缸体的循环电镀屏蔽组件的制作方法

本实用新型涉及一种缸体电镀的装置部件，特别涉及用于腔内电镀的径向密封构造。

背景技术：

缸体内表面电镀，采用电镀液循环的方式进行；在电镀液循环过程中，流经缸体内表面，形成电镀环境；此时，电镀过程中，由于缸体的轴向两端面具有内圆面与端面之间的过渡尖角，该尖角形成电镀集中区，因而易于产生毛刺，影响电镀质量。且后期毛刺的消除也会极大的浪费人力物力，提高电镀成本，降低工作效率。

现有技术中，具有一种去除毛刺的结构，采用小于工件两端面端部内径的导电的过渡环，该结构将毛刺转移到过渡环与工件接触的端面的尖角处，从而达到消除毛刺的效果；但该结构中，需要工件端部的内径形成倒角以大于过渡环内径，需后期加工，同时，该去除毛刺的构造还会在工件端部出现较少的毛刺，只是在后期加工时去除，浪费加工工序及材料，同时，提高加工成本。

并且，采用金属屏蔽环(一般为铝)时，镀层以及毛刺与屏蔽环结合紧密，无法脱落，采用化学去镀层的方式进行处理，需要提供去镀场地，并且屏蔽环多次去镀后会影响后期使用而报废，镀层也无法回收而随着废液排放，造成极大的浪费。

因此，需要对现有的缸体电镀过程中的安装结构进行改进，能够适用于缸体循环电镀工艺，在电镀过程中在缸体上不生长毛刺，保证产品质量，提高工作效率，降低产品的电镀成本。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型的目的是提供一种缸体的循环电镀屏蔽组件，能够适用于缸体循环电镀工艺，在电镀过程中在缸体上不生长毛刺，保证产品质量，提高工作效率，降低产品的电镀成本。

本实用新型的缸体的循环电镀屏蔽组件，包括使用时位于工件的轴向端部同径抵紧的屏蔽环，所述屏蔽环由非金属导电材料制成；屏蔽环采用由非金属导电材料(比如导电橡胶或者塑料)制成，实际使用时，利用较小的外力即可使内镀层与屏蔽环分离(因为非金属导电材料一般与金属镀层的结合力较小)，比如用尖锐工具直接剥离，或者利用较小的外力使屏蔽环变形而使镀层剥离，可通过使用具有设定弹性模量的非金属导电材料制作，的该弹性模量的非金属导电材料可通过较小的外力(比如手握)即发生变形，但还能够承受电镀时工件的压紧力，保证电镀过程的顺利进行，从而使得屏蔽环内圆的镀层和毛刺与屏蔽环内圆脱离，屏蔽环可二次使用，同时，内圆的镀层和毛刺可回收，降低消耗及电镀成本；而金属屏蔽环(一般为铝)镀层以及毛刺与屏蔽环结合紧密，无法脱落，采用化学去镀层的方式进行处理，需要提供去镀场地，并且屏蔽环多次去镀后会影响后期使用而报废，镀层也无法回收而随着废液排放，造成极大的浪费。

进一步，所述屏蔽环包括使用时位于工件的轴向两端分别对应同径抵紧的上屏蔽环和下屏蔽环，所述上屏蔽环和下屏蔽环均由非金属导电材料制成；本结构中，采用上屏蔽环和下屏蔽环结构且分别抵紧工件，且相同的内径，保证毛刺向两端生长，从而保证缸体电镀后能够保证质量。

进一步，所述上屏蔽环的内圆下端形成环形倒角，所述下屏蔽环的内圆上端形成环形倒角，倒角结构可引导毛刺向突变处生长，避免对缸体电镀的干扰，同时，该结构还利于保证不对电镀液的流动形成干扰。

进一步，所述上屏蔽环同心内套于一上定位套内，并通过上定位套定位后与工件同径无缝抵紧，这里的无缝抵紧指的是通过较大的抵紧力保证二者尽力相抵，并不必然没有缝隙，下同，在此不再赘述；无缝抵紧的结构保证了电镀过程中毛刺向着突变的位置以及两端形成，保证缸体的电镀质量。

进一步，所述下屏蔽环同心内套于一下定位套内，并通过下定位套定位后与工件同径无缝抵紧，效果与前述相同，在此不再赘述。

进一步，所述上屏蔽环的下端面与工件上端面之间通过第一密封圈径向密封，所述下屏蔽环的上端面与工件下端面之间通过第二密封圈径向密封，良好的径向密封能够防止电镀液径向泄漏，保证电镀质量并节约成本。

进一步，所述上屏蔽环的下端面设有容纳第一密封圈的第一密封圈槽，所述上屏蔽环与工件之间压紧后所述第一密封圈被压变形使得上屏蔽环与工件之间同径无缝抵紧；所述下屏蔽环的上端面设有容纳第二密封圈的第二密封圈槽，所述下屏蔽环与工件之间压紧后所述第二密封圈被压变形使得下屏蔽环与工件之间同径无缝抵紧。

进一步，所述第一密封圈和第二密封圈均为耐酸碱氟橡胶制成，确保密封同时，能保障屏蔽圈与工件缸体之间的紧密接触以成功转移毛刺。

进一步，所述上屏蔽环和下屏蔽环均由聚甲醛材料添加碳粉制成，添加比例按质量分数小于等于1％。，该比例范围的添加碳粉的聚甲醛材料具有较好的物理特性和化学特性，具有较好的导电性且镀层易于脱落，同时能够满足一定的压紧密封强度，可长期使用而不更换，节约电镀成本。

进一步，所述上屏蔽环和下屏蔽环均由聚甲醛材料添加碳粉制成，添加比例按质量分数为0.4％。

本实用新型的有益效果：本实用新型的缸体的循环电镀屏蔽组件，在工件两端同径抵紧设置非金属材料制成的屏蔽环，能够将工件两端易于生长毛刺的部位转移给屏蔽环，能够适用于缸体循环电镀工艺，在电镀过程中在缸体上不生长毛刺，保证产品质量，提高工作效率，降低产品的电镀成本；同时，屏蔽环由具有设定弹性模量的非金属导电材料制成，利用非金属材料与镀层之间的结合特性，电镀程序完成后，通过一定的外力从径向上压迫屏蔽环(外力一般以人手握)即能使其变形，从而使得屏蔽环内圆的镀层和毛刺与屏蔽环内圆脱离，还可通过尖锐工具使镀层脱落，屏蔽环可二次使用，同时，内圆的镀层和毛刺可回收，不需采用化学去镀层的方式进行处理，节省场地空间。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步描述。

图1为本实用新型的结构剖视图；

图2为图1a处放大图；

图3为图1b处放大图；

图4为本实用新型使用结构剖视立体图；

图5为本实用新型使用结构立体图。

具体实施方式

图1为本实用新型的结构剖视图，图2为图1a处放大图，图3为图1b处放大图，图4为本实用新型使用结构剖视立体图，图5为本实用新型使用结构立体图；如图所示：以下以本实用新型的应用结构对本实用新型进行详细说明；

本实施例的缸体的循环电镀屏蔽组件，包括使用时位于工件的轴向端部同径抵紧的屏蔽环，所述屏蔽环由非金属导电材料制成；屏蔽环采用由非金属导电材料(比如导电橡胶或者塑料)制成，实际使用时，利用较小的外力即可使内镀层与屏蔽环分离(因为非金属导电材料一般与金属镀层的结合力较小)，比如用尖锐工具直接剥离，或者利用较小的外力使屏蔽环变形而使镀层剥离，可通过使用具有设定弹性模量的非金属导电材料制作，的该弹性模量的非金属导电材料可通过较小的外力(比如手握)即发生变形，但还能够承受电镀时工件的压紧力，保证电镀过程的顺利进行，从而使得屏蔽环内圆的镀层和毛刺与屏蔽环内圆脱离，屏蔽环可二次使用，同时，内圆的镀层和毛刺可回收，降低消耗及电镀成本；而金属屏蔽环(一般为铝)镀层以及毛刺与屏蔽环结合紧密，无法脱落，采用化学去镀层的方式进行处理，需要提供去镀场地，并且屏蔽环多次去镀后会影响后期使用而报废，镀层也无法回收而随着废液排放，造成极大的浪费。

本实施例中，屏蔽环能包括使用时位于工件的轴向两端分别对应同径抵紧的上屏蔽环7和下屏蔽环10，所述上屏蔽环7和下屏蔽环10均由非金属导电材料制成；本结构中，采用上屏蔽环和下屏蔽环结构且分别抵紧工件，且相同的内径，保证毛刺向两端生长，从而保证缸体电镀后能够保证质量。

本实施例中，所述上屏蔽环7的内圆下端形成环形倒角，所述下屏蔽环10的内圆上端形成环形倒角，倒角结构可引导毛刺向突变处生长，避免对缸体电镀的干扰，同时，该结构还利于保证不对电镀液的流动形成干扰。

本实施例中，所述上屏蔽环7同心内套于一上定位套8内，并通过上定位套8定位后与工件9同径无缝抵紧，这里的无缝抵紧指的是通过较大的抵紧力保证二者尽力相抵，并不必然没有缝隙，下同，在此不再赘述；无缝抵紧的结构保证了电镀过程中毛刺向着突变的位置以及两端形成，保证缸体的电镀质量。

本实施例中，所述下屏蔽环10同心内套于一下定位套3内，并通过下定位套3定位后与工件9同径无缝抵紧，效果与前述相同，在此不再赘述。

本实施例中，所述上屏蔽环7的下端面与工件9上端面之间通过第一密封圈12径向密封，所述下屏蔽环10的上端面与工件9下端面之间通过第二密封圈13径向密封，良好的径向密封能够防止电镀液径向泄漏，保证电镀质量并节约成本。

本实施例中，所述上屏蔽环7的下端面设有容纳第一密封圈12的第一密封圈槽，所述上屏蔽环7与工件之间压紧后所述第一密封圈12被压变形使得上屏蔽环7与工件9之间同径无缝抵紧；所述下屏蔽环10的上端面设有容纳第二密封圈13的第二密封圈槽，所述下屏蔽环10与工件9之间压紧后所述第二密封圈13被压变形使得下屏蔽环与工件之间同径无缝抵紧。

本实施例中，所述第一密封圈12和第二密封圈13均为耐酸碱氟橡胶制成，确保密封同时，能保障屏蔽圈与工件缸体之间的紧密接触以成功转移毛刺。

本实用新型用于补偿性辅助工装时，所述下定位套为变径补偿件3，所述变径补偿件3为可定位安装于一固定架的底板2的具有轴向过孔的柱体且可定位安装于底板且将底板与电镀环境绝缘，所述轴向过孔与工件内孔相通用于通过阳极并引入电镀液；不同的所述变径补偿件3下端具有相同的外形尺寸，上端具有与对应工件内径相适应的内径尺寸，且所述变径补偿件安装工件后的总高度能够与阳极配合完成电镀，使用时，所述工件被压紧组件轴向压紧于所述变径补偿件；

不同高度及直径的工件(气缸)配备不同高度的变径补偿件，使得安装于本实用新型的工件总高度不变，均能与阳极高度相配合；如图所示，不同的变径补偿件(与不同工件相配合的变径补偿件也不同)下端的固定不变的直径尺寸可以与标准的工装配合安装，上端与对应的工件内径相对应(同径同心)，下端用于穿过底板上的底板通道配合(使底板与电镀环境隔绝)，上部与工件相配合(不同的工件配合尺寸具有差异)，所述变径补偿件安装工件后的总高度使得使用时够与阳极高度相适应完成电镀，使得本装置具有通用性；变径补偿件3采用玻璃钢材料制成(当然也可采用其他具有一定强度的非导电材料，在此不再赘述)，具有绝缘效果，提高电镀效率。

本实施例中，本实用新型的所述下屏蔽环10同轴嵌入所述变径补偿件3的轴向过孔且轴向与工件9下端同径相抵，所述上屏蔽环7与工件9上端同径相抵并由压紧组件1轴向压紧；所述变径补偿件由非导电材料制成，保证导电部位形成稳定的电镀工况，避免材料的浪费以及对电镀工况的干扰；同径相抵指的是上屏蔽环7内径和下屏蔽环10内径与工件9内径相同且同轴，在电镀过程中，将电镀过程中所产生的边缘毛刺引向上屏蔽环的上边缘和下屏蔽环的下边缘，以保证电镀质量，上屏蔽环7和下屏蔽环10均为导电材料制成，在此不再赘述；当然，上屏蔽环7和下屏蔽环10与工件9(缸体)之间需形成径向密封，以防电镀液外泄；结构上在上屏蔽环7的下端面(与缸体的上端面相接触抵紧)和下屏蔽环10的上端面(与缸体的下端面相接触抵紧)分别设有密封圈12、13(可在相应的端面上设置环形密封圈槽，用于放置密封圈)，密封圈的材质一般为耐酸碱氟橡胶，通过外力压紧变形即可实现密封以及接触抵紧的目的；所述上屏蔽环的内圆下端形成环形倒角，所述下屏蔽环的内圆上端形成环形倒角，倒角结构可引导毛刺向突变处生长，避免对缸体电镀的干扰，同时，该结构还利于保证不对电镀液的流动形成干扰。

本实施例中，所述上定位套8上安装有与工件9上的安装螺纹孔配合的定位销801并通过定位销801定位使得上定位套与工件同心，所述上屏蔽环7同心置于上定位套8内并通过上定位套8与工件9同心同径配合；

工件9上的安装螺纹孔指的是工件端面自带的螺纹孔，上定位套的目的是利用定位销和安装螺纹孔(定位销插入螺纹孔形成定位)之间的配合，保证上定位套8与工件同心，上屏蔽环7安装于上定位套内圆从而与工件形成同径同轴配合；定位销一般至少为两个，本实施例即为对称设置的两个，保证定位精度。

具体安装过程是：将变径补偿件3定位放置于底板2(可用密封圈，该处密封圈可采用eva泡棉)，将下屏蔽环10放置于变径补偿件3，下端与变径补偿件3之间也可设置密封(密封方式不限)并将密封圈放置于下屏蔽环10的上端面设定位置，在下屏蔽环上放置工件，通过上定位套定位后放置上屏蔽环，通过压紧装置压紧即可。

本实施例中，所述框架具有固定的上纵梁6，所述压紧组件1设置于上纵梁6，并设有可被驱动的上下往复运动的压紧部5用于压紧或释放工件9；该结构可采用现有的任何机械结构，包括手动或者电动均可，采用现有的机械结构即可实现，在此不再赘述；如图所说，框架包括四个可拆卸式(螺栓)固定在底板2上的立柱4，纵向两侧(按照多个工件排列的方向)分别设置两个立柱4，该两个立柱4的上部之间固定连接(螺栓)有上横梁12，则所述上纵梁6固定连接在两个上横梁12之间，形成固定连接的稳定结构，在此不再赘述。

本实施例中，所述压紧组件1包括可被驱动的沿上纵梁6上下往复运动的压紧杆101和用于驱动压紧杆101往复运动的杠杆组件，所述压紧部5位于压紧杆101下端；所述杠杆组件包括驱动杠杆(包括动力臂1021和阻力臂1022)和摇臂，所述杠杆阻力端(即阻力臂的端部)可转动的铰接于压紧杆101上端，摇臂下端可相对上纵梁单自由度转动，上端与驱动杠杆的支点可单自由度转动的同轴铰接；所述摇臂上设有限位块104，所述限位块104在驱动杠杆驱动压紧杆101压紧工件时限制杠杆继续向压紧方向转动；

压紧杆101的往复运动一般为单自由度即只进行往复移动，压紧部5可与压紧杆101一体成形也可以是分体可拆卸设置，本实施例中采用板状结构的压紧部，一般采用与压紧杆端部呈具有一定自由度的活动连接，比如球绞等活动头，以利于适应压紧端面，保证工件的同轴度；

摇臂上端通过支点铰接轴14与驱动杠杆的支点处铰接，驱动杠杆在外力作用下绕支点转动使得阻力臂1022由横向趋近于竖直，由此驱动压紧杆101下行压紧工件，所述摇臂在压紧杆101横向(没有位移)约束下绕摇臂下端铰接点向前摆动，在阻力臂1022压紧工件时所述支点轴线至少与支点铰接轴线(铰接轴14的轴线)相交或者向后超过铰接轴线，由此形成自锁，避免杠杆在反作用力下回转，同时，限位块限制杠杆继续向压紧方向转动，避免继续转动从而驱动压紧杆上行，形成压紧自锁(即压紧杆和驱动杠杆组成的机械结构类似于连杆曲柄结构，但由于被限位块进行限位，避免形成类似于连杆曲柄的圆周运动，从而形成自锁)。

本实施例中，所述压紧组件1还包括基座，所述基座固定于所述上纵梁6，所述压紧杆101可单自由度上下往复运动的设置于基座，所述摇臂为两个分列于(摇臂1031和摇臂1032)基座两侧且下端同轴铰接于基座，上端分别同轴铰接于驱动杠杆的支点的两侧(即与驱动杠杆在支点处同轴转动)；所述压紧杆101通过压紧部压紧工件时，所述压紧杆的轴线相交于或向后超过所述支点的轴线，此时，所述限位块从背侧抵住所述驱动杠杆的阻力臂；

如图所示，基座通过可拆卸式结构固定于上纵梁6表面，上纵梁6上开有供压紧杆通过的过孔；基座包括有基座板105和导向套107，导向套具有导向滑道，所述导向滑道正对所述上纵梁上的过孔竖直设置且所述压紧杆穿过导向滑道并与其沿上下可往复运动的配合；基座板105与上纵梁6通过连接孔(螺栓穿过，一般采用腰型孔)可拆卸式连接，具有较强的适应性；导向套107通过螺纹连接固定于基座板105，结构简单；如图所示，导向套107下端加工外螺纹，以轴线(导向滑道的方向)垂直于基座板105的方式旋在基座板105上的内螺纹上形成连接，为避免脱出，还利用锁紧螺母106进行锁紧；所述压紧杆沿竖直方向穿过导向套107并与其往复运动配合(一般为单自由度)；摇臂1031下端和摇臂1032下端分别对称铰接在导向套107的两侧，结构简单实用，整个锁紧组件形成一个模块，铰接部位完全加工完毕后再安装在基座板上；

本实用新型中的向后指的是驱动杠杆在压紧工件时动力臂1022摆动的方向(图4箭头所指方向)，背侧则是与向后相对应的一侧，在此不再赘述。

由于限位块14的作用，杠杆的阻力壁1022被阻止继续转动，摇臂1031和摇臂1031也在限位块的作用下无法继续转动，即形成互锁，并且所述压紧杆的轴线相交于或向后超过所述支点的轴线(一般为相交即可)，即形成稳定的缩进机构，避免松脱。

本实施例中，所述基座可拆卸式固定连接于上纵梁6，所述驱动杠杆为以支点为界的直角结构，阻力臂1022形成叉形槽且压紧杆101位于叉形槽内铰接于阻力臂端部，叉形结构利于稳定连接且不施加偏向力，从而使结构稳定且寿命周期较长；如图所示，驱动杠杆为以支点为界的直角结构(即动力臂1021与阻力臂1022呈直角)，即在支点处转角，动力臂向前折弯，方便操作且与摇臂(限位块)不发生干扰。

本实施例中，所述工件9与上屏蔽环7和下屏蔽环10之间抵紧接触且形成径向密封，径向密封指的是在端面上设置密封圈，防止液体从径向上泄漏。

本实施例中，所述变径补偿件3可定位的安装于底板2且与底板通道201同轴，且内圆设有用于安放下屏蔽环10的台阶，所述台阶内径尺寸大于下屏蔽环10的内径，保证电镀液的稳定流动；所述上屏蔽环7同轴置于上定位套8的内圆，所述压紧组件1通过上屏蔽环7压紧工件9；变径补偿件3可定位的安装于底板2可采用多种机械结构，比如在底板通道201(形状与变径补偿件径向的外形尺寸相同，本实施例为圆形)上形成环形沉槽，变径补偿件置于环形沉槽，形成横向的定位即达到同轴的效果，也可以采用如图所示的变径补偿件通过轴肩(阶梯轴)结构与底板通道相配合，即小直径部分穿过底板通道，大直径部分的轴肩压在底板通道的边沿，形成定位；

与工件(缸体)直接接触的部位密封一般采用耐酸碱氟橡胶密封圈，如上下屏蔽环与工件之间的密封，确保密封同时，能保障屏蔽圈与工件缸体之间的紧密接触以成功转移毛刺；而不与工件发生直接接触的密封则采用eva泡棉(比如下屏蔽环与变径补偿件之间等)，以减少操作者放置/取出胶圈的装夹动作，提高装夹效率；如图所示，所述底板上设有用于将底板定位放置于电镀装置的定位孔，工件安装于本实用新型后，将本实用新型的工装移至电镀装置上通过定位孔空202与装置11上的定位凸起1101配合，保证安置位置与装置的电镀液流道配合，保证电镀的正常进行。

本实施例中，所述上屏蔽环和下屏蔽环均由聚甲醛(pom)材料添加碳粉制成，添加比例按质量分数小于等于1％。，该比例范围的添加碳粉的聚甲醛材料具有较好的物理特性和化学特性，具有较好的导电性且镀层易于脱落，同时能够满足一定的压紧密封强度，可长期使用而不更换，节约电镀成本。

本实施例中，所述上屏蔽环和下屏蔽环均由聚甲醛(pom)材料添加碳粉制成，添加比例按质量分数为0.4％。

由于镀层可通过简单的物理方法剥离，不需要退镀工序，屏蔽圈几乎不损耗，寿命周期长，可连续使用半年至一年，当前每月用于屏蔽圈制作的低耗费用可降低75％以上；不使用硝酸进行屏蔽圈退镀，符合环保要求，使用的硝酸退镀费用可降低60％以上，且无需等待退镀时间，可快速投入下一轮使用，日常备用20％即可；无废水处理压力及对应的费用；剥离下来的镍层可回收，节约场地并降低成本。

本实用新型的槽外电镀指的是通过在电镀液槽外形成电镀液循环而实现的动态电镀，在此不再赘述。

本实施例是以发动机缸体为例，实际上本实用新型所要求保护的技术方案并不局限于发动机缸体，还可以是压缩机气缸、柱塞泵缸体等等具有相似结构的缸体，在此不再赘述。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。