面鉻層形成。

鍍鉻時，零件、夾具以及鍍鉻平臺置于鍍槽中，通電即對鍍鉻區(qū)域進(jìn)行鍍鉻，非鍍鉻區(qū)域由夾具屏蔽保護(hù)。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，還可以對本發(fā)明作進(jìn)一步的優(yōu)化，以下為優(yōu)化后形成的技術(shù)方案：

針對帶孔零件而言，所述零件具有零件孔，零件孔的孔徑為Φ，在該零件孔的周圍形成進(jìn)行環(huán)型面鍍鉻的環(huán)形鍍鉻區(qū)域，該環(huán)形鍍鉻區(qū)域的外徑為D，內(nèi)徑為d；所述夾具包括內(nèi)徑夾具和外徑夾具；所述內(nèi)徑夾具具有筒狀主體和環(huán)形凸臺，該筒狀主體裝在零件的孔內(nèi)，該環(huán)形凸臺緊壓在零件的孔口與環(huán)形鍍鉻區(qū)域內(nèi)側(cè)之間，所述外徑夾具緊壓環(huán)形鍍鉻區(qū)域外側(cè)的零件表面，從而使得內(nèi)徑夾具和外徑夾具對非鍍鉻區(qū)域形成屏蔽保護(hù)；所述內(nèi)徑夾具和外徑夾具的環(huán)形凸臺外緣之間為所述環(huán)形鍍鉻區(qū)域。

為了方便將夾具緊壓在零件上形成屏蔽保護(hù)，所述夾具還包括芯棒，所述內(nèi)徑夾具和外徑夾具上開有孔；所述芯棒穿過內(nèi)徑夾具和外徑夾具的孔并將所述內(nèi)徑夾具和外徑夾具緊壓在所述零件上；優(yōu)選芯棒的直徑D1為（Φ/2+0.4）-（Φ/2+0.6）。

作為一種具體的結(jié)構(gòu)形式，所述外徑夾具整體呈桶狀倒扣緊壓在所述零件上，所述陽極的一端固定在外徑夾具的底部內(nèi)側(cè)并與零件的環(huán)形鍍鉻區(qū)域?qū)?yīng)。

優(yōu)選地，所述外徑夾具的底部及側(cè)壁中部開有多個第二孔；優(yōu)選所述第二導(dǎo)孔的孔徑D3=L1/4，其中L1為內(nèi)徑夾具的筒狀主體的長度；優(yōu)選第一孔的孔徑D2=（D-D1）/4。本發(fā)明的外徑夾具具有特定深度要求、具有特定方向及尺寸的排氣孔、保護(hù)夾具裝有專用陽極、利用保護(hù)夾具特定倒角控制過渡區(qū)及零件吊掛方式等進(jìn)行電鍍。為了保證外徑夾具倒扣緊壓在零件上，能形成均勻、致密、光滑的鍍鉻層，所述外徑夾具有特定深度要求及特定方向及尺寸的導(dǎo)氣導(dǎo)液孔。

為了形成良好的過渡區(qū)，所述外徑夾具的緊壓端內(nèi)側(cè)設(shè)有倒角，所述內(nèi)徑夾具的環(huán)形凸臺外緣設(shè)有倒角，在外徑夾具的倒角和所述內(nèi)徑夾具的倒角之間形成鍍鉻層厚度遞減的過渡區(qū)域；優(yōu)選所述倒角均為45°；優(yōu)選所述倒角長度為1mm-2mm。

優(yōu)選地，所述外徑夾具的外徑比鍍鉻區(qū)域的外徑D大8mm-12mm；優(yōu)選大10mm。

所述外徑夾具內(nèi)腔深度為25mm -35mm。

針對零件上有兩個孔的情況，所述零件上開有孔或易于夾具固定的型面，使夾具分別緊壓在相應(yīng)的孔上并通過對拉螺桿固定在一起。

基于同一個發(fā)明構(gòu)思，本發(fā)明還提供了一種利用所述的零件平面鍍鉻裝置對零件進(jìn)行鍍鉻的工藝，其包括如下步驟：

S1、將零件通過夾具固定在鍍鉻平臺上，將陽極與夾具電連接，陰極與零件相連接；

S2、通過陽極進(jìn)行電鍍鉻，直到鍍鉻區(qū)域的鍍鉻層厚度達(dá)到工程鉻層厚度；優(yōu)選所述工程鉻層的厚度為0.04mm-0.06mm。

本發(fā)明利用外徑夾具一方面保證有特殊型面鉻層成型，另一方面可用于安裝和固定環(huán)形陽極，并在該夾具開有特定方向及尺寸要求的導(dǎo)氣導(dǎo)液孔，可保證筒體內(nèi)槽液與氣體能快速與電鍍槽槽液進(jìn)行交換，提供均勻、致密的鍍鉻層。

利用內(nèi)徑夾具和外徑夾具保護(hù)零件的非鍍鉻面，并在上述內(nèi)徑夾具外緣和外徑夾具內(nèi)側(cè)制作特定尺寸倒角，形成呈規(guī)則、厚度遞減的鉻層過渡區(qū)。

藉由上述結(jié)構(gòu)，異型型面電鍍工程鉻加工方法主要結(jié)合異型鍍鉻面構(gòu)型繞指對應(yīng)構(gòu)型的陽極、設(shè)計專用異型面保護(hù)工裝，通過內(nèi)部結(jié)構(gòu)，如排氣孔的方向、大小，內(nèi)腔深度，影響過渡區(qū)形成部位的設(shè)計，對有特殊要求的異型面進(jìn)行工程鉻層電鍍，達(dá)到工程鉻層要求的厚度，硬度，且外觀光滑、鉻層覆蓋100%、邊緣過渡區(qū)規(guī)則，厚度呈遞減狀態(tài)。

本發(fā)明可應(yīng)用于任一型面平面鍍鉻、圓環(huán)面及有特殊型面要求的電鍍鉻加工，對其鍍層均勻性、覆蓋率、環(huán)形，異型面過渡區(qū)的規(guī)則及厚度遞減，且對基體耐磨性、硬度值有很大提升，可延長零件使用壽命。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明改變了原有傳統(tǒng)鍍鉻工藝僅適用于規(guī)則圓周面的電鍍工程鉻及平面鍍裝飾鉻的方法，通過該發(fā)明成果推廣應(yīng)用如下：

1、對于有特殊要求的異型面進(jìn)行電鍍鉻合格率可達(dá)到100%；

2、根據(jù)圓環(huán)型面零件鍍鉻工藝方法的應(yīng)用，該方法可推廣至其余有特殊型面要求的工程鉻電鍍；

3、實(shí)用性強(qiáng)，尤其在鉻層沉積均勻性、過渡區(qū)厚度遞減的形成、內(nèi)外邊緣鍍層的規(guī)則形成具有關(guān)鍵的作用。

4、本發(fā)明好學(xué)易懂，安裝及拆卸方便，外形美觀簡潔；

本發(fā)明加工零件一次合格率達(dá)到100%，對零件的加工質(zhì)量及生產(chǎn)成本控制都有積極的推動作用。

此外，本發(fā)明方法簡單，電鍍陽極固定安全、牢固，保護(hù)工裝集陽極固定、排液、排氣、過渡區(qū)形成、對非鍍鉻面保護(hù)于一身，方便安裝及拆卸，且安裝之后簡潔、美觀。

本發(fā)明對環(huán)形鍍鉻面鉻層沉積不穩(wěn)定、均勻性差、內(nèi)外環(huán)邊過渡區(qū)不規(guī)則等現(xiàn)象，通過設(shè)計專用異型面保護(hù)工裝，通過內(nèi)部結(jié)構(gòu)，如排氣孔的方向、大小，內(nèi)腔深度，影響過渡區(qū)形成部位的設(shè)計，對有特殊要求的異型面進(jìn)行工程鉻層電鍍，該工藝方法的應(yīng)用將為平面鍍鉻、圓環(huán)面及有特殊要求鍍鉻面的形成有重要指導(dǎo)。

附圖說明

圖1是本發(fā)明一種待鍍鉻零件示意圖；

圖2是外徑夾具的縱剖面示意圖；

圖3是內(nèi)徑夾具的縱剖面示意圖；

圖4是本發(fā)的陽極固定示意圖；

圖5是圖4的右視圖；

圖6是本發(fā)明一個實(shí)施例的結(jié)構(gòu)原理圖

在圖中

1-芯棒；2-螺母；3-墊片；4.陽極；5-外徑夾具；6.內(nèi)徑夾具；7-零件；8-第一孔；9-第二孔；10-鍍鉻區(qū)域；11-非鍍鉻區(qū)域；12-倒角。

具體實(shí)施方式

以下將參考附圖并結(jié)合實(shí)施例來詳細(xì)說明本發(fā)明。需要說明的是，在不沖突的情況下，本發(fā)明中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互組合。為敘述方便，下文中如出現(xiàn)“上”、“下”、“左”、“右”字樣，僅表示與附圖本身的上、下、左、右方向一致，并不對結(jié)構(gòu)起限定作用。

實(shí)施例1

一種零件異形平面鍍鉻裝置，如圖6所示，包括用于將零件7固定在待鍍鉻平面上的夾具；由絕緣材料制成所述夾具上開有第一孔8和第二孔9；所述夾具與穿過第一孔8的陽極4電連接，該零件7與陰極電連接。所述零件7上開有孔，孔徑為Φ，該零件的孔周為環(huán)形鍍鉻區(qū)域，該環(huán)形鍍鉻區(qū)域的外徑為D，內(nèi)徑為d；所述夾具包括內(nèi)徑夾具6和外徑夾具5；所述內(nèi)徑夾具6具有筒狀主體和環(huán)形凸臺，該筒狀主體裝在零件7的孔內(nèi)，該環(huán)形凸臺緊壓在零件7的孔與環(huán)形鍍鉻區(qū)域之間，所述外徑夾具5緊壓環(huán)形鍍鉻區(qū)域外的零件表面，從而使得內(nèi)徑夾具6和外徑夾具5對非鍍鉻區(qū)域形成屏蔽保護(hù)；所述內(nèi)徑夾具6和外徑夾具5的環(huán)形凸臺外緣之間為所述環(huán)形鍍鉻區(qū)域。所述夾具還包括芯棒2，所述內(nèi)徑夾具6和外徑夾具5上開有孔；所述芯棒2穿過內(nèi)徑夾具6和外徑夾具5的孔并將所述內(nèi)徑夾具6和外徑夾具5緊壓在所述零件7上；所述外徑夾具5整體呈桶裝倒扣緊壓在所述零件7上，所述陽極4的一端固定在外徑夾具5的底部內(nèi)側(cè)。所述外徑夾具5的底部開有所述第一孔8和第二孔9（即導(dǎo)氣導(dǎo)液孔），該外徑夾具5的側(cè)壁上其中第一孔8用于穿入電鍍陽極4；優(yōu)選導(dǎo)氣導(dǎo)液孔的孔徑D2=（D-D1）/4。所述外徑夾具5的緊壓端內(nèi)側(cè)設(shè)有倒角，所述內(nèi)徑夾具6的環(huán)形凸臺外緣設(shè)有倒角，在外徑夾具5的45°倒角和所述內(nèi)徑夾具6的45°倒角之間形成鍍鉻層厚度遞減的過渡區(qū)域，倒角長度參考零件鍍鉻面過渡R尺寸，優(yōu)選為1mm-2mm。。

本實(shí)施例的鍍鉻平臺在對零件進(jìn)行鍍鉻時置于鍍槽中。

如圖6所示，所述零件7上開有兩個孔，兩套所述的夾具分別緊壓在相應(yīng)的孔上并通過對拉螺桿固定在一起。

所述外徑夾具5的外徑比鍍鉻區(qū)域的外徑D大10mm。

所述第一孔8的孔徑D3=L1/4，其中L1為內(nèi)徑夾具6的筒狀主體的長度。

本發(fā)明的具體設(shè)計思路及方法如下：

1、如圖1所示，以工程圖紙要求對零件孔直徑為Ф，長度為l的孔側(cè)面進(jìn)行圓環(huán)鍍鉻為例：

1）、以內(nèi)徑為d，外徑為D范圍進(jìn)行工程鉻層電鍍；

2）、工程鉻層要求厚度0.04mm-0.06mm，硬度值≥900HV，內(nèi)、外過渡區(qū)控制在2mm范圍以內(nèi)，且過渡區(qū)內(nèi)鉻層厚度向邊緣遞減；

3）、鉻層表面外觀光滑，鍍鉻范圍內(nèi)覆蓋率100%，過渡區(qū)邊緣鉻層規(guī)則，圓滑。

如圖1所示，圖紙要求以內(nèi)徑為d，外徑為D范圍進(jìn)行圓環(huán)面鍍鉻。零件倒角r，自r末端起，向外側(cè)2mm內(nèi)為鍍鉻過渡區(qū)。反之，外徑D向內(nèi)2mm內(nèi)為過渡區(qū)。

2、結(jié)合上述工程圖紙要求，設(shè)計加工方法如下：

1）根據(jù)零件要求電鍍部位外徑D為加工對象，設(shè)計圖2所示的專用保護(hù)夾具。各尺寸作用及要求說明如下（未標(biāo)注單位均為mm）：

a、D：保證鍍鉻后外徑尺寸；

b、D+10：夾具外徑，不宜在此尺寸基礎(chǔ)上增加或減少；增加不利排氣、排液，減少易造成夾具強(qiáng)度不足；

c、D1：固定芯棒孔，尺寸為Ф/2+0.5；

d、D2，D3：導(dǎo)氣導(dǎo)液孔；D2=(D-D1)/4，D3=L1/4，試驗證明尺寸控制對圓環(huán)形鉻層表面的光滑性、連續(xù)性至關(guān)重要

e、R×45°：R即圖紙要求的鉻層過渡區(qū)，經(jīng)試驗證明45°形成過渡區(qū)鍍層厚度呈遞減狀態(tài)，且規(guī)則、圓滑。R優(yōu)選為1mm-2mm。

f、L1：尺寸控制25mm-35mm，試驗證明鉻層覆蓋率100%，尺寸均勻性滿足工程鉻層±10%內(nèi)；

g、L1+5：夾具高度，尺寸原理同D+10；

2）根據(jù)零件要求電鍍部位以內(nèi)徑d為加工對象，設(shè)計制作如圖3所示的專用保護(hù)夾具。各尺寸作用及要求說明如下（未標(biāo)注單位均為mm）：

a、D1:與圖2中D1一致，均通過芯棒定位；

b、d1：固定內(nèi)徑工裝與零件的連接孔，d1=Ф-0.5；

c、d：保證鍍鉻后內(nèi)圓尺寸；

d、R×45°：同1）中R×45°。

e、l1：尺寸控制為零件孔l或l/2；如孔兩側(cè)面均需電鍍，則l1= l/2，如單側(cè)鍍鉻，則l1= l。

f、l1+5：內(nèi)徑夾具高度，尺寸原理同D+10；

3）利用如圖4和5所示的零件外徑專用保護(hù)夾具進(jìn)行電鍍陽極制作及安裝。其尺寸選用及安裝方法說明如下：

a、選取直徑或?qū)挾葹榧s為（D-d）/2的鉛絲或鉛皮，鉛皮厚度約3mm。

b、繞制方式：將鉛絲或鉛皮緊貼內(nèi)腔底平面與側(cè)面倒角處，并通過圖2部分導(dǎo)氣導(dǎo)液孔9通過Ф1-Ф2鐵絲或塑料扎帶進(jìn)行固定。

c: 鉛絲或鉛皮2端接頭經(jīng)繞制后均需從圖2所示的第一孔8中拉出，待電鍍時與陽極連接，此外，零件在電鍍時與陰極連接，通電進(jìn)行鍍鉻。

實(shí)施例2

一種零件標(biāo)準(zhǔn)平面鍍鉻裝置，包括用于將零件7固定在鍍鉻平臺上的夾具；由絕緣材料制成所述夾具上開有第一孔8；所述夾具與穿過第一孔8的陽極4電連接，該零件7與陰極電連接。所述夾具緊壓在零件7的非鍍鉻區(qū)域而形成屏蔽保護(hù)。與實(shí)施例1不同的是，本實(shí)施例直接在標(biāo)準(zhǔn)平面上鍍鉻，零件不開孔，可以省去實(shí)施例1的內(nèi)徑夾具，只保留外徑夾具對非鍍鉻區(qū)域進(jìn)行屏蔽保護(hù)后，直接對零件上的標(biāo)準(zhǔn)平面的鍍鉻區(qū)域進(jìn)行鍍鉻。該方法適用于僅對鍍鉻面外側(cè)有特殊型面要求時使用。

上述實(shí)施例闡明的內(nèi)容應(yīng)當(dāng)理解為這些實(shí)施例僅用于更清楚地說明本發(fā)明，而不用于限制本發(fā)明的范圍，在閱讀了本發(fā)明之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員對本發(fā)明的各種等價形式的修改均落入本申請所附權(quán)利要求所限定的范圍。