用于大型筒状铝合金零部件阳极氧化快速装卸的调节工装的制作方法

1.本发明属于化工装备技术领域，尤其涉及一种用于大型筒状铝合金零部件阳极氧化快速装卸的调节工装及其在筒状金属零部件阳极氧化装卸作业中的用途。


背景技术：

2.铝及铝合金是有色金属中使用量最大、应用面最广的金属材料，具有一系列优良的物理、化学、力学和加工性能及特点，如密度低、塑性高、易强化、导电好、耐腐蚀、易回收、可焊接、易表面处理等，经各种表面处理技术处理后，在航空、航天、舰船、汽车、摩托车、电子、仪表、纺织机械和家用电器等工业中得到了广泛应用。
3.由于铝及铝合金对氧具有高度的亲和力，在空气中极易生成一层较薄的疏松氧化膜，严重影响镀层结合力，因此，在工业应用过程中，通常要对铝及铝合金零部件进行必要的表面处理，改善其理化性质，为后续加工提供良好的表面条件。表面处理的工艺方法很多，如阳极氧化工艺、微弧氧化工艺、化学镀等。其中，阳极氧化是指以铝或铝合金零部件为阳极，置于电解质溶液中进行通电处理，利用电解作用使其表面形成几个微米至数百个微米的氧化铝薄膜过程，其氧化膜具有良好的耐蚀性、耐磨性和装饰性，被誉为铝材的一种万能表面保护膜。在电镀行业中，按照阳极氧化膜厚度和显微硬度的不同，阳极氧化可分为普通阳极氧化和硬质阳极氧化，通常将阳极氧化膜厚度25μm以上、横截面显微硬度350hv以上的膜称为硬质阳极氧化膜。
4.为了保证阳极氧化膜符合技术及质量要求，除了电解液化学成分组成、浓度及工艺过程、技术参数等符合要求外，工装的设计是否科学、合理也是确保产品质量的前提，比如零部件与工装的接触不良，存在松动等情况就容易造成零件烧蚀，尤其是硬质阳极氧化处理过程，由于需要进行高电流密度的阳极氧化处理，零部件与工装的接触面积较大，此时受工装质量的影响更大，若工装设计不当则会直接影响产品的外观及内在质量，另外，现有的许多工装其装卸过程繁琐、工作效率低，从而导致人力成本高昂、效益难以保证等问题，严重影响了生产效能的提高。
5.目前，针对内腔没有阳极氧化要求的大型筒状铝合金零部件阳极氧化装卸的工装设计一般是采用十字撑配合螺母方式进行伸缩调节装配，第一种情况是十字撑固定，利用螺母和接触块进行伸缩调节；第二种情况是十字撑伸缩来调节距离(cn206553635u发明专利“一种圆筒铝合金零件硬质阳极氧化工装”)。上述工装设计虽然操作方便、接触良好、装夹牢固，但是在装卸过程中，很容易磕碰并损坏铝合金零部件表面及止口处的氧化膜层，且装卸过程通常需要3人进行操作，装卸效率较低。因此，如何在保证产品质量的前提下，尽可能地提高工装的装卸效率，进而实现生产效能的提高，是电镀工艺设计人员应该认真考虑的重要问题。


技术实现要素：

6.为了克服现有装卸调节工装的上述不足，本发明提供了一种能够实现快速装卸的
阳极氧化工装，本调节工装特别适用于大型筒状铝合金零部件阳极氧化快速装卸，使用本工装能够大大提高装卸效率，操作更加便捷，1人即可完成操作，节约了人力资源，此外，本工装还具有操作过程准确性高、稳定性好等优点，因此具有广阔的应用前景。
7.具体而言，本发明提供了一种用于大型筒状铝合金零部件阳极氧化快速装卸的调节工装，本工装包含主底座1、主杆2、圆支撑杆3、旋转螺头4、旋转座5、旋转螺头锁紧环6、顶块座7、顶块8、底座螺栓9、顶块螺栓10、主底座紧固螺母11、主杆锁紧螺母12和导电排13；
8.所述调节工装具有“倒伞状”外形，自下而上的装配顺序依次为：主底座紧固螺母11、主底座1、主杆2、底座螺栓9、旋转螺头锁紧环6、旋转座5、旋转螺头4、导电排13、主杆锁紧螺母12；另外，所述圆支撑杆3的两端分别与旋转座5、顶块螺栓10、主底座1相连接，所述顶块8与顶块螺栓10相连接；
9.通过旋转螺头4在主杆2上旋转，带动圆支撑杆3和顶块8进行内外伸缩运动；进行筒状铝合金零部件装卸作业时，旋转所述旋转螺头4，在圆支撑杆3的推动下，所述顶块8向外侧运动并与筒状铝合金零部件内腔相贴合，此时顶块8向筒状铝合金零部件内腔施加径向朝外的作用力，使得顶块8与筒状铝合金零部件内腔之间产生巨大的摩擦力，在此摩擦力的作用下，通过提升或下放主杆2即可实现筒状铝合金零部件的快速装卸。
10.进一步地，所述调节工装中所述旋转螺头4顺时针旋转时，所述顶块8和主杆2之间的距离逐渐变长，逆时针旋转时则逐渐变短；其变长和变短的调节范围根据筒状铝合金零部件内腔直径尺寸来确定，当筒状铝合金零部件内腔直径尺寸超出设计范围时，通过更换长度与之相匹配的圆支撑杆3来实现装卸目的。
11.进一步地，所述调节工装中所述顶块8的外端面形状及构造根据筒状铝合金零部件内腔表面形状和构造进行设计，设计原则为在保证导电要求的前提下，尽量减小顶块8外端面和筒状铝合金零部件内腔表面的接触面积。
12.进一步地，所述调节工装中所述主杆锁紧螺母12具有两个功能：(a)通过旋转主杆锁紧螺母12夹紧所述导电排13，防止其松动；(b)在装卸过程中，保证旋转螺头4在主杆2上的相对位置保持固定，防止旋转螺头4向上移动，造成顶块8向外的夹持力减弱，从而导致零部件松动或脱落。
13.进一步地，所述调节工装中所述导电排13用于连接筒状铝合金零部件和阳极杠14，除考虑承载力外，需结合电流密度对所述导电排13进行设计，设计标准为确保电流全部施加在筒状铝合金零部件表面，以提高电流效率和产品质量。
14.优选地，所述调节工装的各组成部件均为可拆卸式设计，可根据实际工作需要随时更换和维修，从而提高工装的使用寿命同时降低使用成本。
15.优选地，所述调节工装中的导电排13为铝合金材质，其余部件均为钛合金材质。
16.此外，本发明还涉及上述调节工装在筒状金属零部件阳极氧化装卸作业中的用途。
17.综上，与现有技术相比，本发明调节工装具有如下优点：
18.(1)装卸效率高，操作便捷，1人即可完成操作，节约了人力资源。
19.(2)装卸过程中不会磕碰或损坏铝合金零部件表面及止口处的氧化膜层。
20.(3)组成部件均为可拆卸式设计，方便维修和保养，使用寿命长，可重复使用，降低了成本。
21.(4)操作过程准确性高、稳定性好，应用前景广阔。
附图说明
22.为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面对实施例描述中所需要使用的附图作简要介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅是针对本发明述及的具体实施例，对于本领域技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据下述附图获得其他的附图。
23.图1是本发明调节工装的平面示意图。
24.图注说明：1-主底座，2-主杆，3-圆支撑杆，4-旋转螺头，5-旋转座，6-旋转螺头锁紧环，7-顶块座，8-顶块，9-底座螺栓，10-顶块螺栓，11-主底座紧固螺母，12-主杆锁紧螺母，13-导电排。
具体实施方式
25.以下通过特定的具体实例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功能。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。
26.在进一步描述本发明具体实施方式之前，应理解，本发明的保护范围不局限于下述特定的具体实施方案；还应当理解，本发明实施例中使用的术语是为了描述特定的具体实施方案，而不是为了限制本发明的保护范围。
27.除非另外定义，本发明中使用的所有技术术语与本领域技术人员通常理解的意义相同。除实施例中使用的具体方法、设备、材料外，根据本领域技术人员对现有技术的掌握及本发明的记载，还可使用与本发明实施例中所述的方法、设备、材料相似或等同的现有技术的任何方法、设备和材料来实现本发明。
28.在本发明中，若无特别说明，所有的装置和材料均可从商业途径得到或是本行业常用的。
29.实施例1
30.一种用于大型筒状铝合金零部件阳极氧化快速装卸的调节工装，如附图1所示，本调节工装由主底座1、主杆2、圆支撑杆3、旋转螺头4、旋转座5、旋转螺头锁紧环6、顶块座7、顶块8、底座螺栓9、顶块螺栓10、主底座紧固螺母11、主杆锁紧螺母12和导电排13组成。本调节工装所涉及的零部件具体尺寸根据筒状铝合金零部件内腔直径尺寸和构造进行相应设计。
31.本调节工装具有“倒伞状”外形，自下而上的装配顺序依次为：主底座紧固螺母11、主底座1、主杆2、底座螺栓9、旋转螺头锁紧环6、旋转座5、旋转螺头4、导电排13、主杆锁紧螺母12；另外，圆支撑杆3的两端分别与旋转座5、顶块螺栓10、主底座1相连接，顶块8与顶块螺栓10相连接。
32.本调节工装使用时通过旋转螺头4在主杆2上旋转，带动圆支撑杆3和顶块8进行内外伸缩运动；具体地，当旋转螺头4顺时针旋转时，顶块8和主杆2之间的距离逐渐变长，逆时
针旋转时则逐渐变短；其变长和变短的调节范围根据筒状铝合金零部件内腔直径尺寸来确定，当筒状铝合金零部件内腔直径尺寸超出设计范围时，通过更换长度与之相匹配的圆支撑杆3来实现装卸目的。进行筒状铝合金零部件装卸作业时，旋转旋转螺头4，在圆支撑杆3的推动下，顶块8向外侧运动并与筒状铝合金零部件内腔相贴合，顶块8的外端面形状及构造根据筒状铝合金零部件内腔表面形状和构造进行设计，设计原则为在保证导电要求的前提下，尽量减小顶块8外端面和筒状铝合金零部件内腔表面的接触面积，此时顶块8向筒状铝合金零部件内腔施加径向朝外的作用力，使得顶块8与筒状铝合金零部件内腔之间产生巨大的摩擦力，在此摩擦力的作用下，通过提升或下放主杆2即可实现筒状铝合金零部件的快速装卸。
33.本调节工装中主杆锁紧螺母12具有两个功能：(a)通过旋转主杆锁紧螺母12夹紧导电排13，防止其松动；(b)在装卸过程中，保证旋转螺头4在主杆2上的相对位置保持固定，防止旋转螺头4向上移动，造成顶块8向外的夹持力减弱，从而导致零部件松动或脱落。
34.本调节工装中导电排13用于连接筒状铝合金零部件和阳极杠14，除考虑承载力外，需结合电流密度对所述导电排13进行设计，设计标准为确保电流全部施加在筒状铝合金零部件表面，以提高电流效率和产品质量。
35.另外，本调节工装中的导电排13为铝合金材质，其余部件均为钛合金材质；所有组成部件均为可拆卸式设计，可根据实际工作需要随时更换和维修，从而提高工装的使用寿命同时降低使用成本。
36.以上对本发明优选的具体实施方式和实施例作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式和实施例，在本领域技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明构思的前提下作出各种变化。