一种高强度紧固件表面处理装置及其处理方法与流程

1.本发明涉及紧固件生产加工技术领域，具体的是高强度紧固件表面处理装置及其处理方法。


背景技术：

2.紧固件在市场上也称为标准件，是将两个或两个以上的零件(或构件)紧固连接成为一件整体时所采用的一类机械零件的总称。它的特点是品种规格繁多，性能用途各异，而且标准化、系列化、通用化的程度极高。紧固件是应用最广泛的机械基础件，需求量很大。
3.国内目前通常采用40cr和42crmo钢材生产汽车高强度螺栓，其最高强度级别为1200mpa级(12.9级)。在汽车轻量化趋势下，动力总成系统一方面面临着功率密度不断提升的要求，另一方面又面临越来越严格的排放要求。高功率密度必然带来压力提高、温度上升、负荷增加，而严格的排放标准又要求减轻重量和减少内部摩擦。因此，对于高强度螺栓以及高温环境下的耐热螺栓研发应运而生。高强度的紧固件能够提供更高的夹紧力，减小紧固件尺寸，降低自身重量，从而满足轻量化需求，同时，高强度紧固件还有利于其他结构的紧凑化，从而改善散热和内部摩擦。
4.由于紧固件常暴露于自然环境中，紧固件更容易产生锈蚀，因此需要对紧固件进行特殊处理，一般采用的方法是在紧固件表面涂覆防锈剂，该防锈剂可以是油脂，也可以是防锈漆或达克罗等仿镀锌涂料。
5.现有的技术中紧固件涂覆一般采用浸润式涂覆方式，就是将紧固件浸润到涂料中，然后利用离心设备使多余液体与紧固件分离，最后进行烘干，这种涂覆方式的缺陷在于：涂料利用与较低，浪费较为严重；导致涂层厚度不均匀，难以保证涂覆效果，表面质量较差。


技术实现要素：

6.为解决上述背景技术中提到的不足，本发明的目的在于提供一种高强度紧固件表面处理装置及其处理方法，采用无人工辅助的情况下旋转喷枪(9)的方式对高强度紧固件表面进行喷砂，去除表面的毛刺和锈迹的同时，方便后续喷涂处理，增加涂料与高强度紧固件之间的附着力。
7.本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
8.一种高强度紧固件表面处理装置，包括工作箱，工作箱的内部设置有输送组件，工作箱的内部从左到右分别设置有喷涂组件和去锈组件，喷涂组件和去锈组件位于输送组件的下方；
9.去锈组件包括支架，支架设置有两组，支架固定安装于工作箱的内表面，两个支架相互靠近的一侧设置有转轴，两个转轴的之间转动连接有喷管，两个支架相互靠近的一侧设置有用于限制喷管转动角度的角度限制块，喷管为半圆形中空钢管，喷管的内侧连通有喷枪，喷枪设置有多组，支架的内部贯穿有连接轴，两个连接轴之间固定安装有第一液压推
杆，第一液压推杆的输出端固定连接有连杆，连杆通过转动连接件与喷管活动连接，连杆为带有角度的弯曲管，喷管的一侧连通有输送管，喷管的一侧连通有动力管，输送管和动力管远离喷管的一端均贯穿工作箱并延伸至工作箱的外部，工作箱的一侧设置有介质动力组件和磨液搅拌组件，介质动力组件与动力管连通，磨液搅拌组件与输送管连通。
10.作为本发明的一种优选方案，工作箱的侧壁贯穿有螺杆，螺杆上螺纹连接有推块，工作箱的内部固定连接有导向杆，导向杆贯穿推块，螺杆的一端固定连接有第一电机，推块的内部贯穿有垂直推送杆，推块的底部固定安装有第二液压推杆，第二液压推杆的输出端与垂直推送杆固定连接，垂直推送杆的底端固定连接有连接盘，连接盘的下方设置有夹具盘，连接盘与夹具盘之间活动安装有限位杆，夹具盘的下方设置有电动夹具。
11.作为本发明的一种优选方案，连接盘与夹具盘的内部均开设有贯穿孔，连接盘的内部开设有与贯穿孔连通的滑槽，贯穿孔的内部设置有限制杆，限制杆用于限制夹具盘与连接盘之间轴向偏移，滑槽的内部设置有触头，触头与限制杆固定连接。
12.作为本发明的一种优选方案，工作箱的内部且位于喷涂组件和去锈组件之间固定安装有反应釜，反应釜的内部填充有处理液。
13.作为本发明的一种优选方案，喷涂组价包括槽板、涂料喷头和同步块，涂料喷头固定安装于同步块的底端，同步块活动安装于槽板的内部，槽板固定安装于工作箱的内表面，同步块与工作箱的内表面之间固定安装有第一弹簧，槽板上固定安装有用于限制同步块位置的定位块，工作箱的内表面固定安装有定位块，定位块的顶端与槽板的顶端位于同一水平面，同步块靠近定位块的一侧开设有槽口，槽口的内部贯穿有同步杆，同步杆的一端固定连接有第二弹簧，第二弹簧位于槽口的内部。
14.作为本发明的一种优选方案，夹具盘的侧边开设有齿牙，定位块靠近槽板的一侧开设有齿槽，齿牙与齿槽相适应，连接盘靠近同步块的一侧固定安装有主动块，槽板上设置有复位块，复位块与同步杆相互靠近的一侧均开设有斜面。
15.作为本发明的一种优选方案，工作箱的一侧固定安装有plc控制柜，plc控制柜分别与第一液压推杆、第二液压推杆、第一电机和电动夹具信号连接。
16.一种高强度紧固件表面处理方法，采用如下的技术方案：
17.步骤一，机械处理，
18.将高强度紧固件放置在电动夹具中，并在输送组件的传送下到达两个转轴之间的位置，去锈组件中的喷枪对高强度紧固件的表面进行喷砂；
19.步骤二，化学处理，
20.将高强度紧固件置于反应釜中，高强度紧固件充分浸入在处理液中；
21.步骤三，喷涂处理，
22.将高强度紧固件传送到喷涂组件中，涂料喷头对高强度紧固件的表面进行喷涂。
23.作为本发明的一种优选方案，涂料喷头的喷涂方向与高强度紧固件被处理面垂直，且高强度紧固件在齿牙和齿槽的带动下自转，涂料喷头喷射平均流速为5
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30m/秒，高强度紧固件以平均旋转速度500
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3000mm/分钟旋转。
24.作为本发明的一种优选方案，在高强度紧固件被喷枪喷砂时，喷管在第一液压推杆的推动下绕转轴旋转。
25.本发明的有益效果：
26.1、本发明采用无人工辅助的情况下旋转喷枪的方式对高强度紧固件表面进行喷砂，去除表面的毛刺和锈迹的同时，方便后续喷涂处理，增加涂料与高强度紧固件之间的附着力；
27.2、本发明通过设置喷涂组件，使得高强度紧固件在推块的带动下平移时，主动块与位于同步块上的同步杆抵触，带动位于同步块上的涂料喷头同步运动，从而可以对高强度紧固件的表面均匀喷涂，与现有技术相比喷涂更加节省涂料且涂层更均匀，配合齿牙和齿槽带动夹具盘旋转，进一步提高了喷涂的均匀性。
附图说明
28.下面结合附图对本发明作进一步的说明。
29.图1是本发明的整体结构示意图；
30.图2是本发明工作箱内部结构示意图；
31.图3是本发明中去锈组件的结构示意图；
32.图4是本发明中输送组件的结构示意图；
33.图5是本发明中连接盘的结构剖视图；
34.图6是本发明中喷涂组件的结构示意图；
35.图7是本发明中同步块的结构剖视图。
36.图中：
37.1、工作箱；2、输送组件；3、喷涂组件；4、去锈组件；5、支架；6、转轴；7、喷管；8、角度限制块；9、喷枪；10、连接轴；11、第一液压推杆；12、连杆；13、输送管；14、动力管；15、介质动力组件；16、磨液搅拌组件；17、螺杆；18、推块；19、导向杆；20、第一电机；21、垂直推送杆；22、第二液压推杆；23、连接盘；24、夹具盘；25、限位杆；26、电动夹具；27、贯穿孔；28、滑槽；29、限制杆；30、触头；31、反应釜；32、槽板；33、涂料喷头；34、同步块；35、第一弹簧；36、定位块；37、定位块；38、槽口；39、同步杆；40、第二弹簧；41、齿牙；42、齿槽；43、主动块；44、plc控制柜；45、复位块。
具体实施方式
38.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
39.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“开孔”、“上”、“下”、“厚度”、“顶”、“中”、“长度”、“内”、“四周”等指示方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的组件或元件必须具有特定的方位，以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
40.如图1
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图7所示，一种高强度紧固件表面处理装置，包括工作箱1，工作箱1的内部设置有输送组件2，工作箱1的内部从左到右分别设置有喷涂组件3和去锈组件4，喷涂组件3和去锈组件4位于输送组件2的下方；
41.去锈组件4包括支架5，支架5设置有两组，支架5固定安装于工作箱1的内表面，两
个支架5相互靠近的一侧设置有转轴6，两个转轴6的之间转动连接有喷管7，两个支架5相互靠近的一侧设置有用于限制喷管7转动角度的角度限制块8，喷管7为半圆形中空钢管，喷管7的内侧连通有喷枪9，喷枪9设置有多组，支架5的内部贯穿有连接轴10，两个连接轴10之间固定安装有第一液压推杆11，第一液压推杆11的输出端固定连接有连杆12，连杆12通过转动连接件与喷管7活动连接，连杆12为带有角度的弯曲管，喷管7的一侧连通有输送管13，喷管7的一侧连通有动力管14，输送管13和动力管14远离喷管7的一端均贯穿工作箱1并延伸至工作箱1的外部，工作箱1的一侧设置有介质动力组件15和磨液搅拌组件16，介质动力组件15与动力管14连通，磨液搅拌组件16与输送管13连通。
42.工作箱1的侧壁贯穿有螺杆17，螺杆17上螺纹连接有推块18，工作箱1的内部固定连接有导向杆19，导向杆19贯穿推块18，螺杆17的一端固定连接有第一电机20，推块18的内部贯穿有垂直推送杆21，推块18的底部固定安装有第二液压推杆22，第二液压推杆22的输出端与垂直推送杆21固定连接，垂直推送杆21的底端固定连接有连接盘23，连接盘23的下方设置有夹具盘24，连接盘23与夹具盘24之间活动安装有限位杆25，夹具盘24的下方设置有电动夹具26。
43.连接盘23与夹具盘24的内部均开设有贯穿孔27，连接盘23的内部开设有与贯穿孔27连通的滑槽28，贯穿孔27的内部设置有限制杆29，限制杆29用于限制夹具盘24与连接盘23之间轴向偏移，滑槽28的内部设置有触头30，触头30与限制杆29固定连接。
44.工作箱1的内部且位于喷涂组件3和去锈组件4之间固定安装有反应釜31，反应釜31的内部填充有处理液。
45.喷涂组价3包括槽板32、涂料喷头33和同步块34，涂料喷头33固定安装于同步块34的底端，同步块34活动安装于槽板32的内部，槽板32固定安装于工作箱1的内表面，同步块34与工作箱1的内表面之间固定安装有第一弹簧35，槽板32上固定安装有用于限制同步块34位置的定位块36，工作箱1的内表面固定安装有定位块37，定位块37的顶端与槽板32的顶端位于同一水平面，同步块34靠近定位块37的一侧开设有槽口38，槽口38的内部贯穿有同步杆39，同步杆39的一端固定连接有第二弹簧40，第二弹簧40位于槽口38的内部。
46.夹具盘24的侧边开设有齿牙41，定位块37靠近槽板32的一侧开设有齿槽42，齿牙41与齿槽42相适应，连接盘23靠近同步块34的一侧固定安装有主动块43，槽板32上设置有复位块45，复位块45与同步杆39相互靠近的一侧均开设有斜面。
47.工作箱1的一侧固定安装有plc控制柜44，plc控制柜44分别与第一液压推杆11、第二液压推杆22、第一电机20和电动夹具26信号连接。
48.一种高强度紧固件表面处理方法，采用如下的技术方案：
49.步骤一，机械处理，
50.将高强度紧固件放置在电动夹具26中，并在输送组件2的传送下到达两个转轴6之间的位置，去锈组件4中的喷枪9对高强度紧固件的表面进行喷砂；
51.步骤二，化学处理，
52.将高强度紧固件置于反应釜31中，高强度紧固件充分浸入在处理液中；
53.步骤三，喷涂处理，
54.将高强度紧固件传送到喷涂组件3中，涂料喷头33对高强度紧固件的表面进行喷涂。
55.涂料喷头33的喷涂方向与高强度紧固件被处理面垂直，且高强度紧固件在齿牙41和齿槽42的带动下自转，涂料喷头33喷射平均流速为5
‑
30m/秒，高强度紧固件以平均旋转速度500
‑
3000mm/分钟旋转。
56.在高强度紧固件被喷枪9喷砂时，喷管7在第一液压推杆11的推动下绕转轴6旋转。
57.使用本装置，将磨砂和混合液加入磨液搅拌组件16中，接着操作plc控制柜44，首先用电动夹具26夹持高强度紧固件，然后启动第一电机20控制推块18水平位移、第二液压推杆22控制垂直推送杆21垂直位移，将高强度紧固件输送到两个转轴6之间，接着启动第一液压推杆11，推动连杆12和喷管7在角度限制块8的限制下喷管7绕转轴6逆时针旋转，在喷管7开始旋转的同时启动介质动力组件15，使得喷枪9喷出高速磨液对高强度紧固件表面进行喷砂，直至喷管7再次触碰角度限制块8，第二液压杆收缩带动喷管7和连杆12复位，去锈组件4复位的同时，再次启动第一电机20和第二液压推杆22，将高强度紧固件浸入到反应釜31中的处理液内，对高强度紧固件的表面化学处理去除表面油污，再次启动第一电机20和第二液压推杆22，将高强度紧固件从上而下的传送至定位块37与槽板32之间，直至齿牙41和齿槽42位于同一水平面且相互啮合，在夹具盘24和连接盘23自上而下的唯一时，定位块37顶着触头30在滑槽28的内部移动，并带动限制杆29脱离夹具盘24内的贯穿孔27，使得连接盘23与夹具盘24脱离限制，接着持续开启第一电机20，带动高强度紧固件持续水平位移，当位于连接盘23上的主动块43与同步杆39接触后，带动同步杆39、同步块34和涂料喷头33同步位移，从而对自转的高强度紧固件表面进行喷涂，当同步杆39接触到复位块45后，主动块43与复位块45挤压同步杆39向槽口38内部滑动，从而使主动块43与同步杆39脱离连接，而同步块34在第一弹簧35的恢复力作用下推动同步块34向定位块36移动，直至接触定位块36后停止移动，最后第二液压推杆22收缩取出处理完成的高强度紧固件。
58.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
59.以上显示和描述了本发明的基本原理、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。