用于缸体电镀的镀前除灰装置

摘要

本发明公开了一种用于缸体电镀的镀前除灰装置，包括除灰槽和超声波发生组件，超声波发生组件包括换能头和驱动器，换能头位于除灰槽靠下外侧设置，且倾斜设置使其超声波发生方向正对除灰槽用于放置工件后工件内孔所在范围；本发明避免使用化学除灰方式，符合环保要求；同时，摒弃现有技术将换能棒放入工件内孔的结构，采用斜置换能头，超声波直接作用于工件内孔(除灰槽靠上)，能满足目前绝大多数缸体镀前处理的除灰需求；通过与工件配套的工装形成配合，不需停止生产线，更换不同的工件直接安装于本发明即可，因此，适合于现有的各种尺寸的工件，实现产品的“无缝切换”，避免停线的产能损失，迅速满足交付需求，将成熟产品的切换时间减至最小，将产能损失降到最低。

权利要求

1.一种用于缸体电镀的镀前除灰装置，其特征在于：包括除灰槽和超声波发生组件，所述超声波发生组件包括换能头和驱动器，所述换能头位于除灰槽靠下外侧设置，且倾斜设置使其超声波发生方向正对除灰槽用于放置工件后工件内孔所在范围；所述换能头分为两组分列于除灰槽靠下的两侧，且两组换能头相向倾斜使其超声波发生方向正对除灰槽用于放置工件后工件内孔所在范围；所述除灰槽的槽底形成横截面为V形的V形沉槽，所述两组换能头分别对应分布于V形沉槽的两侧槽壁，所述V形沉槽的两侧槽壁之间的夹角适应于两组换能头的超声波发生方向之间的夹角；所述两组换能头均包含多个换能头，每组换能头分为沿纵向的至少两列排列，相邻列之间的换能头在纵向上相互交错布置。

2.根据权利要求1所述的用于缸体电镀的镀前除灰装置，其特征在于：所述两组换能头的超声波发生方向之间的夹角为45-75度。

3.根据权利要求1所述的用于缸体电镀的镀前除灰装置，其特征在于：所述两组换能头的端部紧靠V形沉槽的两侧槽壁的外侧设置。

4.根据权利要求1所述的用于缸体电镀的镀前除灰装置，其特征在于：所述相邻列之间的换能头在横向上具有交叉。

5.根据权利要求4所述的用于缸体电镀的镀前除灰装置，其特征在于：所述V形沉槽为平底，平底的横向宽度不大于40mm。

6.根据权利要求5所述的用于缸体电镀的镀前除灰装置，其特征在于：所述V形沉槽的深度不超过90mm。

7.根据权利要求1所述的用于缸体电镀的镀前除灰装置，其特征在于：所述V形沉槽的两侧槽壁之间的夹角为120°，所述换能头尽量靠下布置。

说明书

用于缸体电镀的镀前除灰装置

技术领域

[0001] 本发明涉及一种缸体电镀装置部件，特别涉及用于缸体电镀的镀前除灰装置。

背景技术

[0002] 缸体作为发动机、柱塞泵、往复式压缩机等设备的主要部件，用于与活塞、缸头共同组成工作空间；以发动机为例则组成燃烧室，并为活塞组件提供运动轨迹，从而形成动力转换环境。气缸在引导活塞不断进行往复运动的过程中，气缸内壁与活塞之间长时间、高频率地互相摩擦，导致气缸作用的有用功率降低，消耗一部分能量。为解决上述问题，采用在内壁进行电镀，以电镀镀层来代替缸套解决上述问题。现有技术中，槽外循环电镀由于形成流动电镀环境，保证了镀层上的阳离子实时更替，无差别的浓度和稳定均匀的流动性，保证了镀层的密实紧致，保证电镀质量。

[0003] 缸体电镀需要镀前处理，在进行过前处理酸蚀碱蚀后，都或多或少要产生“挂灰”现象，对镀层的结合力会产生显著的不良影响，将缸内孔上的灰除去则是必要的工序，以保证后期的工艺顺畅进行。现有的动态电镀的镀前的除灰一般采用超声波除灰，通过超声波除灰几乎能适用于目前遇到的所有挂灰材质，而且在超声波功率足够的前提下，可实现完美的除灰效果，但设备能力要求高，国内的普通超声波振头，即使满排布在槽体底部和四周，也难以实现100W/L功率，若想达到要求，则必须使用超声换能棒，将能量源直接置于缸孔内部，方有可能在缸孔的局部空间内达到这个功率要求；但在相同功率要求下，国产超声换能棒往往直径过粗，难以置入缸孔内，或即使能置入，也间隙过小，极易与吊篮上的工件发生碰撞干涉。进口超声换能棒价格昂贵。主要的是，由于超声波源的能量发射也是正弦波形的，会在缸孔内壁形成强弱相间的除灰效果，严重时会出现“斑马纹”，所以必须中途移动一次高度，使振动强弱位置对调，故对设备制作和控制的要求较高；而且用换能棒置于缸内的结构通用性较差，特别是遇到双缸产品切换时，由于不同的孔心距，则必须要精确调整换能棒的位置。切换一次就必须调整一次，而且非专业人员不能操作，如果位置调错，轻则擦伤工件，重则发生撞车事故导致生产线严重损坏。

[0004] 因此，需要对现有的循环电镀的前的除灰装备进行改进，具有较高的除灰效率，同时具有通用性，适合于各种尺寸的工件以及不同孔距的双缸工件，实现产品的“无缝切换”，避免停线的产能损失，迅速满足交付需求，将成熟产品的切换时间减至最小，将产能损失降到最低。

发明内容

[0005] 有鉴于此，本发明的目的是提供一种缸体电镀的镀前除灰装置，具有较高的除灰效率，同时具有通用性，适合于各种尺寸的工件以及不同孔距的工件，实现产品的“无缝切换”，避免停线的产能损失，迅速满足交付需求，将成熟产品的切换时间减至最小，将产能损失降到最低。

[0006] 本发明的用于缸体电镀的镀前除灰装置，包括除灰槽和超声波发生组件，所述超声波发生组件包括换能头(振动头)和驱动器，所述换能头位于除灰槽靠下外侧设置，且倾斜设置使其超声波发生方向(指换能头的主要发生方向，可理解为换能头的中心线)正对除灰槽用于放置工件后工件内孔所在范围；本发明中换能头用于产生超声波，该超声波穿过除灰槽侧壁并作用于除灰槽内空间，且超声波作用为一个范围，工件内孔处于该范围之内，能够适应于不同的工件尺寸；使用时，通过工装将工件放置在除灰槽内，并使得工件位于换能头的超声波所在范围，利用超声波实现除灰效果；并根据除灰效果需要布置换能头，达到最终所需的效果；由于换能头布置于槽体外，不会对工件放置造成干涉，因此能够适用于各种参数的工件。

[0007] 进一步，所述换能头分为两组分列于除灰槽靠下的两侧，且两组换能头相向倾斜使其超声波发生方向正对除灰槽用于放置工件后工件内孔所在范围；两组换能头同频发射超声波的叠加加强，利于使得工件所处范围内的除灰强度，从而能保障设定高度内的除灰效果，配合工装设计，能满足目前绝大多数规格缸体镀前处理的除灰需求，且结构布置紧凑，可根据需要布置换能头的数量和功率。

[0008] 进一步，所述两组换能头的超声波发生方向之间的夹角为45-75度，该布置角度范围可覆盖所需除灰的范围，且具有较好的叠加效果，利于增加超声波的整体强度，从而提高效率。

[0009] 进一步，所述除灰槽的槽底形成横截面为V形的V形沉槽，所述两组换能头分别对应分布于V形沉槽的两侧槽壁，所述V形沉槽的两侧槽壁之间的夹角适应于两组换能头的超声波发生方向之间的夹角；如图所示，换能头端部紧贴V形沉槽的两侧槽壁的外侧，其中心线垂直于槽壁，由此，V形沉槽的两侧槽壁之间的夹角与两组换能头的超声波发生方向之间的夹角相关，相加应该为180°，当然，中心线也可以不垂直槽壁，保证超声波发生方向的夹角，同样可以达到发明目的，结构简单紧凑，安装方便。

[0010] 进一步，所述两组换能头的端部紧靠V形沉槽的两侧槽壁的外侧设置，可根据需要进行布置，调整超声波的功率，达到最终的除灰目的。

[0011] 进一步，所述两组换能头均包含多个换能头，每组换能头分为沿纵向的至少两列排列，至少两列之间的换能头在纵向上相互交错布置，可补偿出现的除灰空隙，从而保证全面完整的除灰。

[0012] 进一步，每组的相邻列之间的换能头在横向上具有交叉，使得超声波进一步覆盖缸体所在位置，形成无死角除灰。

[0013] 进一步，所述V形沉槽为平底，平底的横向宽度不大于40mm，形成稳定的V 形结构，便于安装和运输，同时，对槽体、换能头和工装形成较好的支撑。

[0014] 进一步，所述V形沉槽的深度不超过90mm，且横向宽度应能够容纳工装(用于安装工件)，整体结构体积较小，使得工装易于放置，并且使两侧的超声波容易形成叠加，从而提高除灰效率。

[0015] 进一步，所述V形沉槽的两侧槽壁之间的夹角为120°，该结构使得换能头的超声波发射方向具有大部分叠加，提高整体的除灰效率，从而降低通的要求的换能头功率；所述换能头尽量靠下布置，即靠近V形槽的槽底(平底)设置，结合夹角的设置，可形成较长范围的超声波叠加，进一步提高除灰效率。

[0016] 本发明的有益效果：本发明的用于缸体电镀的镀前除灰装置，避免使用化学除灰方式，符合环保要求；同时，摒弃现有技术将换能棒放入工件内孔的结构，采用斜置换能头，超声波直接作用于工件内孔(除灰槽靠上)，能满足目前绝大多数缸体镀前处理的除灰需求；通过与工件配套的工装形成配合，不需停止生产线，更换不同的工件直接安装于本发明即可，因此，适合于现有的各种尺寸的工件，实现产品的“无缝切换”，避免停线的产能损失，迅速满足交付需求，将成熟产品的切换时间减至最小，将产能损失降到最低。

附图说明

[0017] 下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述。

[0018] 图1为本发明的结构剖视图；

[0019] 图2为图1侧视图(去除一侧槽壁)；

[0020] 图3为本发明的V形槽展开图；

[0021] 图4为与本发明相配合的工装图(带工件)。

具体实施方式

[0022] 图1为本发明的结构剖视图，图2为图1侧视图(去除一侧槽壁)，图3为本发明的V形槽展开图，图4为与本发明相配合的工装图(带工件)，如图所示：本实施例的用于缸体电镀的镀前除灰装置，包括除灰槽1和超声波发生组件，所述超声波发生组件包括换能头3(振动头)和驱动器(用于驱动换能头使其产生超声波，属于现有技术，在此不再赘述)，所述换能头3位于除灰槽1靠下外侧设置，且倾斜设置使其超声波发生方向(指换能头的主要发生方向，可理解为换能头的中心线)正对除灰槽1用于放置工件后工件内孔所在范围；本发明中换能头用于产生超声波，该超声波穿过除灰槽侧壁并作用于除灰槽内空间，且超声波作用为一个范围，工件内孔处于该范围之内，能够适应于不同的工件尺寸；使用时，通过工装将工件放置在除灰槽内，并使得工件位于换能头的超声波所在范围，利用超声波实现除灰效果；并根据除灰效果需要布置换能头，达到最终所需的效果；由于换能头布置于槽体外，不会对工件放置造成干涉，因此能够适用于各种参数的工件。

[0023] 本实施例中，所述换能头3分为两组分列于除灰槽1靠下的两侧，且两组换能头相向倾斜使其超声波发生方向正对除灰槽1用于放置工件后工件内孔所在范围；两组换能头同频发射超声波的叠加加强，利于使得工件所处范围内的除灰强度，从而能保障设定高度内的除灰效果，配合工装设计，能满足目前绝大多数规格缸体镀前处理的除灰需求，且结构布置紧凑，可根据需要布置换能头的数量和功率。

[0024] 本实施例中，所述两组换能头3的超声波发生方向之间的夹角为45-75度，该布置角度范围可覆盖所需除灰的范围，且具有较好的叠加效果，利于增加超声波的整体强度，从而提高效率，优选为60°。

[0025] 本实施例中，所述除灰槽1的槽底形成横截面为V形的V形沉槽2，所述两组换能头分别对应分布于V形沉槽2的两侧槽壁，所述V形沉槽2的两侧槽壁(分别为槽壁201和槽壁202)之间的夹角适应于两组换能头3的超声波发生方向之间的夹角；如图所示，换能头3端部紧贴V形沉槽2的两侧槽壁的外侧，其中心线垂直于槽壁，由此，V形沉槽2的两侧槽壁(槽壁201和槽壁202)之间的夹角与两组换能头的超声波发生方向之间的夹角相关，相加应该为180°，当然，中心线也可以不垂直槽壁，保证超声波发生方向的夹角，同样可以达到发明目的，结构简单紧凑，安装方便。

[0026] 本实施例中，所述两组换能头3的端部紧靠V形沉槽2的两侧槽壁的外侧设置，可根据需要进行布置，调整超声波的功率，达到最终的除灰目的。

[0027] 本实施例中，所述两组换能头3均包含多个换能头，每组换能头3分为沿纵向的至少两列排列，相邻列之间的换能头3在纵向上相互交错布置，可补偿出现的除灰空隙，从而保证全面完整的除灰；本实施例中，每组换能头为两列，为了达到高效的除灰效果，可采用多列，在此不再赘述。

[0028] 本实施例中，每组的相邻列之间的换能头3在横向上具有交叉，使得超声波进一步覆盖缸体所在位置，形成无死角除灰；

[0029] 如图所示，图中展开后的V形沉槽上的换能头3安装位3a上的换能头分布情况。

[0030] 本实施例中，所述V形沉槽2为平底，平底的横向宽度不大于40mm，形成稳定的V形结构，便于安装和运输，同时，对槽体、换能头和工装形成较好的支撑。

[0031] 本实施例中，所述V形沉槽2的深度不超过90mm，且横向宽度应能够容纳工装(用于安装工件)，整体结构体积较小，使得工装易于放置，并且使两侧的超声波容易形成叠加，从而提高除灰效率。

[0032] 本实施例中，所述V形沉槽的两侧槽壁之间的夹角为120°，该结构使得换能头的超声波发射方向具有大部分叠加，提高整体的除灰效率，从而降低通的要求的换能头功率；所述换能头尽量靠下布置，即靠近V形槽的槽底(平底)设置，结合夹角的设置，可形成较长范围的超声波叠加，进一步提高除灰效率。

[0033] 图4为与本发明相配合的工装4，通过夹紧组件401将工件5夹在工装的底板402上，当然，还有较多的中间部件，比如补偿环、屏蔽环等等，在此不再赘述；使用时，将工装整体放置在除灰槽1内，将底板402放置在V形槽的上方，通过换能头3发射的超声波实现除灰；工装也可采用其他结构，在此不再赘述。

[0034] 本发明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。

[0035] 本实施例是以发动机缸体为例，实际上本发明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。并且，本发明举例是循环电镀，本发明自然也适用于其他电镀模式的镀前处理，保护范围自然也涉及其他电镀的镀前处理，在此不再赘述。

[0036] 最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。