硬质阳极化局部绝缘保护装置的制作方法

本发明属于机械加工领域，具体涉及一种硬质阳极化局部绝缘保护装置，尤其涉及一种零件在进行硬质阳极化前对零件的非硬质阳极化表面进行局部绝缘保护的装置。

背景技术：

在一个零件上同时存在两种阳极化表面的表面处理加工方法称为二次阳极化表面处理。现有的表面处理工艺技术在二次阳极化过程中，必然会在铬酸阳极化表面与硬质阳极化表面分界线位置存在过渡区域，即为铬酸阳极化表面有小面积的硬质阳极化渗透现象，而这种渗透现象造成过渡区的区域分界线不规则，不能满足图纸要求。

二次阳极化表面处理过程通常都采用先整体铬酸阳极化，然后采用机加方法将需进行硬质阳极化表面上的铬酸阳极化膜层去除，接着对非硬质阳极化的表面进行局部绝缘保护，最后再进行硬质阳极化的工艺方案。目前进行硬质阳极化前的局部绝缘保护一般采用以下三种工艺方法：

1)铬酸阳极化膜层保护：该方法首先是将零件整体进行铬酸阳极化，然后采用机加方法将需进行硬质阳极化表面上的铬酸阳极化膜层去除，接着利用铬酸阳极化膜层自身的绝缘性进行保护，最后进行硬质阳极化。该方法的优点是操作方便快捷，效率高，成本较低；缺点是对铬酸阳极化膜层的质量及完整性要求很高，极易造成铬酸阳极化表面有硬质阳极化膜层的渗透现象，无法满足客户要求。

2)浸蜡保护：该方法首先是将零件整体进行铬酸阳极化，然后采用机加方法将需进行硬质阳极化表面上的铬酸阳极化膜层去除，接着对零件进行整体浸蜡保护，最后使用汽油将需进行硬质阳极化的表面上附着的石蜡层擦拭去除的工艺方法。该方法的优点是保护区域的封闭绝缘效果非常好，硬质阳极化时，不容易造成铬酸阳极化膜层被击穿；缺点有三个，一是打蜡会造成硬阳前的表面水膜不连续。二是硬质阳极化后需使用100℃的水进行除蜡，这样相当于对膜层进行了热水封闭，不符合图纸中“不允许封闭”的要求。第三，擦出硬质阳极化表面时，只能用手工的方法，这样造成过渡区不规则，不整齐。

3)涂胶保护：该方法首先是将零件整体进行铬酸阳极化，然后采用机加方法将需进行硬质阳极化表面上的铬酸阳极化膜层去除，接着对零件进行整体涂化学铣切保护胶(jch-5406)进行保护，最后使用丙酮将需进行硬质阳极化的表面上的保护胶擦拭去除的工艺方法。该方法的优点它封闭绝缘效果好、两种阳极化表面的过渡区的区域分界线规则，满足图纸要求；缺点是该方法需将零件整体浸入化学铣切保护胶后，将需进行硬质阳极化的表面上的保护胶擦拭去除，自然晾干后，再浸涂第二次，再擦第二次，重复5-6次，待胶完全干燥后进行硬质阳极化，整个绝缘保护的过程耗时较长(2-3小时)，加工效率较低；加之保护胶与零件保护表面的结合紧密，除胶操作不方便，不适合对孔隙、内型腔或内螺纹等零件进行局部绝缘保护。

技术实现要素：

为了解决背景技术中硬质阳极化局部绝缘保护工艺方法中存在的铬酸阳极化表面有硬质阳极化膜层的渗漏现象、硬阳膜层的水膜连续性不好、两种阳极化表面的过渡区域较大、区域分界线不规则、加工效率较低的不足以及不适合对孔隙、内型腔或内螺纹等零件的局限性的问题，本发明提供了一种硬质阳极化局部绝缘保护装置。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种硬质阳极化局部绝缘保护装置，其特征在于：所述硬质阳极化局部绝缘保护装置包括下端盖、上端盖、上端盖密封装置、下端盖密封装置以及导电连接杆；所述上端盖整体呈∏型；所述下端盖置于上端盖底部并与上端盖固定连接；待保护的零件套装在上端盖外部并被上端盖以及下端盖夹持；所述上端盖与待保护的零件之间设置有上端盖密封装置；所述下端盖与待保护的零件之间设置有下端盖密封装置；所述上端盖、待保护的零件以及下端盖之间形成密闭腔体；所述导电连接杆沿待保护的零件的轴向设置在上端盖上并与待保护的零件的内壁相连。

上述上端盖密封装置包括上端盖o型密封圈、上部连接螺栓以及上部压紧垫圈；所述上端盖o型密封圈设置在待保护的零件与上端盖之间；所述上部连接螺栓穿过上部压紧垫圈并通过上部压紧垫圈挤压上端盖o型密封圈；所述上部连接螺栓与上端盖螺纹相连。

上述上端盖o型密封圈包括沿待保护的零件的轴向设置并置于沿待保护的零件上端面与上端盖下表面之间的上端盖第一o型密封圈以及沿待保护的零件的径向设置在待保护的零件外圆与上端盖之间的上端盖第二o型密封圈；所述上部压紧垫圈设置在上端盖第二o型密封圈底部；所述上部连接螺栓通过上部压紧垫圈挤压上端盖第二o型密封圈并与上端盖螺纹相连。

上述上端盖上设置有导电连接杆贯穿孔；所述硬质阳极化局部绝缘保护装置还包括设置在导电连接杆贯穿孔中的连接螺杆；所述导电连接杆通过连接螺杆与待保护的零件的内壁相连。

上述导电连接杆贯穿孔中设置有顶部密封橡胶垫；所述顶部密封橡胶垫套装在连接螺杆外部。

上述导电连接杆是两根，两根导电连接杆对称分布在上端盖上。

上述硬质阳极化局部绝缘保护装置还包括密封试验仪；所述密封试验仪设置在上端盖上并与上端盖、待保护的零件以及下端盖之间形成的密闭腔体相连通。

上述下端盖密封装置包括下端盖o型密封圈、下端盖连接螺栓以及下端盖压紧垫圈；所述下端盖o型密封圈设置在待保护的零件与下端盖之间；所述下端盖连接螺栓穿过下端盖压紧垫圈并通过下端盖压紧垫圈挤压下端盖o型密封圈；所述下端盖连接螺栓与下端盖螺纹相连。

上述下端盖o型密封圈包括沿待保护的零件的轴向设置并置于沿待保护的零件下端面与下端盖上表面之间的下端盖第一o型密封圈以及沿待保护的零件的径向设置在待保护的零件外圆与下端盖之间的下端盖第二o型密封圈；所述下端盖压紧垫圈设置在下端盖第二o型密封圈顶部；所述下端盖连接螺栓通过下端盖压紧垫圈挤压下端盖第二o型密封圈并与下端盖螺纹相连。

上述硬质阳极化局部绝缘保护装置还包括设置在下端盖以及上端盖之间的连接件；所述下端盖通过连接件与上端盖相连；所述连接件包括固定螺纹杆、螺帽以及底部密封橡胶垫；所述下端盖上开设有固定螺纹杆贯穿孔；所述上端盖底部开设有固定螺纹杆沉孔；所述固定螺纹杆从下端盖底部贯穿螺纹杆贯穿孔并伸入上端盖底部的固定螺纹杆沉孔中；所述底部密封橡胶垫套装在固定螺纹杆外部；所述螺帽设置在固定螺纹杆底部并与固定螺纹杆相连。

本发明的优点是：

本发明提供了一种硬质阳极化局部绝缘保护装置，该硬质阳极化局部绝缘保护装置包括下端盖、上端盖、上端盖密封装置、下端盖密封装置以及导电连接杆；上端盖整体呈∏型；下端盖置于上端盖底部并与上端盖固定连接；待保护的零件套装在上端盖外部并被上端盖以及下端盖夹持；上端盖与待保护的零件之间设置有上端盖密封装置；下端盖与待保护的零件之间设置有下端盖密封装置；上端盖、待保护的零件以及下端盖之间形成密闭腔体；导电连接杆沿待保护的零件的轴向设置在上端盖上并与待保护的零件的内壁相连。本发明通过上端盖、待保护的零件以及下端盖之间形成密闭腔体，很好的对待保护的零件不要硬质阳极化的部分进行隔离保护，通过对非硬质阳极化表面进行绝缘保护，实现了二次阳极化表面无过渡区域、分界线规则的局部硬质阳极化；通过压力试验，确保专用装置的密封性，防止在硬质阳极化过程中产生膜层渗漏现象。本发明实现了零的突破，打破了之前该零件世界上仅有英国一家供应商通过蜡膜保护实现绝缘保护进行零件交付的局面，不仅扩大了公司的转包业务，为公司带来一定的经济效益，对今后公司转包同类型或类似的二次阳极化零件具有指导意义，同时，本发明还可广泛应用于军用航空、航天、导弹、船舶、汽车以及其他非航领域的铝制精密二次阳极化处理零件的生产中，对促进国防科技工业发展具有重大的社会和军事效益。

附图说明

图1是本发明所提供的硬质阳极化局部绝缘保护装置的结构示意图；

图2是本发明所采用的上端盖装配示意图；

图3是待处理的零件的结构示意图；

图4是本发明所采用的下端盖装配示意图；

图5是本发明所采用的上端盖密封圈示意图；

图6是本发明所采用的下端盖密封圈示意图；

其中：

1-下端盖；10-下端盖o型密封圈；101-下端盖第一o型密封圈；102-下端盖第二o型密封圈；13-下端盖压紧垫圈；17-下端盖连接螺栓；2-上端盖；20-上端盖o型密封圈；201-上端盖第一o型密封圈；202-上端盖第二o型密封圈；23-上部压紧垫圈；27-上部连接螺栓；3-待保护的零件；4-连接螺杆；5-螺帽；6-导电连接杆；8-堵头；9-顶部密封橡胶垫；11-底部密封橡胶垫；12-密封压力试验用气门芯。

具体实施方式

参见图1以及图3，本发明提供了一种硬质阳极化局部绝缘保护装置，硬质阳极化局部绝缘保护装置包括下端盖1、上端盖2、上端盖密封装置、下端盖密封装置以及导电连接杆6；上端盖2整体呈∏型；下端盖1置于上端盖2底部并与上端盖2固定连接；待保护的零件3套装在上端盖2外部并被上端盖2以及下端盖1夹持；上端盖2与待保护的零件之间设置有上端盖密封装置；下端盖1与待保护的零件之间设置有下端盖密封装置；上端盖2、待保护的零件以及下端盖1之间形成密闭腔体；导电连接杆6沿待保护的零件的轴向设置在上端盖2上并与待保护的零件的内壁相连。导电连接杆6用于装挂零件并连接阳极铜缸。本发明通过上端盖、待保护的零件以及下端盖之间形成密闭腔体，很好的对待保护的零件不要硬质阳极化的部分进行隔离保护，通过对非硬质阳极化表面进行绝缘保护，实现了二次阳极化表面无过渡区域、分界线规则的局部硬质阳极化；通过压力试验，确保专用装置的密封性，防止在硬质阳极化过程中产生膜层渗漏现象。

参见图2，上端盖密封装置包括上端盖o型密封圈20、上部连接螺栓27以及上部压紧垫圈23；上端盖o型密封圈20设置在待保护的零件与上端盖2之间；上部连接螺栓27穿过上部压紧垫圈23并通过上部压紧垫圈23挤压上端盖o型密封圈20；上部连接螺栓27与上端盖2螺纹相连。参见图5，上端盖o型密封圈20包括沿待保护的零件的轴向设置并置于沿待保护的零件上端面与上端盖2下表面之间的上端盖第一o型密封圈201以及沿待保护的零件的径向设置在待保护的零件外圆与上端盖2之间的上端盖第二o型密封圈202；上部压紧垫圈23设置在上端盖第二o型密封圈202底部；上部连接螺栓27通过上部压紧垫圈23挤压上端盖第二o型密封圈202并与上端盖2螺纹相连。

参见图2，上端盖2上设置有导电连接杆贯穿孔；硬质阳极化局部绝缘保护装置还包括设置在导电连接杆贯穿孔中的连接螺杆4；导电连接杆6通过连接螺杆4与待保护的零件的内壁相连。导电连接杆贯穿孔中设置有顶部密封橡胶垫9；顶部密封橡胶垫9套装在连接螺杆4外部。导电连接杆6是两根，两根导电连接杆6对称分布在上端盖2上。

参见图1，为了确保腔体(上端盖2、待保护的零件以及下端盖1之间形成的密闭腔体)之间的密闭性，本发明所提供的硬质阳极化局部绝缘保护装置还包括密封试验仪；密封试验仪设置在上端盖2上并与上端盖2、待保护的零件以及下端盖1之间形成的密闭腔体相连通。

参见图4，下端盖密封装置包括下端盖o型密封圈10、下端盖连接螺栓17以及下端盖压紧垫圈13；下端盖o型密封圈10设置在待保护的零件与下端盖1之间；下端盖连接螺栓17穿过下端盖压紧垫圈13并通过下端盖压紧垫圈13挤压下端盖o型密封圈10；下端盖连接螺栓17与下端盖1螺纹相连。

参见图6，下端盖o型密封圈10包括沿待保护的零件的轴向设置并置于沿待保护的零件下端面与下端盖1上表面之间的下端盖第一o型密封圈101以及沿待保护的零件的径向设置在待保护的零件外圆与下端盖1之间的下端盖第二o型密封圈102；下端盖压紧垫圈13设置在下端盖第二o型密封圈102顶部；下端盖连接螺栓17通过下端盖压紧垫圈13挤压下端盖第二o型密封圈102并与下端盖1螺纹相连。

参见图1，本发明所提供的硬质阳极化局部绝缘保护装置还包括设置在下端盖1以及上端盖2之间的连接件；下端盖1通过连接件与上端盖2相连；连接件包括固定螺纹杆、螺帽5以及底部密封橡胶垫11；下端盖1上开设有固定螺纹杆贯穿孔；上端盖2底部开设有固定螺纹杆沉孔；固定螺纹杆从下端盖1底部贯穿螺纹杆贯穿孔并伸入上端盖2底部的固定螺纹杆沉孔中；底部密封橡胶垫11套装在固定螺纹杆外部；螺帽5设置在固定螺纹杆底部并与固定螺纹杆相连。

以航空某壳体零件为例，对本发明所提供的技术方案进行详细说明：

某零件外圆要求为硬质阳极化表面，外圆距端面2mm范围内的部分要求为铬酸阳极化表面，零件图纸不允许有硬质阳极化的过渡区域。如图1所示，使用本发明所提供的硬质阳极化局部绝缘保护装置在对某零件进行硬质阳极化局部绝缘保护时，其具体操作方式是：

如图5以及图2所示，将上端盖第一o型密封圈201设置在上端盖2下表面的端面槽内；将连接螺杆4的螺纹杆部分分别安装在零件的2处导电螺纹孔导电连接杆贯穿孔内；如图2所示，将上端盖2沿着连接螺杆4的螺杆方向装入，使得待保护的零件3的上端面与上端盖第一o型密封圈201相贴合。将顶部密封橡胶垫9沿着连接螺杆4的螺杆方向装入在上端盖2的阶梯孔内。将导电连接杆6的螺纹孔沿着连接螺杆4的螺杆方向装入，与连接螺杆4的外螺纹连接，将待保护的零件3压紧固定在上端盖2上。

如图5所示，将上端盖第二o型密封圈202沿着待保护的零件3的径装入在待保护的零件3外圆和上端盖2之间形成的端面槽内。将上部压紧垫圈23沿着零件的轴向装入，与上端盖第二o型密封圈202贴合，并与上端盖2的孔对正。将上部连接螺栓27的螺杆沿着上部压紧垫圈23与上端盖2对正的孔装入，并将上部连接螺栓27的螺母安装在螺杆上，并拧紧。

如图6所示，将下端盖第一o型密封圈101装入在下端盖1上表面的端面槽内。如图4所示，将下端盖压紧垫圈13和下端盖第二o型密封圈102分别沿着零件的径向装入至零件中间位置左右。将连接螺杆4的螺纹杆部分分别安装在上端盖2伸入零件内孔的4处直拉杆的螺纹孔内。将下端盖1沿着连接螺杆4的螺杆方向装入，使得待保护的零件3下端面与下端盖第一o型密封圈101贴合。将底部密封橡胶垫11沿着连接螺杆4的螺杆方向装入在下端盖1的阶梯孔内。将螺帽5的螺纹孔沿着连接螺杆4的螺杆方向装入，与连接螺杆4的外螺纹连接，将零件压紧固定在下端盖1上。

在密封压力试验用气门芯12的螺纹连接位置缠上防水的生料带，然后安装在上端盖2中间的螺纹孔位置上，准备进行做密封性试验。在密封压力试验用气门芯12上接通气压试验装置，进行气密性试验。气密性试验合格后，拆卸下密封压力试验用气门芯12。将密封橡胶垫9装入在上端盖2中间位置的阶梯孔内。将堵头8装入在上端盖2中间位置的螺纹孔内，并拧紧。