一种汽车轮毂高温磷化槽的制作方法

技术领域：

本发明涉及轮毂加工设备和工艺领域，具体设计一种汽车轮毂高温磷化槽。

背景技术：
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轮毂指汽车轮胎内以轴为中心用于支撑轮胎的圆柱形金属部件，通俗地说，就是车轮中心安装车轴的部位，是连接制动鼓(制动盘)、轮盘和半轴的重要零部件。

所谓"轮胎"就是车"轱辘"当中的橡胶部分，它本身是软体的，所以轮胎内廓支撑轮胎的圆桶形的、中心是装在轴上的部件就叫轮毂。钢质轮毂最主要的优点就是制造工艺简单成本相对较低，而且抗金属疲劳的能力很强，也就是我们俗称的便宜又结实。但钢质轮毂的缺点也相对比较突出就是外观丑陋，重量较大，惯性阻力大，散热性也比较差，而且非常容易生锈。

合金材质轮毂正好可以弥补这样的问题，较轻的重量，惯性阻力小，制作精度高，在高速转动时的变形小，惯性阻力小，有利于提高汽车的直线行驶性能，减轻轮胎滚动阻力，从而减少了油耗。合金材质的导热性能又是钢的三倍左右，散热性好，对于车辆的制动系，轮胎和制动系统的热衰减都能起到一定的作用。市场上的原厂车的合金轮毂都以铝合金为主，当然很多改装轮毂为了达到一定的特殊要求以及视觉的提升会选择铬、钛等元素作为基本材料。不过，跟钢材质轮毂比起来，合金轮毂的价格要贵出不少，所以往往在很多中低端级别的原厂车中，钢质轮毂会出现在低配车型上，而合金轮毂则是高配车型的标配。

在目前轮毂的加工制造过程中，为了提高轮毂的加工质量和使用效果，会经过多道加工处理工序，其中对初品轮毂进行磷化也是非常重要的一个步骤，本专利提供一种汽车轮毂磷化槽，能够有效的提高轮毂磷化的效率和质量，解决目前磷化速度慢的技术问题。

技术实现要素：
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本发明所要解决的技术问题在于提供一种结构设计新颖合理、使用方便、磷化效率高，能够在极短的时间内增加磷化的品质和磷化的程度。

一种汽车轮毂高温磷化槽，其主体为一矩形的槽体，在槽体的内部中间位置并列设置有轮毂筐，所述轮毂筐的底部为镂空的网格，在轮毂筐的正下方设置有一根充气管，在充气管上垂直向上设置有曝气盘，所述槽体的两侧内壁上还分别设置有左扰流板和右扰流板；

其中所述轮毂筐的四周侧壁上设置有缓冲网垫，缓冲网垫与轮毂筐之间紧密固定在一起；

所述缓冲网垫的网孔直径与轮毂筐底部的网格直径相同；

更进一步的，所述缓冲网垫为高密度、耐腐蚀性能卓越的橡胶网垫；

所述轮毂筐依次排列设置在槽体的中间位置；

在轮毂筐正下方的充气管上的曝气盘均匀的设置在轮毂筐的正下方，每个轮毂筐的下方均设置有一个曝气盘；

所述曝气盘的盘面距离轮毂筐的底部距离为5-10厘米；

所述左扰流板和右扰流板均为弧形结构，其中左扰流板和右扰流板的弯曲方向相反；通过相反的扰流方向，可以使得槽体内的磷化液在扰流的作用下可以进行同方向的有序的流动，从而增加了磷化的效率；

上述一种汽车轮毂高温磷化槽，在使用的时候，首先将槽体内灌注磷化液，将磷化液灌注到距离轮毂筐边缘5公分左右即可，再将轮毂放入到轮毂筐中，将轮毂垂直放入到轮毂筐中，然后开启连接在轮毂筐底部充气管上的充气设备，然后利用充气管上设置安装的曝气盘对磷化液进行充气、扰流，曝气盘和充气管内通的是氮气；在槽体内壁上设置的左扰流板和右扰流板，配合上充气管的作用，使得磷化液在槽体内能够按照同一方向不同的缓速旋转，这样就能充分的增加磷化液与轮毂之间的反应，从而达到充分磷化的作用，和提高磷化速度的效果；

其中需要说明的是上述汽车轮毂高温磷化槽中使用的磷化液，并非是常规购买的普通磷化液，而是结合了汽车轮毂高温磷化槽结构特点和工作特性专门研发配置的磷化液，二者共同结合作用才能充分发挥作用；

配合上述设备使用的磷化液由以下质量分数的组分制备而成：

磷酸18-22份，硝酸锌20-25份，硫脲1-3份，氧化锌0.5-3份，草酸0.5-3份，氟化钠0.2-1份，硝酸镍0.1-0.5份，乙醇5-8份，柠檬酸3-8份，氟锆酸铵4-6份，氢氟酸5-7份，硼酸1-1.5份，乙二胺四乙酸0.2-0.4份，钼酸锌0.1-0.3份，酒石酸0.3-0.8份，促进剂2-5份，硅酸钠0.1-0.8份、氯化镁1-2份，表面活性剂1-1.8份，白醋3-5份，石墨粉2-5份、纳米硅粉1-3份，水100-140份。

其中上述组分中的石墨粉中还含有超微石墨烯粉末，超微石墨烯粉末与石墨粉的比例为1:9；

其中促进剂为亚硝酸盐、氯酸盐、过氧化氢、有机硝基化合物、羟胺中的一种或两种以上的组合；

上述组分中的表面活性剂为硬脂酸，十二烷基苯磺酸钠中的一种或两种；

上述组分中的纳米硅粉采用纳米硅经过55-60℃的温度密封升温后充入氮气保存10-15min，取出后用30-35ghz的微波频率微波处理10-15s后既得；

上述磷化液在组成上选取酸性组分进行磷化处理，利用促进剂、石墨粉和纳米硅粉的结合搭配使用致使整个磷化液的磷化效率大幅提升，并且利用磷化液中的白醋和表面活性剂的配合使得磷化液在对轮毂的磷化过程中能够在轮毂表面迅速形成保护膜，增加磷化液的活性，使得保护膜的形成速度更快更有效；

上述磷化液在制备的时候需要经过以下步骤的操作：

(1)将反应釜升温至70-75℃，然后通入氮气，并密封保存后，停止加温，密封30-40分钟后开盖冷却至釜内温度为50-55℃；

(2)依次向反应釜内加入磷酸，硝酸锌，硫脲，氧化锌，草酸，氟化钠，硝酸镍开启反应釜搅拌功能，匀速搅拌30-40s然后迅速加入乙醇，密封后升温至65℃后搅拌20-25min；

(3)将柠檬酸，氟锆酸铵，氢氟酸，硼酸，乙二胺四乙酸，钼酸锌，酒石酸，促进剂共同混合后进行紫外线杀菌，然后入冷藏室低温冷藏1-1.5h；

(4)将低温冷藏后的原料组分加入到反应釜内并迅速搅拌；

(5)然后加入清水升温至70-80℃；

(6)温度达到后将硅酸钠、氯化镁，表面活性剂，白醋，石墨粉、纳米硅粉加入其中搅拌均匀后密封静置30-50分钟；

(7)开启反应釜搅拌功能，以600-650转/分钟的速度搅拌20-30分钟后既得。

上述步骤(3)中的低温冷藏温度为2-5℃；

上述步骤(4)中的搅拌速度为800-1000转/分钟，搅拌1-1.5分钟；

上述步骤(6)中的纳米硅粉采用纳米硅经过55-60℃的温度密封升温后充入氮气保存10-15min，取出后用30-35ghz的微波频率微波处理10-15s后既得；

在整个磷化操作过程中采用先后依次顺序加入能够保证前期磷化原料的混合协同更加均匀，然后再将全部原料混合并在严格的温度和搅拌条件的作用下使得磷化剂之间更加均匀，从而提升磷化效果；

为了能够更准确的对本磷化处理设备以及工艺方法进行检测，我们选取三组实验对象，每组采用三个轮毂，使用本方案中的设备、配方换个方法对轮毂进行磷化处理，试验后分别对三组数据进行统计，统计结果如下表所示：

上表中的结果充分表明了采用本汽车轮毂高温磷化槽在对汽车轮毂磷化的时候能够缩短磷化时间至十分钟以内，并且磷化后的膜层厚度也比常规方法磷化的膜层厚度要厚，整体磷化效果十分优秀；

本发明的有益效果是：利用充气管对磷化槽进行扰流，增加磷化液与汽车轮毂之间的接触面积和接触程度，增加磷化液对轮毂的作用力，并且在槽体内壁上设置的左扰流板和右扰流板，配合上充气管的作用，使得磷化液在槽体内能够按照同一方向不同的缓速旋转，这样就能充分的增加磷化液与轮毂之间的反应，从而达到充分磷化的作用，和提高磷化速度的效果。

附图说明：

图1为一种汽车轮毂高温磷化槽的侧面剖视示意图；

图2为一种汽车轮毂高温磷化槽的俯视结构示意图；

图3为一种汽车轮毂高温磷化槽中轮毂筐的俯视结构示意图；

其中：1-槽体；2-轮毂筐；3-充气管；4-曝气盘；5-缓冲网垫；6-网格；7-左扰流板；8-右扰流板。

具体实施方式：

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体示例，进一步阐述本发明。

实施例1：

一种汽车轮毂高温磷化槽，其主体为一矩形的槽体1，在槽体1的内部中间位置并列设置有轮毂筐2，轮毂筐2的底部为镂空的网格6，在轮毂筐2的正下方设置有一根充气管3，在充气管3上垂直向上设置有曝气盘4，槽体1的两侧内壁上还分别设置有左扰流板7和右扰流板8；

其中所述轮毂筐2的四周侧壁上设置有缓冲网垫5，缓冲网垫5与轮毂筐2之间紧密固定在一起；

在轮毂筐2正下方的充气管3上的曝气盘4均匀的设置在轮毂筐2的正下方，每个轮毂筐2的下方均设置有一个曝气盘4；

所述曝气盘4的盘面距离轮毂筐2的底部距离为5-10厘米。

实施例2：

一种汽车轮毂高温磷化槽，其主体为一矩形的槽体1，在槽体1的内部中间位置并列设置有轮毂筐2，轮毂筐2的底部为镂空的网格6，在轮毂筐2的正下方设置有一根充气管3，在充气管3上垂直向上设置有曝气盘4，槽体1的两侧内壁上还分别设置有左扰流板7和右扰流板8；

其中所述轮毂筐2的四周侧壁上设置有缓冲网垫5，缓冲网垫5与轮毂筐2之间紧密固定在一起；

所述缓冲网垫5的网孔直径与轮毂筐2底部的网格6直径相同；

更进一步的，所述缓冲网垫5为高密度、耐腐蚀性能卓越的橡胶网垫；

所述轮毂筐2依次排列设置在槽体1的中间位置；

在轮毂筐2正下方的充气管3上的曝气盘4均匀的设置在轮毂筐2的正下方，每个轮毂筐2的下方均设置有一个曝气盘4；

所述曝气盘4的盘面距离轮毂筐2的底部距离为5-10厘米；

所述左扰流板7和右扰流板8均为弧形结构，其中左扰流板7和右扰流板8的弯曲方向相反；通过相反的扰流方向，可以使得槽体1内的磷化液在扰流的作用下可以进行同方向的有序的流动，从而增加了磷化的效率。

实施例3：

使用的时候，首先将槽体1内灌注磷化液，将磷化液灌注到距离轮毂筐2边缘5公分左右即可，再将轮毂放入到轮毂筐2中，将轮毂垂直放入到轮毂筐2中，然后开启连接在轮毂筐2底部充气管3上的充气设备，然后利用充气管3上设置安装的曝气盘4对磷化液进行充气、扰流，曝气盘4和充气管3内通的是氮气；在槽体1内壁上设置的左扰流板7和右扰流板8，配合上充气管3的作用，使得磷化液在槽体1内能够按照同一方向不同的缓速旋转，这样就能充分的增加磷化液与轮毂之间的反应，从而达到充分磷化的作用，和提高磷化速度的效果。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。