一种筒状内腔结构的微弧氧化功能区防护夹具的制作方法

本技术属轻金属表面处理，具体涉及一种筒状内腔结构的微弧氧化功能区防护夹具。

背景技术：

1、微弧氧化技术是一种直接在轻金属表面原位生长陶瓷膜的新技术，其原理是将铝、镁、钛等阀金属或其合金放在电场环境下的电解液中作为阳极，电解槽为阴极，并施以较高电压和较大电流在材料表面产生火花放电斑点，在热化学、等离子体化学和电化学的共同作用下，获得金属氧化物陶瓷膜的一种表面改性技术。作为一种新兴的、环保、高效而又节能的表面处理技术，微弧氧化技术因其制备的陶瓷涂层具有强度高、耐磨、耐腐蚀以及电绝缘等优点而应用于生产、生活的各个领域，如在航空、航天、船舶、汽车、兵器、轻工机械、石油化工、仪器仪表、医疗卫生等现代工业领域。一直以来，7075铝合金由于强度高、硬度高、焊接性良好等特点，成为人们关注的热门铝合金，被应用于航空飞机中的各种承力结构件。但是其耐蚀性非常差，在高温、湿热、盐雾等恶劣环境中极易发生腐蚀而产生安全事故。在航空领域中，对7075铝合金的耐蚀性提出了更高的要求(酸性盐雾192h、局部微弧氧化)，传统的阳极氧化工艺处理无法满足要求，而通过微弧氧化技术处理后的7075铝合金能够显著提升耐腐蚀性能。

2、某飞机的筒状内腔结构件由7075铝合金构成，要求上端螺纹部位整体保护、其余部位微弧氧化，该筒状内腔结构件上端结构较为复杂，包括一段螺纹段、一段轴段、一环状凸台；在微弧氧化处理过程中，需要对整个上端结构进行保护；氧化后通过酸性盐雾192h无明显腐蚀。传统方法是采用大量密封胶均匀涂抹于上端螺纹保护部位，并用夹子夹持放入电解液中，筒状内腔结构件表面因接触点会留下明显的装夹点痕迹，严重影响外观，过程中浪费了大量的密封胶，增加了生产成本。

技术实现思路

1、本实用新型的目的：针对筒状内腔结构件的局部保护难点，开发了一种筒状内腔结构的微弧氧化功能区防护夹具，具有装卸方便、外观完整、制造成本低、绿色高效、可重复使用和保护效果良好等特点。

2、技术方案：一种筒状内腔结构的微弧氧化功能区防护夹具，所述防护夹具包括导电螺母、螺纹护具、底部垫块三部位组成，所述底部垫块套装在待加工筒状内腔结构件上端轴段上；所述螺纹护具旋入加工筒状内腔结构件上端待加工螺纹段上，所述螺纹护具的下端面与底部垫块的上端面贴合；所述导电螺纹拧入螺纹护具内，直至导电螺母下端与待加工筒状内腔结构件上端端面接触。

3、进一步的，所述螺纹护具、底部垫块贴合处外围包裹绝缘胶布，以进一步封闭两者之间的间隙。

4、进一步的，所述螺纹护具、底部垫块均采用非金属绝缘材料制成。

5、进一步的，螺纹护具和底部垫块由聚氯乙烯制成。

6、进一步的，所述导电螺母由ly12铝合金制成。

7、进一步的，导电螺母上端还设置有便于拧紧的凸台。

8、进一步的，所述凸台中心开有螺钉孔，配合拧紧螺钉固定与导电螺母通电的导电垫片。

9、进一步的，所述螺纹护具外围开有多个小凹槽，便于装配。

10、本实用新型中，导电螺母作为导电部位及工装装夹点，螺纹护具和底部垫块起到绝缘保护作用。导电螺母由ly12铝合金制成，其螺纹与螺纹护具匹配，拧入后与筒状内腔结构件上端面接触进行导电，该接触点部位无电解液，不会产生任何痕迹。螺纹护具和底部垫块由聚氯乙烯制成，其质地较软在装卸过程中不会损伤工件与膜层，其密封性和耐热性强，在瞬时高温电解液环境下能有效起到隔离保护作用。防护夹具由三处螺纹紧固结构组成，整体可通过外加顺时针旋转力紧固装夹，避免氧化过程中松动发生烧蚀。氧化结束后，单人即可进行逆时针方向力拆卸，极大提升了生产效率，该防护夹具可重复使用，节约生产成本。

11、有益技术效果：本实用新型设计的筒状内腔结构的微弧氧化功能区防护夹具，能够用于批量微弧氧化生产处理，氧化部位膜层质量良好，上端保护区无任何氧化，且交接处无明显烧痕。该工装夹具具有保护效果良好、拆卸方便、防护夹具可重复使用、提升生产效率并节约成本等特点。

技术特征：

1.一种筒状内腔结构的微弧氧化功能区防护夹具，其特征在于，所述防护夹具包括导电螺母、螺纹护具、底部垫块三部位组成，所述底部垫块套装在待加工筒状内腔结构件上端轴段上；所述螺纹护具旋入加工筒状内腔结构件上端待加工螺纹段上，所述螺纹护具的下端面与底部垫块的上端面贴合；所述导电螺纹拧入螺纹护具内，直至导电螺母下端与待加工筒状内腔结构件上端端面接触。

2.如权利要求1所述的筒状内腔结构的微弧氧化功能区防护夹具，其特征在于，所述螺纹护具、底部垫块均采用非金属绝缘材料制成。

3.如权利要求2所述的筒状内腔结构的微弧氧化功能区防护夹具，其特征在于，螺纹护具和底部垫块由聚氯乙烯制成。

4.如权利要求1所述的筒状内腔结构的微弧氧化功能区防护夹具，其特征在于，所述螺纹护具、底部垫块贴合处外围包裹绝缘胶布。

5.如权利要求1或4所述的筒状内腔结构的微弧氧化功能区防护夹具，其特征在于，导电螺母上端还设置有便于拧紧的凸台。

6.如权利要求5所述的筒状内腔结构的微弧氧化功能区防护夹具，其特征在于，所述凸台中心开有螺钉孔，配合拧紧螺钉固定与导电螺母通电的导电垫片。

7.如权利要求1所述的筒状内腔结构的微弧氧化功能区防护夹具，其特征在于，所述螺纹护具外围开有多个小凹槽，便于装配。

技术总结
本技术涉及一种筒状内腔结构的微弧氧化功能区防护夹具，所述防护夹具包括导电螺母、螺纹护具、底部垫块三部位组成，所述底部垫块套装在待加工筒状内腔结构件上端轴段上；所述螺纹护具旋入加工筒状内腔结构件上端待加工螺纹段上，所述螺纹护具的下端面与底部垫块的上端面贴合；所述导电螺纹拧入螺纹护具内，直至导电螺母下端与待加工筒状内腔结构件上端端面接触。本技术设计的筒状内腔结构的微弧氧化功能区防护夹具，能够用于批量微弧氧化生产处理，氧化部位膜层质量良好，上端保护区无任何氧化，且交接处无明显烧痕。该工装夹具具有保护效果良好、拆卸方便、防护夹具可重复使用、提升生产效率并节约成本等特点。

技术研发人员：殷强,黄威,王媛媛,王小龙,王浩伟,何卫平,韦利军,刘元海
受保护的技术使用者：中国特种飞行器研究所
技术研发日：20221127
技术公布日：2024/1/11