Устройство для хромирования наружных поверхностей

Устройство для хромирования наружных поверхностей

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ХРОМИРОВАНИЯ НАРУЖНЫХ ГОВЕРХНОСТЕЙ, содержащее корпус, анододержатель с анодом, механизм закрепления обра. батьтаемой детали и минералокерамические элементы, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью расширения технологических возможностей устройства и повышения качества покрытия, оно снабжено штангами, установленными в корпусе между анодом и механизмом закрепления обрабатьгоаемой детали с возможностью возвратно-поступательного перемещения и поворота вокруг своих осей механизмом регулирования усилия прижима минералокерамическнх элементов , выполненным в ввде установленкого на каждой штанге подпрутетненного рычага с роликом кулачка, установленного в корпусе с воэможностью поворота вокруг оси, и фиксатора разворота кулачков на заданный угол, причем ролик закреплен на свободном конце 1млчага с возможностью взаимодействия с кулачком, а кулачок кинематически связан с кулачком другой штанги и с фиксатором разворота кулачков на заданный угол, а минералокерамический элемент выполнен в виде набора брусков, т смонтированных на каждой штанге посредством пластинчатых пружин, расположенных на равном расс оянии одна от другой. 2. Устройство по п. 1, о т л ичающееся тем, что каяздый брусок шарнирно установлен-s инди4ib видуальной державке, закрепленной 00 на конце ппастинчатой пружины.

СООЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

4(5() С 25 D

ОПИСАНИЕ ИЭОБРЕТ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3625921/22-02 (22) 20.07.83 (46) 07.04.85. Бюл. В 13 (72) Е.П. Михайлов, Ю.В. Дарзнек, А.М. Цветков, В.В. Шкуратков и А.И. Емельянов (53) 621. 357.8. 002. 51 (088. 8) (56) 1. Патент СССР Ф 810084, кл. С 25 Р 17/08, 1979.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 926086, кл. С 25 D 17/12, 1980. (54)(57) 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ XP0NH-.

РОВАНИЯ НАРУЖНЫХ ПОВЕРХНОСТЕЙ, содержащее корпус, анододержатель с анодом, механизм закрепления обра-. батываемой детали и минералокерамические элементы, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью рас- ширения технологических возможностей устройства и повышения качества покрытия, оно снабжено штангами, установленными в корпусе между анодом и механизмом закрепления обрабатываемой детали с возможностью возвратно-поступательного перемеще„„SU,,114890Ò ния и поворота вокруг своих осей, механизмом регулирования усилия прижима минералокерамических элементов, выполненным в виде установленного на каждой штанге подпружиненного рычага с роликом, кулачка, установленного в корпусе с воэможностью поворота вокруг оси, и фиксатора разворота кулачков на заданный угол, причем ролик закреплен на свободном конце рычага с воэможностью взаимодействия с кулачком, а кулачок кинематически связан с кулачком другой штанги и с Фиксатором разворота кулачков на заданный угол, а минералокерамический элемент выполнен в виде набора брусков, смонтированных на каждой штанге посредством пластинчатых пружин, расположенных на равном расстоянии одна от другой.

2. Устройство по п. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что каждЬй брусок шарнирно установлен в индивидуальной державке, закрепленной на конце ппастинчатой пружины.

148997 3 в частности к устройствам для нане5 сения хромового покрытия на наружt0

55

Изобретение относится к области нанесения электролитических покрытий с одновременным механическим воздействием на осаждаемый слой, ную поверхность тел вращения.

Известно прижнмающее устройство для электролитической обработки деталей, содержащее корпус, выполненный в виде пластины. Пластина имеет множество термостатических элементов, корпус которых жестко соединен с пластиной. Подвижные стержни термостатических элементов взаимодействуют с подпружиненными штоками, на концах которых размещена траверса. Прижим детали происходит при достижении определенной температуры термостатического элемента.

При этом выдвигается подвижный стер— жень и, сжимая возвратную пружину, перемещает шток с траверсой до соприкосновения ее с деталью. Такое устройство можно использовать для механического воздействия минералокерамическими брусками на слой электролитического покрытия в процессе его осаждения на поверхность детали, заменив траверсу минералокерамическим бруском (1).

Однако, в случае использования такого устройства в упомянутом процессе, оно обладает существенным недостатком, заключающимся в невозможности производить регулирование усилия прижима минералокерамического бруска и поверХности обрабатываемой детали, что не позволит подобрать необходимый режим механического воздействия на осалдаемый слой, например, хромового покрытия.

Последнее обстоятельство приведет к снижению качества хромового покрытия.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является анодное устройство для гальванических покрытий, содержащее корпус. На корпусе установлен анододержатель, на котором неподвижно закреплен цилиндрический свинцовый анод. В теле анода и анододержателя выполнены отверстия. устройство также содержит несколько державок, в которых неподвижно закреплены минералокерамические бруски. Длина

:брусков равна или больше длины

50 образующей обрабатываемой поверхности. Все державки размещены в продольных пазах, выполненных в теле анода. Часть державок уста— новлена в пазах неподвижно, а по крайней мере одна установлена с возможностью радиального перемещения и постоянно подпружинена к обрабатываемой поверхности. На корпусе устройства смонтирован так.же механизм для закрепления обрабатываемой детали, подвода к ней технологического тока и сообщения ей вращения вокруг своей продольной оси.

В исходном положении обрабатывае1 мую деталь закрепляют концентрично аноду, а на ее торцы устанавливают заглушки, В результате этого образуется замкнутая полость, через которую прокачивается электролит, поступающий через отверстия в теле анода и анододержателя $2).

Однако известное устройство имеет недостаточно широкие технологические возможности. Иинералокерамические бруски установлены неподвижно относительно обрабатываемой по" верхности в направлении вдоль образующей..При этом протяженность поверхности,обрабатываемой бруском, определяется длиной этого бруска.

При обработке подпружиненным бруском осаждаемого слоя покрытия на длинномерных деталях, когда усилие прижима меньше усилия резания, изза дефектов формы обрабатываемой поверхности и самого бруска последний касается обрабатываемой поверхности только в двух точках. Остальные точки на обрабатываемой поверхности. не подвергаются выглаживающему воздействию бруска, в силу чего чистота поверхности и плотность хромового покрытия неравномерны.

Следовательно, такое устройство не обеспечит качественную обработку длинномерных деталей.

Известное устройство не гарантирует надлежащее качество получаемого покрытия из-за отсутствия возможности регулировать усилие поджима плавающего бруска. Отсутствие регулировки не позволяет подобрать оптимальный режим выглаживания осаждаемого слоя покрытия, при котором в нем не образуется трещин и расслоений. Кроме того, установленные неподвижно в радиальном направлении бруски срезают часть осаждаемого покрытия, что снижает чистоту поверхности и нарушает структуру покрь тия в месте среза.

Целью изобретения является расширение технологических возможностей и повышение качества покрытия.

Поставленная цель достигается тем, что устройство, содержащее корпус, анододержатель с анодом, механизм закрепления обрабатываемой детали и минералокерамическне элементы, снабжено штангами, установленными в корпусе между анодом и механизмом закрепления обрабатываемой детали с возможностью возвратно-поступательного перемещения и поворота вокруг своих осей, механизмом регулирования усилия прижима минералокерамических элементов, выполненным в виде установленного на каждой штанге подпружиненного рычага с роликом, кулачка, установленного в корпусе с возможностью поворота вокруг оси, и фиксатора разворота кулачков на заданный угол, причем ролик закреплен на свободном конце рычага с возможностью взаимодействия с кулачком, а кулачок кинематически связан с кулачком другой штанги и с фиксатором разворота кулачков на заданный угол, а минералокерамический элемент выполнен в ниде набора брусков, смонтированных на каждой штанге посредством пластинчатых пружин, расположенных на равном расстоянии одна от другой.

Кроме того, каждый брусок шарнирно установлен в индивидуальной державке, закрепленной на конце пластинчатой пружины.

Снабжение устройства штангами, установленными в его корпусе с возможностью возвратно-поступательного перемещения, а также размещение на каждой штанге подпружиненного к поверхности вращающейся детали минералокерамического элемента позволяют прикатывать осаждаемый слой покрытия в каждой точке поверхности любой протяженности, что дает воэможность обрабатывать детали любой длины, т.е ° расширяет технологические возможности устройства.

Выполнение минералокерамического элемента в виде набора брусков, количество которых в наборе зависит от длины обрабатываемой дета1148907 ли позволяет уменьшить амплитуду возвратно-поступательного перемещения штанг до величины 1,2-1,3 расстояния между соседними брусками, которое выбирается минимально возможным и, следовательно, уменьшить скорость перемещения брусков вдоль. повеРхности детали. Это исключает появление трещин и расслоений на поверхности покрытия, т.е. гарантирует получение качественного пок- рытия.

Размещение штанг в корпусе устройства с возможностью поворота вокруг своих осей и монтаж брусков на штангах с помощью пластинчатых пружин позволяют влиять на величину усилия прижима брусков к обрабатываемой поверхности с помощью разворота штанг. OT величины усилия прижима зависит чистота наружной поверхности покрытия и его плотность по толщине.

Выполнение механизма регулирования усилия прижима в виде установленного на каждой штанге подпружиненного рычага, на свободно%4 конце которого закреплен ролик, взаимодействующий с кулачком, раз30 мещение этого кулачка в корпусе устройства с возможностью поворота вокруг оси и снабжение его кинематической связью с кулачком другой штанги и с фиксатором разворота кулачков на требуемый угол, а также

35 выбор высоты каждого кулачка по крайней мере большей величины максимального перемещения штанги nosволяют одновременно развернуть обе штанги на заданный угол и зафикси40 ровать их в этом положении, т.е. ,создать требуемое усилие прижима и тем самым получить необходимые чистоту наружной поверхности и

45 плотность покрытия по толщине а

Э значит добиться повышения качества обработки. Кроме того, разворот и фиксацию углового положения штанг можно производить не останавливая возвратно-поступательного перемещения штанг.

На фиг. 1 изображено устройство для хромирования наружных поверхностей, вид сбоку; на фиг. 2 " вид

s5 А на фиг. 1; на фиг. 3 — разрез

Б-Б на фиг. 2; на фиг. 4 †. Разрез

В-В на фиг. 3; нз фиг. 5 — разрез

Г-Г на фиг. 2 на фиг. 6 — разрез

1148907

Д-Д на фиг, 4, на фиг. 7 — разрез

Е-E на фиг.. 4, Устройство содержит раму 1, на которой смонтированы все остальные узлы и детали. На раме установлена 5 колонна 2 с кареткой 3. Каретка смонтирована на колонне с воэможностью вертикального перемещения и поворота вокруг оси колонны 2. На каретке 3 жестко закреплен корпус 4, представляющий собой сварную конструкцию. На основании корпуса 4 по одной окружности выполнены отверстия, в которых закреплены стойки 5 и направляющие втулки 6. На стойках 5 закреплено полукольцо 7, выполненное из стойкого к кислотам материала, например фторопласта, а через направляющие втулки 6 пропущены штанги 8, свободные концы которых при помощи шаровой опоры 9 размещены в полукольце 7. Другие концы штанг 8 шарнирно установлены в траверсе 10- Траверса с возможностью возвратно-поступательного переме — щения размещена на гильзе 11, установленной на основании корпуса 4 в центре окружности, на которой размещены стойки 5 и втулки б. В теле траверсы 10 выполнена кольцевая про- 30 точка, в которую входят ролики 12, установленные на одном иэ концов рычага 13. Рычаг выполнен с переменным плечом н ось его закреплена в корпусе 4. Другой конец рычага 13 снабжен роликом 14 взаимодействующим с эксцентриком 15, ось которого закреплена в корпусе 4. Эксцентрик 15 приводится во вращение индивидуальным регулируемьм электро в 40 приводом (не показан).

Кроме того, в гильзе 11 смонтирован шпиндель 16, на одном конце которого установлен коллектор 17 для подвода технологического тока, 4 на другом — механизм 18 закрепления обрабатываемых деталей. Шпиндель приводится во вращение через приводную шестерню 19 от индивидуального регулируемого электропрнвода (не показан}.

Каждая штанга 8 выполнена состав-. ной. Нижняя составная часть штанги является сменной и на ней на равном и минимально возможном расстоянии одна от другой закреплены пластинчатые пружины 20. Количество закрепленных пружин в каждом конкретном случае выбирают в зависимости от длины обрабатываемой детали. На концах пружин смонтированы державки 21, в которых шарнирно установлены минералокерамические бруски 22.

На верхней составной части каж— дой штанги, размещенной в корпусе

4, жестко закреплен подпружиненный рычаг 23> на конце которого смон.тирован ролик 24, взаимодействующий с кулачком 25. Кулачок снабжен зубчатым венцом и установлен на оси 26, закрепленной в корпусе 4.

Зубчатые венцы кулачков 25 находятся в HocTQHHHQM зацеплении с зубчатым колесом 27, установленным на гильзе 11 с воэможностью вращения.

В постоянном зацеплении с зубчатым колесом 27 находится шестерня 28 фиксатора 29 разворота кулач-ков 25 на заданный угол. Фиксатор

29 разворота кулачков содержит втулку ЗО с фланцем, закрепленным на корпусе 4 и имеющим на своей боковой поверхности прямоугольный паз 31. Во втулке 30 с воэможностью поворота вокруг оси установлена втулка 32 со своим фланцем, на боковой поверхности которого выполнены прямоугольный паэ 33 и зубчатый сектор 34, взаимодействующий со съемньм зубчатым стопором 35, смонтированным на.корпусе 4. Во втулке 32 с воэможностью поворота установлена шестерня 28, на оси которой закреплена колодка 36 ° В колодке 36 -смонтирован подпружиненный рычаг 37 с зубом, поочередно взаимодействующим с пазами 31 и 33.

Снизу рамы 1 с помощью анододержателя 38 неподвижно закреплен свин— цовый анод 39, имеющий цилиндрическую форму. В рабочем положении ось анода 39 совпадает с осью шпинделя

16, а штанги 8 размещены между внутренней поверхностью анода и механизмом 18 закрепления детали.

Устройство работает следующим образом.

В исходном положении устройство находится на загрузочной позиции.

Фиксатор 29 вводят в зацепление с пазом 31 неподвижной втулки 30, при этом шестерня 28, соединенная с фиксатором 29, поворачивает зубчатое колесо 27. Колесо 27 посредством зубчатых венцов поворачива114890? ет кулачки 25, которые через ролики

24 и рычаги 23 поворачивают штанги 8, в результате чего минералокерамические бруски 22 расходятся на такое расстояние, при котором оправка .40 с пакетом поршневых колец 41 свободно подается под шпиндель 16 пневмодосылателем (не показан), при этом ось оправки оказывается соосной с осью шпинделя 16.

При помощи механизма 18 оправка с пакетом колец закрепляется на шпинделе.

40

Поворотом каретки 3 вокруг оси

35 колонны 2 и перемещением ее вниз вдоль колонны устройство переводится в рабочее положение. В результате пакет поршневых колец 41 и штанги 8 погружаются в электролит ванны и размещаются внутри и концен20 трично аноду 39. Далее к аноду 39 подводится положительный потенциал от источника технологического тока, а к поршневым кольцам 41 через шпиндель, коллектор 17 и оправку

40 — отрицательный потенциал, в результате чего начинается процесс электролиза. После этого фиксатор

29 переводят в зацепление с пазом

33 втулки 32. Вместе с фиксатором повернется и шестерня 28, которая через зубчатое колесо 2? повернет кулачки 25. Кулачки 25 через ролики

24 повернут штанги 8, а вместе с ними и пластины 20 с минералокерами- 35 ческими брусками 22. Бруски 22 прижмутся к обрабатываемой поверхности колец 41 с некоторым усилием, определяемым углом. поворота штанг, включая привод вращения шпинделя

16 и привод возвратно-поступательного перемещения штанг 8. При этом минералокерамические бруски 22 начинают прикатывать на наружную поверхность поршневых колец осаждае- 4> мый слой хрома. Для того, чтобы бруски 22 обкатывали каждую точку на поверхности пакета поршневых колец, экспериментально подбираются частота вращения шпинделя и час- 50 тота возвратно-поступательных перемещений штанг. Числовое значение этих параметров зависит от размеров обрабатываемой детали. Амплитуду возвратно-поступательных переме- 55 щений штанг устанавливают равной

1,2-1,3 шага размещения брусков 22 иа штанге 8.

Для достижения необходимого ка.чества хромового покрытия регулиру ется усилие поджима брусков 22 к обрабатываемой поверхности, для чего зубчатый стопор 35 выводится из зацепления с зубчатым венцом втулки 32. Втулку 32 поворачивают, при этом изменяется и угол g между фиксирующими прямоугольными пазами на втулках 30 и 32. Затем стопор

35 вновь вводят в .зацепление с венцом втулки 32, фиксируя тем самым паз 33 в новом положении. После достижения требуемой толщины хромового покрытия выключают технологический ток, отключают приводы вращения шпинделя и возвратно-поступательных перемещений штанг.

Устройство переводят на загрузочную позицию, где производятся съем готового пакета поршневых колец и установка нового. Далее процесс повторяется.

Предлагаемое устройство по сравнению с известными позволяет расширить технологические возможности устройства за счет обработки деталей любой протяженности, так как инструмент, механически воздействующий на осаждаемый слой, выполнен в виде набора стандартных минералокерамических брусков, установленных с минимальным шагом при помощи пластинчатых пружин на штангах, совершающих в процессе обработки возвратно-поступательные перемещения, причем амплитуда возвратно-поступательных перемещений выбрана большей, чем шаг установки минералокерамических брусков. Кроме того, устройство позво-. ляет обрабатывать детали различных диаметров, поскольку в нем предусмотрены регулировки частоты вращения шпинделя, частоты и амплитуды возвратно †поступательн перемещений инструмента.

Предлагаемое устройство позволяет также получить более качественные хромовые покрытия деталей, поскольку оно снабжено механизмом для регулирования усилия прижима минералокерамических пластин к обрабатываемой поверхности (регулировка усилия дает возможность достигать необходимой плотности и чистоты поверхности покрытия), сократить общую трудоемкость производст1148967

1О ва поршневых колец эа счет сокращения времени процесса хромирования колец и исключения последующих операций их механической обработки, сократить производственные площади . и высвобоДить обслуживающий персонал эа счет большей производительности.

Ожидаемый экономический эффект

5 от использования одного устройства составит 21,3 тыс. руб.! 148907

1148907

1148907 1148907

Составитель И. Саакова

Редактор А. Шщпкина Техред Ж.Кастелевич Корректор B. Гнрняк

3gxas 1829/17 Тираж 637 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1 1 3035, Москва, Ж-35, Рауыская наб . ° д . 4/5

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