一种阀套镀膜专用夹具的制作方法

本发明涉及工装夹具领域，具体是一种阀套镀膜专用夹具。

背景技术：

为了提高机械零件的耐热、防腐或耐磨性能，增加使用寿命，很多零部件都需要在表面进行真空镀膜。金属离子镀膜(通常采用非平衡磁控溅射离子镀设备进行镀膜)。而在镀膜过程中，需要镀层均匀，保证尺寸精度精确，好的工装夹具是必不可少的。一些稍复杂的零件镀膜时，既要保证镀膜质量，又要同时兼顾装炉量(处理设备中尽可能多安放待处理零件的数量)，控制成本，就需要在夹具设计上想办法。

阀套(参见图5)是喷油嘴内的重要组件；为提高阀套的使用寿命，需要对阀套的易磨损部位进行镀膜。由图可知：阀套顶端的锥形工作面m是镀膜区域，其余部分均不需要镀膜。因此，镀膜时应该对非镀膜面进行遮挡，同时应操作方便，镀膜厚度一致性强，以确保批量生产的质量和效率；这就要设计一种阀套专用镀膜夹具。

技术实现要素：

本发明的目的是克服上述背景技术的不足，提供一种阀套镀膜的专用工装夹具，在保证装炉量的同时，满足镀膜要求。

本发明提供的技术方案是：

一种阀套镀膜专用夹具，其特征在于：该夹具包括安装在转轴上的两个圆盘以及安装在两个圆盘之间形成圆筒形状的若干条形定位座，每个条形定位座均开设有若干个一字型排列且与阀套外圆周相适合以容纳并定位阀套的阶梯孔，每个定位座还分别配有在阀套轴线方向包敷所述条形定位座及阀套的条形盖板和u型槽板；所述条形盖板上开设有若干个与阀套顶端的锥形工作面相对应的通孔以利于金属离子的溅射；所述u型槽板的槽宽及槽深分别与条形定位座相匹配，以与条形定位座装配结合后包覆着所述阀套的非镀膜部位。

每个条形定位座上的阶梯孔的轴线与所述圆筒的半径线重合且阶梯孔中的较大孔朝向圆筒的外圆周面。

所述通孔孔径与所述锥形工作面的最大直径相同。

所述转轴的两端开设有与离子镀设备真空室中的旋转试样架相配合的矩形卡槽，以便竖直安装在旋转试样架的行星架上，由减速电机驱动着自转和公转进行镀膜处理。

本发明的有益效果是：本发明提供的方案，能够有效遮挡产品非镀膜部位，在保证加工产品质量稳定一致的同时，还具有装炉量大、加工简单、操作方便的特点，可以实现批量生产，并降低生产成本，实用性较强。

附图说明

图1为本发明中条形定位座的主视结构示意图。

图2为本发明中条形定位座的立体结构示意图。

图3为本发明中u型槽板的主视结构示意图。

图4为本发明中条形盖板的主视结构示意图。

图5为阀套的主视放大结构示意图。

图6为图3的右视放大结构示意图。

图7为图1的a部放大结构示意图。

图8为条形定位座、u型槽板及条形盖板的组合状态示意图。

图9为图8的右视放大结构示意图。

图10为圆盘的立体结构示意图。

图11为本发明所述夹具的主视结构示意图。

图12为本发明所述夹具在旋转试样架上的安装结构示意图。

图13为图12中行星架的b-b向结构示意图。

具体实施方式

非平衡磁控溅射离子镀设备是目前颇受欢迎的镀膜设备；其工作原理基于非平衡磁控溅射，即将某一磁极的磁场对于另一极性相反磁极的磁场增强或减弱，因而导致了磁场分布的“非平衡”；在保证靶面水平磁场分量有效地约束二次电子运动、维持稳定的磁控溅射放电的同时，另一部分电子沿着强磁极产生垂直靶面的纵向磁场，使逃逸出靶面的电子飞向镀膜区域。这些飞离靶面的电子还会与中性粒子产生碰撞电离，进一步提高镀膜空间的等离子体密度，有利于提高沉积速率，更有利于沉积高品质的镀层，有效提高零件的耐磨性能。

采用非平衡磁控溅射离子镀设备对阀套进行镀膜，需要将阀套放在离子镀设备真空室的旋转试样架上，同时将阀套的非镀膜部位遮挡，只暴露镀膜部位。

因此，本发明提供的阀套镀膜专用夹具，包括相互平行地安装在转轴上的两个圆盘7以及安装在两个圆盘之间从而形成圆筒形状的若干条形定位座1(作为优选：各条形定位座均平行于转轴轴线)；每个条形定位座均由横向定位条1-1以及连接在横向定位条下方的若干个定位台1-2形成(图中显示：横向定位条的两端以及中央分别设置一定位台)；横向定位条上开设有若干个一字型排列的阶梯孔1-11，阶梯孔与阀套外圆周面的形状相适合以利于阀套插入进行定位(作为优选，阶梯孔中的较小孔1-112直径大于阀套中下部5-2直径1mm左右，阶梯孔中的较大孔1-111直径大于阀套头部5-1并可使阀套头部完全沉入其中)。

每个条形定位座还分别配有条形盖板3和u型槽板2；条形盖板覆盖在条形定位座的顶部及阀套的顶部，所述条形盖板上开设有若干个通孔3-1，这些通孔与所述阀套的锥形工作面m一一对应，以利于真空镀膜处理。由图可知：条形盖板上还制作有若干定位孔3-2，定位螺钉穿过定位孔后再旋入条形定位座顶面的定位螺孔1-3，即可将条形盖板与条形定位座固定连接，同时确保条形盖板上的通孔与阀套的锥形工作面一一准确对位。

作为优选：所述通孔孔径与所述锥形工作面的最大直径相同。

u型槽板包敷着条形定位座的定位台；所述u型槽板的槽宽与槽深与定位台的宽度及高度相匹配(参见图8、图9)，与条形定位座装配后可完全包覆着所述阀套的非镀膜部位(由图可知：定位台底部开设有螺孔1-22，螺钉穿过u型槽板上的开孔2-1并与螺孔1-22旋紧后，即可将条形定位座与u型槽板紧固)。

图11中显示了若干条形定位座安装在两个圆盘7(图10所示)之间从而形成的圆筒形状；每个条形定位座的两端分别制作有纵向螺孔1-21(由图可知：纵向螺孔1-21位于定位台的侧面)，固定螺钉穿过圆盘上的连接孔(7-1)后再与纵向螺孔旋紧配合，即可将两个圆盘与条形定位座固定连接；每个圆盘上开设有若干个连接孔(推荐12个连接孔)，这些连接孔环绕轴线形成一圆圈，因而两个圆盘与这些条形定位座连接后形成圆筒形状。每个定位座上的阶梯孔的轴线与圆筒的半径线重合，并且阶梯孔中的较大孔朝向圆筒的外圆周面，以方便阀套的装填和拆卸(实际使用时，只需拆下条形盖板，即可进行阀套的装填和拆卸)。

此外，还有一转轴6在圆筒的轴线方向穿插在两个圆盘中央预制的轴孔中，并通过焊接或法兰与圆盘进行固定连接；转轴的端部开设有配合用的矩形卡槽6-1。该矩形卡槽与旋转试样架的行星架(设置在离子镀设备真空室内)相配合，由电机驱动进行自转和公转，进行金属离子溅射镀膜处理。

所述旋转试样架(常规设备，参见图12)的结构是：轴线竖直布置的太阳轮13固定在机架上；行星架11与太阳轮同轴布置并通过轴承可转动地定位在太阳轮上，还与输入轴固定并在减速电机d的驱动下转动；旋转立柱10竖直固定在行星架上(旋转立柱的顶端固定着支撑盘)，因而可绕竖直轴线转动；若干个行星轮12(图13显示有6个行星轮)可转动地定位在行星架上，同时与太阳轮啮合。每个行星轮的轮轴端部开设有矩形卡头，该矩形卡头可与转轴6端部的矩形卡槽相啮合。所述夹具竖直安装在旋转试样架上(为图面清晰，图12仅显示一个夹具)，其中转轴底端的矩形卡槽与行星轮的矩形卡头相嵌配合，转轴顶端则往上穿插进入支撑盘的轴孔中。

显然，减速电机启动，旋转立柱、支撑盘跟随行星架一起转动，夹具也被带动着公转；行星架转动使得行星轮自转，从而导致夹具进行自转；布置在夹具条形定位座上的各个阀套即在非平衡磁控溅射离子镀设备中进行金属离子的均衡溅射处理，保证了镀膜质量的一致性。

最后，需要注意的是，以上列举的仅是本发明的具体实施例。显然，本发明不限于以上实施例，还可以有很多变形。本领域的普通技术人员能从本发明公开的内容中直接导出或联想到的所有变形，均应认为是本发明的保护范围。