Устройство для гальванического покрытия деталей

Устройство для гальванического покрытия деталей

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ГАЛЬВАНИЧЕСКОГО ПОКРЫТИЯ ДКТАМЕЙ, содержащее механизм транспортирования деталей, ванны, расположенные по замкнутой технологической линии, каждая из которых выполнена в виде внешнего резервуара с внутренней технологической емкостью, телескопически установленной во внутренней полости внешнего резервуара с возможностью вертикального возвратно-поступательного перемещения, анодные пластины и пневматический распределителе, о тличающееся тем, что, с целью уменьшения металлоемкости устройства, повышения эксплуатационной надежности и расширения технологичности , внутренняя технологическая емкость снабжена горизонтальной перегородкой, разделяющей ее на секции, нижняя из которых выполнена без дна и снабжена приспособлением для подъема и опускания внутренней технологической емкости, выполненным в виде эластичной камеры с гофрированными боковьали стенками, расположенной во внутренней полости нижней секции внутренней технологи ческой емкости, причем эластичная .камера соединена посредством гибкого шланга с пневматическим распределителем .

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

09) (11) 3(51)

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21 ) 3448278/22-02 (22) 09.04.82 (46) 30.01.84. Бюл. )) 4 (72) A.ß.Óæëàêîâ и В.С.Капитонов (71) Проектно-технологический институт "Сельхозтехпроект" (53) 621.357.5(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СОСР

9 751842, кл. С 25 D 17/02, 1977 °

2. Авторское свидетельство СССР

В 374385, кл. С 25 D 17/06, 1970. (54) (57) УстРОистВО ДЛЯ 1 АльыАничесKOIQ ПОКРЫТИЯ ДКТАИЕй, содержащее механизм транспортирования деталей, ванны, расположенные по замкнутой технологической линии, каждая из которых выполнена в:виде внешнего резервуара с внутренней технологической емкостью, телескопически установленной во внутренней полости внешнего резервуара с возможностью вертикального возвратно-поступательного перемещения, анодные пластины и пневматический распределител, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью уменьшения металлоемкости устройства, повышения эксплуатационной надежности и расширения технологичности, внутренняя технологическая емкость снабжена горизонтальной перегородкой, разделяющей ее на секции, нижняя из которых выполнена без дна и снабжена приспособлением для подъема и опускания внутренней технологической емкости, выполненным в виде эластичной камеры с гофрированными боковьвм стенками, расположенной во внутренней полости I нижней секции внутренней технологической емкости, причем эластичная .камера соединена посредством гибкого шланга с пневматическим распределителем. \

1070220

Изобретение относится к нанесению гальванических покрытий, в частности к устройствам для электролити ческого хромирования крупногабаритных изделий, например бамперов для . легковых автомобилей, передней облицовки последних и т.д .

Известно устройство для гальванической обработки изделий, содержащее ванну в виде резервуара, внутри которого установлена емкость, выполненная с возможностью возвратно-поступательного перемещения, причем нижняя секция емкости выполнена без нижнего днища и снабжена приспособлением для подъема и опускания l5 внутренней емкости, выполненным в виде штока с приводом (1l.

Однако известная конструкция не применима для подъема и опускания крупногабаритных ванн для на- 2О несения защитно-декоративного хромирования на крупногабаритные изделия.

Наиболее близкой к изобретению является установка для гальванического покрытия деталей, состоящая из ванн, расположенных по окружности, и непрерывно вращающегося ротора с подвесками для погружения деталей в ванны и перенесения их из одной ванны в другую. Подвеска 30 снабжена двумя независимыми зажимными устройствами, состоящими из зажима и штока, на который воздействует посредством ролика индивидуальный неподвижно установленный на станине установки копир.

В процессе загрузки производят установку изделий в подвески ротора. При заходе копирных роликов на копиры штоки, перемещаясь в трубах державки в сторону сжатия пружин, воздействуют на зажимы, поворачивая их до образования необходимого для входа детали раствора губок.

При сходе копирных роликов с копиров штоки под действием пружин воэ- 45 вращаются в исходное положение происходит захват изделия. При вращении ротора детали, закрепленные в подвесках, транспортируются последовательно по операциям техноло- 5р гического процесса.

Погружение в ванны и выход иэ них осуществляется посредством копира, воздействующего на копирный ролик, жестко связанный с державкой подвески. Последняя совершает качательные движения в вертикальной плоскости вокруг оси.

В процессе обработки перехват детали с изменением мест его креп- бО ления производится от копиров воздействием штоков на зажимы подвески. Каждая пара рычагов зажима подвески при освобождении изделия соBeplaaeT два движения — разворот рычагов для образования раствора губок и вертикальное перемещение

sp я подъема нижних концов губок выше уровня иэделия (2 .

Однако иэ-эа сложности выполнения такая конструкция установки для гальванического покрытия деталей не всегда обеспечивает требуемую эксплуатационную надежность в процессе работы и приводит к преждевременному выходу из строя отдельных узлов непрерывно вращающегося ротора с подвесками для погружения деталей в ванны и перенесения их из одной ванны в другую известной!установки для гальванического покрытия деталей, причем непрерывно вращающийся ротор с подвесками для погружения деталей в ванны и перенесения их иэ одной ванны в другую требует для своего выполнения неэкономичной затраты излишнего металла, а это значительно увеличивает его металлоемкость и себестоимость, что значительно ограничивает область применения.

Цель изобретения — уменьшение металлоемкости устройства, повышение эксплуатационной надежности и расширение технологичности., Укаэанная цель достигается тем, что в устройстве для гальванического покрытия деталей, содержащем механизм транспортирования деталей, ванны, расположенные по замкнутой технологической линии, каждая из которых выполнена в виде внешнего резервуара с внутренней технологической емкостью, телескопически установленной во внутренней полости внешнего резервуара с возможностью вертикального возвратно-поступательного перемещения, анодные пластины и пневматический распредели1ель, внутренняя технологическая емкость снабжена горизонтальной перегородкой, разделяющей ее на секции, нижняя иэ которых выполнена беэ дна и снабжена приспособлением для подъема и опускания внутренней технологической емкости, выполненным в виде эластичной камеры с гофрированными боковыми стенкою, расположенной во внутренней полости нижней секции внутренней технологической емкости, причем эластичная камера соединена посредством гибкого шланга с пневма- тическим распределителем.

На фиг. 1 схематически изображено устройство для гальванического покрытия деталей с ваннами, расположенными по замкнутой технологической линии, вид в плане, на фиг. 2 ванна устройства для гальванического покрытия деталей с приспособлением для подъема и опускания внутренней технологической емкости в

1070220

Во внутренней полости верхней секции 8 технологической емкости 6 горизонтально установлены на дне последней полые трубки 11, боковые стенки которых перфорированы. Полые

65 момент достижения внутренней технологической емкости крайней нижней точки (разрез A-A на фиг. 1 ; на фиг. 3 — то же, в момент достижения внутренней технологической емкости крайней верхней точки и погружения крупногабаритной обрабатываемой детали в электролит, на фиг. 4 токосъемник (разрез Б-Б на фиг. 3).

Устройство для гальванического покрытия деталей, содержит механизм 1 транспортирования деталей, состоящий из замкнутого подвесного конвейера, неподвижно установленного над ваннами 2, расположенйыми йо замкнутой технологической линии. Каж- 15 дая из ванн 2 выполнена в виде внешнего резервуара 3, снабженного верхней крышкой 4. Внешний резервуар 3 служит для заполнения последнего рабочей жидкостью, например водой, 20 до среднего уровня, причем во внутренней полости внешнего резервуара 3 неподвижно установлены боковые напранляющие 5. Последние установлены по боковым торцам проема, ныпол- 75 ненного в верхней крышке 4 внешнего резервуара 3.

Во внутреннюю полость каждого из внешних резервуаров 3 телескопически установлена внутренняя технологи30 ческая емкость б с возможностью вертикального возвратно-поступательного перемещения по боковым направляющим 5. Внутренняя полость каждой из внутренних технологических емкостей 6 разделена горизонтальной перегородкой 7 на верхнюю секцию 8, служащую для заполнения последней электролитом, и на нижнюю секцию 9, выполненную без нижнего днища. Ниж» няя секция 9 каждой из внутренних 40 .технологических емкостей б снабжена приспособлением для подъема и опускания внутренней технологической емкости 6 ° Каждое из приспособлений для подъема и опускания внутрен- 45, ней технологической емкости б выполнено в виде эластичной камеры 10 со сжатым воздухом и гофрированными боковыми стенками. Каждая из эластичных камер 10 расположена 50 во внутренней полости нижней секции 9 внутренней технологической емкости б. Верхний торец эластичной камеры 10 жестко связан с нижней плоскостью днища верхней секции 8 внутренней емкости б. Эластичная камера 10 выполняет роль. поплавка в процессе подъема внутренней технологической емкости б вверх по вертикали по боконым направлякщим 5.

60 трубки 11 служат для пропускания сжатого воздуха через электролит, которое вызывает усиленное движение электролита и соответственно усиленное перемешивание прикатодного слоя

Во внутреннюю полость верхней секции 8 технологической емкости б установлены электроды 12, служащие в процессе xpomposания анодом, а крупногабаритное обрабатываемое иэделие 13 является катодом.

В течение технологического цикла обрабатываемое изделие 13 в зависимости от характера обработки может представлять собой анод или к .тсд.

С наружной стороны внешнего резервуара 3 расположен пневматический распределитель 14, нижний торец которого соединен посредством гибкого шланга 15 с эластичной камерой 10 приспособления для подъема и опускания внутренней технологической емкости 6, причем верхний торец пневматического распределителя 14 подключен к магистрали сжатого воздуха (не показана) .

На одной из боковых сторон внешнего резервуара 3 неподвижно установлен в средней части боковой стенки нижний концевой выключатель 16, вступающий в контакт с нижней частью бокового кронштейна 17, который жестко связан своей, верхней частью с наружной боковой стенкой внутренней технологической емкости 6. Нижний концевой выключатель 16 служит для выдачи исполнительной команды на впускной клапан пневматического распределителя 14, автоматически перекрывая при этом подачу сжатого воздуха из магистрали сжатого воздуха в эластичную камеру 10 приспособления для подъема и опускания внутренней технологической емкости 6.

В верхней части боковой стенки внешнего резервуара 3 неподнижно установлен верхний концевой выключатель 18, вступакиций в контакт с верхней частью бокового кронштейна 17.жестко связан своей верхней частью с наружной боковой стенкой внутренней технологической емкости b. Верхний концевой выключа тель 18 служит для ныдачи исполнительной команды на выпускной клапан пневматического распределителя 14, автоматически перекрывая при этом выпуск сжатого воздуха из эластичной камеры 10 приспособления для подъема и опускания внутренней технологической емкости 6 в окружающую атмосферу. .Для подключения крупнЬгабаритной обрабатываемой детали 13 к отрица1070220

Циркуляция электролита во внутренней полости верхней секции 8 технологической емкости б осуществляется через трубопроводы 27 и 28. устройство для гальванического ,покрытия деталей работает следующим образом.

В процессе навески осуществляют установку крупногабаритного обрабатываемого иэделия 13 на нижнюю часть подвески 22 механизма 1 транспортирования деталей.

После автоматической остановки транспортируемого крупногабаритного обрабатываемого изделия 13 над наружным уровнем электролита, заполняющим внутреннюю полость верхней секции 8 внутренней технологической емкости б, автоматически осуществ-. ляется процесс подъема внутренней технологической емкости 6 по вертикали вверх до крайней верхней точки за счет подачи сжатого воздуха из .стационарной магистрали сжатого воздуха во внутреннюю полость эластичной камеры 10 приспособления для подъема и опускания внутренней технологической емкости 6 через впускной клапан пневматического распре-. делителя 14. Для осуществления процесса открытия впускного клапана на последний подается исполнитель50

65 тельному полюсу источника постоянного тока служит токосъемник 19, жестко связанный. с нижней частью корпуса кронштейна 20, неподвижно установленного на верхней части монорельса 21 механизма 1 транспортиро- 5 вания деталей.

Для перемещения крупногабаритной обрабатываемой детали.13 посредством механизма 1 транспортирования последовательно из одной ван- 10 ны 2 в другую по операциям технологического процесса нижняя часть корпуса подвески 22 вступает в контакт с токосъемником 19.

Верхняя часть корпуса подвески 22 15 перемещается во время транспортирования крупногабаритной обрабатываемой детали 13 последовательно из одной ванны 2 в другую по операциям технологического процесса посредством двух диаметрально расположенных: роликов 2S по краям монорельса 21 механизма 1 транспортирования деталей, причем в среднюю часть корпуса подвески 22 вмонтирована диэлектри- 25 ческая промежуточная пластина 24.

Токосъемник 19 выполнен в виде двух противоположно распложенных фигурных контактных пластин 25, на,ружные; корпуса которых подпружине- 3

Иы цилиндрическими пружинами 26 (фига 4) ная команда от реле времени не показано . После подачи исполнитель ной команды от реле времени автоматически открывается впускной клапан пневматического распределителя 14.

Минуя впускное отверстие последнего, сжатый воздух подается через гибкий шланг 15 во внутреннюю полость эластичной камеры 10 приспособления для подъема и опускания внутренней технологической емкости б.

Эластичная камера 10 приспособления, увеличиваясь в объеме эа счет выпрямления ее боковых гофрированных стенок, начинает всплывать, осуществляя при этом плавный подъем внутренней технологической емкости б по вертикали вверх до крайней верхней точки по боковым направляющим 5 внешнего резервуара 3, При достижении внутренней технологической емкости б крайней верхней точки обрабатываемое крупногабаритное изделие 13 погружается полностью в электролит, заполняющий внутреннюю полость верхней секции 8 внутренней технологической емкости b в нижний концевой выключатель 16 вступает в контакт с нижней частью бокового кронштейна 17, жестко связанного своей верхней частью с наружной боковой стенкой внутренней технологической емкости б. В момент контакта нижний концевой выключатель 16 выдает исполнительную команду на впускной клапан пневматического распределителя 14. Впускной клапан пневматического распределителя 14 автоматически перекрывает при этом подачу сжатого воздуха в эластичную камеру 10 приспособления для подъема и опускания внутренней технологической емкости 6..

Процессу нанесения защитио-декоративного хромирования на поверхность крупногабаритной обрабатываемой детали 13 предшествует нанесение на последнюю надежных защитных подслоев меди и никеля, а тонкий слой хрома („около 1 мк .) наносят на подслой для защиты его от окисления. Такое комбинированное покрытие сохраняет блестящую поверхность в течение длительного периода времени.

Процесс нанесения защитно-декоративного хромирования построен по известной технологической схеме: обезжиривание - промывка - декапирование - промывка — меднение — промывка - декапирование - .промывка— никелирование - промывка — обработка в растворе хромового ангидридахромирование - промывка — обработка в растворе метабисульфита натрия1070220 промывка в начале холодной, а затем в горячей водой - сушка.

Процесс. нанесения защитно-декоративного хромирования осуществляют для крупногабаритных обрабатываемых деталей 13 при плотности тока 60

80 A/äì, при температуре электролиФ та 55-60 С. Выход по току при указанной плотности тока и заданной выше температуре составляет 20,5В. .10

Перемешивание электролита в верхней секции 8 внутренней технологической емкости 6 осушествляют посредством пропускания сжатого воздуха через полые трубки. 11, проложенные по дну верхней секции 8 внутренней технологической емкости 6, причем боковые стенки полых трубок 11 перфори. рованы:(барботаж .

1Геремешивание электролита в верхней секции 8 внутренней технологичес-20 кой емкости 6 вызывает усиленное движение электролита и соответственно усиленное перемешивание прикатодного слоя.

Диффузия ионов через прикатодный слой электролита при хромировании определяет концентрацию разряжакхцихся ионов на поверхности катода при данной плотности тока и тем самым существенно влияет на процесс обра- 30 зования осадка. Перемешивание электролита в прикатодном слое ускоряет диффузию ионов хрома, что позволяет повысить плотность тока и увеличить выход хрома rio току. .35

В результате турбулентного движения электролита у поверхности катода выход по току возрастает до

20-22%, а плотность тока может быть повышена до 150-200 A/äì, причем 40 скорость наращивания становится значительно выше, чем в стационарном электролите. Понижение температуры электролита позволяет еще больше увеличить выход по току, при- 45 . чем при проточном электролите твердость и износостойкость хромовых покрытий заметно выше, чем в стационарных электролитах.

Процесс нанесения защитно-декоративного хромирования на крупногабаритные обрабатываемые изделия 13 осуществляют в течение 4-5 мин, причем электролит постоянно перекачивают через трубопроводы 27 и 28 в дополнительный бак циркуляционной системы (не показан).

Временный интервал для осуществления процесса нанесения защитнодекоративного хромирования от 4 до

5 мин задается через реле времени 60 (не показано) .

Так как реле времени электрически связано через промежуточное реле (не показано) с пневматическим распределением 14, то по истечении указанного временного интервала, равного 4-5 мин, реле времени выдает исполнительную команду через промежуточное реле для автоматического открывания выпускного клапана пневматического распределителя 14.

После осуществления процесса открывания выпускного клапана сжатый воздух из эластичной камеры 10 приспособления для подъема и опускания внутренней технологической емкости 6 стравливается в окружающую атмосферу. Эластичная камера 10, уменьшаясь в объеме за счет сжимания боковых гофрированных стенок эластичной камеры 10, начинает плавно опускать внутреннюю технологическую емкость 6 по вертикали вниз до крайней нижней точки по боковым направляющим 5. При достижении внутренней технологической емкости б крайней нижней точки верхний концевой выключатель 18 вступает в контакт с верхней частью бокового кронштейна 17, жестко связанного своей верхней частью с наружной боковой стенкой внутренней технологической емкости- 6.

В момент. контакта верхний концевой выключатель 18 выдает исполнительную команду на выпускной клапан пневматического распределителя 14.

Выпускной клапан пневматического распределителя 14 автоматически перекрывает выброс в атмоСферу сжатого воздуха из эластичной камеры 10 приспособления для подъема и опускания внутренней технологической емкости 6

После съема крупногабаритных обработанных деталей 13 и осуществления процесса их сушки цикл навески крупногабаритных обрабатываемых изделий 13 и дальнейшего их гальванического покрытия повторяется.

Предлагаемое устройство для гальванического покрытия деталей просто в изготовлении, обслуживании и надежно в работе, его конструктивное выполнение позволяет исключить в механизме транспортирования деталей наличие устройства для погружения крупногабаритных обрабатываемых де" талей во внутренние технологические ванны и подъема их из последних, так как процессы погружения крупногабаритных обрабатываемых деталей во внутренние технологические ванны и подъема их из последних осуществляется за счет подъема или опускания каждой из внутренних технологических ванн посредством включения

s рабочую схему предлагаемого устройства специального приспособления для подъема и опускания внутренней технологической ванны, выполненного в виде эластичной камеры со

1070220

10 сжатым воздухом и гофрированными . боковыми стенками, причем указанная эластичная камера расположена.во внутренней полости нижней секции .внутренней технологической ванны, жестко связана верхним торцом с нижней плоскостью днища верхней секции внутренней технологической ванны и соединена посредством гибкого шланга с пневматическим распределителем, что позволяет автоматизировать непосредственно весь технологический процесс гальванического покрытия деталей. Кроме того, изобретение позволяет значительно удешевить технологию изготовления, повысить эксплуатационную надежность и долговечность предлагаемого устройства, а также снизить (от 20 до

25% 1 его себестоимость эа счет значительного упрощения конструкции.

Отсутствие в предлагаемой конструкции устройства для гальванического покрытия различных подвижных электродов позволяет осуществлять качественные покрытия изделий с несимметричными сложными повехностями.

Использование изобретения дает воэможность осуществлять быструю регулировку расстояния между анодными пластинами и крупногабаритны-. ,ми обрабатываемыми деталями, что делает устройство для гальванического покрытия дЕталей более универсальным и позволяет применять его в ав10 томатических гальванических линиях с различными процессами, где транспортировка крупногабаритных обрабатываемых деталей осуществляется механизмами транспортирования деталей, а для обеспечения более высокого качества обработки крупногабаритных деталей выбирают оптимальное расположение анодных пластин при минимальных затратах времени и энергоресурсоа, что значительно расширяет область его применения.

Экономический эффект от максимального использования предлагаемого устройства составит 750 тыс.руб в год.

1070220 OVa22O

Фиг. Х

E-c5

Фиг. 4

ВНИИПИ Заказ 11652/29 Тираж 633 Подписное

Филиал ППП "Патент", г.Ужгород, ул, Проектная, 4