Устройство для хромирования наружных поверхностей

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК Я 0114890 Т 4(51) С 25 0 17/ ПИСАНИЕ ИЭОБРЕТАВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ О ния и поворота вокруг своих осей,механизмом регулирования усилияприжима минералокерамических элементов, выполненным в виде установленного на каждой штанге подпружиненного рычага с роликом, кулачка, установленного в корпусе с воэможностью поворота вокруг оси, и фиксатора разворота кулачков на заданныйугол, причем ролик закреплен насвободном конце рычага с воэможностью взаимодействия с кулачком, акулачок кинематически связан с кулачком другой штанги и с Фиксатором разворота кулачков на заданныйугол, а минералокерамический элементвыполнен в виде набора брусков,смонтированных на каждой штангепосредством пластинчатых пружин,расположенных на равном расстоянииодна от дру ос 2. Устрч а ю щ ебрусок шарвидуальнойна конце пп игами, у ано- обратьюемещеастинчатой пр ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(56) 1. Патент СССР В 810084,кл. С 25 Р 17/08, 1979.2. Авторское свидетельство СССРВ 926086, кл. С 25 Р 17/12, 1980.(54)(57) 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ХРОК-.РОВАНИЯ НАРУЖНЫХ ПОВЕРХНОСТЕЙ, содержащее корпус, анододержатель санодом, механизм закрепления обра-.батываемой детали и минералокерамические элементы, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью ра -ширеиня технологических возможитей устройства и повышения качества покрытия, оно снабжено штаустановленными в корпусе межддом и механизмом закреплениябатываемой детали с возможносвозвратно-поступательного пер гой.йство по п. 1, о т л ис я тем, что каждый ирно установлен в индидержавке, закрепленнойоставитель И. Сааковаехред Ж.Кастелевич Корректор Тираж 637 дарственного комитета СССР изобретений и открытий а, Ж, Рауаская наб., д.1489 О 7 3 в частности к устройствам для нане 5сения хромового покрытия на наруж 0 20 25 30 40 50 При этом выдвигается подвижный стер -35 55 1 Изобретение относится к областинанесения электролитических покрытий с одновременным механическимвоздействием на осаждаемый слой,ную поверхность тел вращения. Известно прижнмающее устройство для электролитической обработки деталей, содержащее корпус, выполненный в виде пластины. Пластина имеет множество термостатических элементов, корпус которых жестко соединен с пластиной. Подвижные стержни термостатических элементов взаимодействуют с подпружиненными штоками, на концах которых размещенатраверса. Прижим детали происходитпри достижении определенной температуры термостатического элемента. жень и, сжимая возвратную пружину,перемещает шток с траверсой до соприкосновения ее с деталью. Такоеустройство можно использовать для механического воздействия минералокерамическими брусками на слойэлектролитического покрытия в процессе его осаждения на поверхность детали, заменив траверсу минералокерамическим бруском 1.Однако, в случае использования такого устройства в упомянутом процессе, оно обладает существеннымнедостатком, заключающимся в невозможности производить регулирование усилия прижима минералокерамического бруска и поверХности обрабатываемой детали, что не позволит подобрать необходимый режим механического воздействия на осаждаемый слой, например, хромового покрытия. Последнее обстоятельство приведет к снижению качества хромового покрытия.Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является анодноеустройство для гальванических покрытий, содержащее корпус. На корпусе установлен анододержатель, накотором неподвижно закреплен цилиндрический свинцовый анод. В теле анода и анододержателя выполнены отверстия. устройство такжесодержит несколько державок, в которых неподвижно закреплены минералокерамические бруски. Длина:брусков равна или больше длины образующей обрабатываемой поверхности. Все державки размещены впродольных пазах, выполненных втеле анода. Часть державок установлена в пазах неподвижно, а покрайней мере одна установлена свозможностью радиального перемещения и постоянно подпружинена кобрабатываемой поверхности. Накорпусе устройства смонтирован так.же механизм для закрепления обрабатываемой детали, подвода к нейтехнологического тока и сообщенияей вращения вокруг своей продольной оси,В исходном положении обрабатывае 1мую деталь закрепляют концентрично аноду, а на ее торцы устанавливают заглушки, В результате этогообразуется замкнутая полость, через которую прокачивается электролит, поступающий через отверстия втеле анода и анододержателя 2.Однако известное устройство имеет недостаточно широкие технологические возможности. Иинералокерамические бруски установлены неподвижно относительно обрабатываемой по"верхности в направлении вдоль образующей, При этом протяженность поверхности,обрабатываемой бруском,определяется длиной этого бруска.При обработке подпружиненным бруском осаждаемого слоя покрытия надлинномерных деталях, когда усилиеприжима меньше усилия резания, изза дефектов формы обрабатываемойповерхности и самого бруска последний касается обрабатываемой поверхности только в двух точках. Остальные точки на обрабатываемой поверхности. не подвергаются выглаживающему воздействию бруска, в силу чегочистота поверхности и плотностьхромового покрытия неравномерны,Следовательно, такое устройствоне обеспечит качественную обработкудлинномерных деталей.Известное устройство не гарантирует надлежащее качество получаемого покрытия из-за отсутствия возможности регулировать усилие поджимаплавающего бруска. Отсутствие регулировки не позволяет подобрать оптимальный режим выглаживания осаждаемого слоя покрытия, при котором внем не образуется трещин и расслоений. Кроме того, установленные неподвижно в радиальном направлениибруски срезают часть осаждаемого покрытия, что снижает чистоту поверхности и нарушает структуру покрь тия в месте среза.Целью изобретения является расширение технологических возможностей и повышение качества покрытия.Поставленная цель достигается тем, что устройство, содержащее корпус, анододержатель с анодом, механизм закрепления обрабатываемой детали и минералокерамическне элементы, снабжено штангами, установленными в корпусе между анодом и механизмом закрепления обрабатываемой детали с возможностью возвратно-поступательного перемещения и поворота вокруг своих осей, механизмом регулирования усилия прижима минералокерамических элементов, выполненным в виде установленного на каждой штанге подпружиненного рычага с роликом, кулачка, установленного в корпусе с возможностью поворота вокруг оси, и Фиксатора разворота кулачков на заданный угол, причем ролик закреплен на свободном конце рычага с возможностью взаимодействия с кулачком, а кулачок кинематически связан с кулачком другой штанги и с фиксатором разворота кулачков на заданный угол, а минералокерамический элемент выполнен в ниде набора брусков, смонтированных на каждой штанге посредством пластинчатых пружин, расположенных на равном расстоянии одна от другой.Кроме того, каждый брусок шарнирно установлен в индивидуальной державке, закрепленной на конце пластинчатой пружины.Снабжение устройства штангами, установленными в его корпусе с возможностью возвратно-поступательного перемещения, а также размещение на каждой штанге подпружиненного к поверхности вращающейся детали минералокерамического элемента позволяют прикатывать осаждаемый слой покрытия в каждой точке поверхности любой протяженности, что дает воэможность обрабатывать детали любой длины, т,ерасширяет технологические возможности устройства. Выполнение минералокерамического элемента в виде набора брусков, количество которых в наборе зависит от длины обрабатываемой дета 1148907ли, позволяет уменьшить амплитудувозвратно-поступательного перемещения штанг до величины 1,2-1,3 расстояния между соседними брусками,которое выбирается минимально возможным и, следовательно, уменьшитьскорость перемещения брусков вдоль.поверхности детали. Это исключаетпоявление трещин и расслоений наповерхности покрытия, т.е. гарантирует получение качественного пок-рытия,Размещение штанг в корпусе устройства с возможностью поворота вокруг своих осей и монтаж брусковна штангах с помощью пластинчатыхпружин позволяют влиять на величину усилия прижима брусков к обрабатываемой поверхности с помощьюразворота штанг. От величины усилия прижима зависит чистота наружной поверхности покрытия и егоплотность по толщине.Выполнение механизма регулирования усилия прижима в виде установленного на каждой штанге подпружиненного рычага, на свободноЪконце которого закреплен ролик,взаимодействующий с кулачком, раз 30мещение этого кулачка в корпусеустройства с возможностью поворотавокруг оси и снабжение его кинематической связью с кулачком другойштанги и с Фиксатором разворотакулачков на требуемый угол, а также35 выбор высоты каждого кулачка покрайней мере большей величины максимального перемещения штанги позволяют одновременно развернуть обештанги на заданный угол и зафикси 40ровать их в этом положении, т.е.,создать требуемое усилие прижимаи тем самым получить необходимыечистоту наружной поверхности и45плотность покрытия по толщине аЭзначит добиться повышения качестваобработки. Кроме того, разворот ификсацию углового положения штангможно производить не останавливаявозвратно-поступательного перемещения штанг. На Фиг. 1 изображено устройстводля хромирования наружных поверхностей, вид сбоку; на Фиг. 2 " вид 55 А на Фиг. 1; на Фиг. 3 - разрезБ-Б на фиг. 2; на Фиг. 4 в , разрез В-В на фиг. 3; нз Фиг, 5 - разрез Г-Г на фиг. 2 на фиг. б - разрез15 Каждая штанга 8 выполнена состав- . ной. Нижняя составная. часть штанги является сменной и на ней на равном и минимально возможном расстоянии одна от другой закреплены пластинчатые пружины 20. Количество закрепленных пружин в каждом конД-Д на фиг, 4, на фиг, 7 - разрезЕ-Е на фиг,. 4,Устройство содержит раму 1, накоторой смонтированы все остальныеузлы и детали, На раме установлена 5колонна 2 с кареткой 3. Каретка смонтирована на колонне с воэможностьювертикального перемещения и поворота вокруг оси колонны 2. На каретке 3 жестко закреплен корпус 4,представляющий собой сварную конструкцию. На основании корпуса 4по одной окружности выполнены отверстия, в которых закреплены стойки 5 и направляющие втулки 6. Настойках 5 закреплено полукольцо 7,выполненное из стойкого к кислотамматериала, например фторопласта, ачерез направляющие втулки 6 пропущены штанги 8, свободные концы которых при помощи шаровой опоры 9размещены в полукольце 7. Другиеконцы штанг 8 шарнирно установленыв траверсе 10. Траверса с возможностью возвратно-поступательного переме щения размещена на гильзе 11, установленной на основании корпуса 4 вцентре окружности, на которой размещены стойки 5 и втулки б. В телетраверсы 10 выполнена кольцевая проч , в ру в дят р и 12,установленные на одном из концоврычага 13. Рычаг выполнен с переменным плечом н ось его закреплена вкорпусе 4. Другой конец рычага 13снабжен роликом 14, взаимодействующим с эксцентриком 15, ось которого закреплена в корпусе 4. Эксцентрик 15 приводится во вращение индивидуальным регулируемьщ электроприводом (не показан).Кроме того, в гильзе 11 смонтирован шпиндель 16, на одном концекоторого установлен коллектор 17для подвода технологического тока,на другом - механизм 18 закрепления обрабатываемых деталей. Шпиндель приводится во вращение черезприводную шестерню 19 от индивидуального регулируемого электропривода (не показан). кретном случае выбирают в зависимости от длины обрабатываемой детали. На концах пружин смонтированы державки 21, в которых шарнирно установлены минералокерамические бруски 22.На верхней составной части каждой штанги, размещенной в корпусе 4, жестко закреплен подпружиненный рычаг 23 на конце которого смон.тирован ролик 24, взаимодействующий с кулачком 25. Кулачок снабжен зубчатым венцом и установлен на оси 26, закрепленной в корпусе 4. Зубчатые венцы кулачков 25 находятся в постоянном зацеплении с зубчатым колесом 27, установленным на гильзе 11 с воэможностью вращения.В постоянном зацеплении с зубчатым колесом 27 находится шестерня 28 фиксатора 29 разворота кулачков 25 на заданный угол. Фиксатор 29 разворота кулачков содержит втулку 30 с фланцем, закрепленным на корпусе 4 и имеющим на своей боковой поверхности прямоугольный паз 31. Во втулке 30 с воэможностьюповорота вокруг оси установлена втулка 32 со своим фланцем, на боковой поверхности которого выполнены прямоугольный паэ 33 и зубчатый сектор 34, взаимодействующий со съемньак зубчатым стопором 35, смонтированным на.корпусе 4. Во втулке 32 с возможностью поворота установлена шестерня 28, на оси которой закреплена колодка Зб. В колодке Зб смонтирован подпружиненный рычаг 37 с зубом, поочередно взаимодействующим с пазами 31 и 33. Снизу рамы 1 с помощью анододержателя 38 неподвижно закреплен свин - цовый анод 39, имеющий цилиндрическую форму, В рабочем положении ось анода 39 совпадает с осью шпинделя 16, а штанги 8 размещены между внутренней поверхностью анода и механизмом 18 закрепления детали.Устройство работает следующим образом.В исходном положении устройство находится на загрузочной позиции. Фиксатор 29 вводят в зацепление с пазом 31 неподвижной втулки 30, при этом шестерня 28, соединенная с фиксатором 29, поворачивает зубчатое колесо 27, Колесо 27 посредством зубчатых венцов поворачивает кулачки 25, которые через ролики 24 и рычаги 23 поворачивают штанги 8, в результате чего минералокерамические бруски 22 расходятся на такое расстояние, при котором оправка .40 с пакетом поршневых колец 41 свободно подается под шпиндель 16 пневмодосылателем не показан), при этом ось оправки оказывается соосной с осью шпинделя 16, . При помощи механизма 18 оправка с пакетом колец закрепляется на шпинделе. 10 40 Поворотом каретки 3 вокруг оси5 колонны 2 и перемещением ее вниз вдоль колонны устройство переводится в рабочее положение. В результате пакет поршневых колец 41 и штанги 8 погружаются в электролит ванны и размещаются внутри и концен 20 трично аноду 39. Далее к аноду 39 подводится положительный потенциал от источника технологического тока, а к поршневым кольцам 41 через шпиндель, коллектор 17 и оправку 40 - отрицательный потенциал, в результате чего начинается процесс электролиза. После этого Фиксатор 29 переводят в зацепление с пазом 33 втулки 32. Вместе с фиксатором повернется и шестерня 28, которая через зубчатое колесо 2 повернет кулачки 25, Кулачки 25 через ролики 24 повернут штанги 8, а вместе с ними и пластины 20 с минералокерами ческими брусками 22. Бруски 22 прижмутся к обрабатываемой поверхности колец 41 с некоторым усилием, определяемым углом. поворота штанг, включая привод вращения шпинделя 16 и привод возвратно-поступательного перемещения штанг 8. При этом минералокерамические бруски 22 начинают прикатывать на наружную поверхность поршневых колец осаждаемый слой хрома. Для того, чтобы бруски 22 обкатывали каждую точку на поверхности пакета поэшневых колец, экспериментально подбираются частота вращения шпинделя и час тота возвратно-поступательных перемещений штанг. Числовое значение этих параметров зависит от размеров обрабатываемой детали. Амплитуду возвратно-поступательных переме щений штанг устанавливают равной 1,2-1,3 шага размещения брусков 22 иа штанге 8. Для достижения необходимого ка.чества хромового покрытия регулируется усилие поджима брусков 22к обрабатываемой поверхности, длячего зубчатый стопор 35 выводитсяиз зацепления с зубчатым венцомвтулки 32. Втулку 32 поворачивают,при этом изменяется и угол ь междуФиксирующими прямоугольными пазамина втулках 30 и 32 Затем стопор35 вновь вводят в .зацепление с венцом втулки 32, фиксируя тем самымпаз 33 в новом положении. Последостижения требуемой толщины хромового покрытия выключают технологический ток, отключают приводывращения шпинделя и возвратно-поступательных перемещений штанг.Устройство переводят на загрузочную позицию, где производятсясъем готового пакета поршневых колец и установка нового. Далее процесс повторяется.Предлагаемое устройство по сравнению с известными позволяетрасширить технологические возможности устройства за счет обработкидеталей любой протяженности, таккак инструмент, механически воздействующий на осаждаемый слой,выполнен в виде набора стандартныхминералокерамических брусков,установленных с минимальным шагомпри помощи пластинчатых пружинна штангах, совершающих в процессеобработки возвратно-поступательныеперемещения, причем амплитудавозвратно-поступательных перемещений выбрана большей, чем шаг установки минералокерамических брусков. Кроме того, устройство позво-,ляет обрабатывать детали различныхдиаметров, поскольку в нем предусмотрены регулировки частоты вращения шпинделя, частоты и амплитудывозвратно в поступательн перемещений инструмента.Предлагаемое устройство позволяет также получить более качественные хромовые покрытия деталей, поскольку оно снабжено механизмом для регулирования усилия прижима минералокерамических пластин к обрабатываемой поверхности (регулировка усилия дает возможность достигать необходимой плотности и чистоты поверхности покрытия), сократить общую трудоемкость производст 1148907 1 Ова поршневых колец эа счет сокращения времени процесса хромирования колец и исключения последующих операций их механической обработки, сократить производственные площади и высвобоДить обслуживающий персонал эа счет большей производительности. Ожидаемый экономический эффект5 от использования одного устройства составит 21,3 тыс. руб.