Устройство для нанесения электролитических композиционных покрытий на внутреннюю поверхность деталей

 

Союз Советскик

Социалистических

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗО6РЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ()))998596

{61) Дополнительное к авт. свил-ву (22) Заявлено 01.02.82 (2! ) 3389874/22-02 с присоединением заявки №вЂ” (5l)M. Кл.

С 2537 19/00

/(С 25 Э 5/06 твсударстеевкыа кемктет (23) Приоритет (53 ) УД К62 1. 357, .035 (088.8) Опубликовано 23.02.83. Бюллетень № 7

Дата опубликования описания 23.02.83 ве делам кэебретеккй и еткрыткй (72) Авторыизобретения

М. П. Балуев, И. Ф. Плеханов и Е. К. Липагов

Тюменский инцусгриальный инсгитуг им. Ленинского комсомола. (7!) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ НАНЕСЕНИЯ ЭЛЕКТРОЛИТИЧЕСКИХ

КОМПОЗИЦИОННЫХ ПОКРЫТИЙ НА ВНУТРЕННЮЮ ПОВЕРХНОСТЬ

ДЕТАЛЕЙ

Изобретение относится к нанесению элекгролигических композиционных покрыгий и может быть использовано в машиностроении и цругих отраслях промышленности, в произвоцсгве и восстановлении

5 цеталей с внугренними ловерхносгями (например, вклааышей поцшипников, гильз вгулок и т ц.).

Извес гно ус гройс rao цля и ровецения электролитических процессов, соцержашее трубопровоц и электрод с направляющими элеменгами, выполненными в вице черецуюшихся левозахоцяших и правоза. .)вящихх шнекообразуюших элементов (. ) .

Оцнако устройство облацаег неравномерностью по толщине покрытия из-за отсутствия вращения покрываемой цетали и очистки поверхности осажцения or процуктов электролитических реакций, ухуцшением качества покрытия из-за загрязнения электролита продуктами электролиза, что обусловлено значигельно большой цлиной пути движения электролита в трубе. Кроме того, отсутствие вращения трубы не позволяет осуществлять процесс при высоких плотностях тока, что вецет к снижению произвоцительности IlOKpblrHB.

Наиболее близким к прецлагаемому по технической сушносги и постигаемому результату являегся устройство цля нанесения элекгролитических покрыгий с вра шением шнека, соцержашее цилинцр с расположенным шнеком, на внешней nosepxносги которого выполнен винговой паз, заполненный неэлектропровоцньм эластичным материалом. B цилинцре прецусмот» рен паз, с внешней стороны которого расположен обрабагываемый материал».

Движение элек гролига обеспечивае гся при вращении шнека ? ) .

Эго устройство является наиболее близким к заявленному по своей технической сущности и достигаемому резуль та гу.

Нецосгагками усгройсгва явля)отся, неравномерность покрытия по диаметру

3 9985 осаждаемой поверхности, чго обусловле но отсутствием вращения и погрешностью базирования, особенно цля разъемных деталей; отсутствие регулирования усилия прижима эластичного материале к покрываемой поверхности не позволяет получить требуемое соцержание частиц, сос тавляюших композицию, по толщине покрытия, снижением проиэвоцительности установки, связанной с труцносгями вы» вода анопа с упругими элементами из огверстий деталей после нанесения толс,тых покрыгий (свыше 0,5 мм). Кроме того, отсутствие усгройств цля ввоца и вывода Кассеты с деталями иэ отверс- 1к тия шпинделя не обеспечивает точного ценгрирования наружной поверхности огносительно внутренней, что вецет к уве- личению требуемой толщины покрытия, снижению точности как по циамегру, так уй и по длине покрываемого отверстия и огсутсгвие вращательного движения покры-, ваемых дегалей и колебательного цвижения аноца с упругими элементами вецет к ухудшению шероховатости покрываемой д поверхности и качества покрытия и снижению производительности.

Цель изобретения — повышение произ»воцигельности и улучшения качества покрыгия. 36

Поставленная цель цосгигается тем, что устройство для нанесения электролитических композиционных покрытий, соцержашее корпус, аноцоцержагель с анодом, выполненным с винтовой нарезкой, 33 снабжено пинолью, установленной в корпусе, гицропривоцом со слецяшим золотником, поршень которого соецинен с пинолью, аноцоцержатель выполнен с цет» ральным каналом и..рапиальными огверстиями и снабжен упругими элементами с отверстиями, установленными межцу, .Э анопами, выполненными в вице втулок со щелями, соепиненными с каналами цля ввоца и вывоца элекгролига, при этом

43 упругие элементы установлены с возможностью конгактирования с обрабатываемой поверхностью петалей, закрепленных в кассете, установленной с возможностью в ращения.

Ж

При этом упругие элементы выполнены в вице обрезиненных кольцевых пружин.

С целью увеличения алины контакта упругих элементов с покрываемой поверхносгью цеталей, торцы втулок и кольцевых пружин выполнены наклонными относительно горизонтальной оси.

Причем кассета выполнена в вице втулки с буртом.

96 4

На фиг. 1 изображено усгройсгво, центральный пропольный разрез; на фиг. 2разрез А-А на фиг. 3; на фиг„ 3 — разрез Б-Б на фиг. 2.

Устройство сосгоиг из корпуса 1, установленного на плите 2, в котором смонгирована пиноль 3, соециненная с поршнем 4 гидроцилиндра 5, связанным со следящим золотником 6.

Поршень 4 может совершать как по» сгупательное, так и колебательное движения, управляемые посредством слецяшего золотника 6. В пиноли 3 установлен аноцоцержагель 7, на когором напрессованы свинцовые втулки 8, имеющие наклонные к оси торцы. Эти втулки являются аноцами, межцу которыми расположены упругие элементы, выполненные в виде наклонных кольцевых пружин 9, покрытых резиной 10. Угол наклона торцов кольцевых пружин 9 к оси Ц. составляет

120 — 90о. В качестве варианга можно применять пружины 9 без наклонных торцов, но в этом случае необходимо уменьшать величину шага Н по расположению упругих элеменгов в 2 - 3 раза.

B анацодержателе 7 выполнен централь ный канал B цля поцачи частиц суспензии, сосгавляюших композицию покрытия.

В месгах сопряжения кольцевых пружин

9 и резины 10 с наружной поверхностью анодоцержатела 7 прорезаны наклонные канавки Е, соответственно расположению пружин 9. Канавки E соединены с радиальными отверстиями F . В кажцом аноце межцу цвумя обрезиненными пружинами

9 выполнены щели К, соециненные с каналом N цля ввоца электролита в зону электролита, а цве щели 0 цля выхода электролита соединены с каналами анододержателя 7, Такое расположение щелей и каналов значительно сокращает путь электролита. Покрываемые цегали 11 со бирают в кассету 12, закрепляют втулкой 13 на отцельном рабочем месге. Кассе ra 1 2 ус танавл ивае гся в о гве рс гие шпинделя 14, смонтированного на поц, шипниках 15 и 16 с возможносгью вращения. Поцшипники 15 и 16 монтируют на втулки 17 и 18, изготовленные из токонепровоцящих материалов, с целью устранения искрения между шариками и наружными кольцами подшипников, которое вецет к их поврежцению.

Шпинцель 14 с подшипниками 15 и

16 расположен в корпусах 19 и 20, установленных на плите 2. На шпинцеле

14 смонтирована шестерня 21, нахоцящаяся в зацеплении с шестерней привоца.

998596 центральный канал В аноаодержателя 7 соединяют с цилиндром 22 посредством шланга 23, а подводящий канал М с насосом, подающим.электролит в зону элекгролиэа через шланг 24. Второй конец аноаодержателя центрируют во фторпластовой втулке 25, установленной в шпинделе 14.

Устройство рабогает следующим образом.

Вначале кассету 12, в которой закреплены покрываемые детали 11, например, вкладыши подшипников скольжения перемещают совместно с аноаоаержаге.лем 7, пинолью 3 и поршнем 4 при пода-че масла в полость Х гиаропилинара 5 и устанавливают в отверстие шпинделя

l4. Затем аноаодержатель 7 с упругими элементами располагают в покрываемых отверстиях neraneA 11 и втулки 25 посредством перемещения поршня 4. В этом случае подача частиц суспензии из цилиндра 22 отсутствует. Элекгрический ток подводят к аноаоаержагелю 7 и к покрываемым аеталям 11 через кассету

12, шпиндель 14 и токопоавоа, смонтированный на шпинделе. Элекгролит в зону электролиза поааюг or насоса через канал М и щели К, а отводят из этой зоны через щели 0 и отводные каналы

П. В процессе покрытия шл 14 совмесгно с кассетой 12 и деталями 11 приводят во вращение or шестерни 21.

От поршневого насоса 22 через шланг 23 канал В, радиальные отверстия F в канавках Е аноаоаержагеля 7 подают суспенэию частиц композиции покрыгия.

Поа аейсгвием сил давления суспензии, контролируемого маномегром или датчиком 26 давления, обрезиненные пружины

S прижимаются к покрываемой поверхносги деталей 11. Часть суспензии частиц через отверстия, выполненные в пружинах 9 и резины 10, посгупаег в зоны контакта наружной поверхности обрезиненных. пружин 9 с поверхностью покрытия и втирается в осаждаемую поверхность при вращении детали. В процессе покрытия аноаопержагель 7 совместно с пинолью 3 и поршнем 4 совершает колебательные движения вдоль оси. Такие колеба;:ия осушесгвляются с помощью слеаяшего золотника 6, управляющего подачей масла в полости Х и Т гиароцилинара 5.

Амплитуду колебаний принимаюг равной половине шага Н расположения обрезиненных пружин 9 в осевом направлении (фиг. 2). Частота колебаний выбираегся ва, заключающегося в равномерности

\ распре,деления час пщ композиции покры-

55 в зависимости ог скорости вращения покрываемых деталей и находится в преае лах 0,5-2 колебаний.в с, Сочетание spaшательного движения покрываемой детали и колебательного авкжения анододержателя 7 с упругими элементами 9 позволяет повьсигь производительность (скорость) осаждения и улучшить качество покрываемой поверхности.

Объемное содержание частиц, составляющих композицию покрытия, регулируюг силой прижатия пружин 9 с резиной 10 к покрываемой поверхности деталей ll„ скоросгью вращения детали и частотой колебания аноаодержателя. 7. Вращение деталей обеспечивает равномерность по крытия как по диаметру отверстий, так и по их алине. Силу прижатия обрезиненных пружин 9 к покрываемой поверхности деталей регулируют эа счет давления суспензии частиц, подаваемой от насоса

22 через центральный канал В, радиальные огверсгия F в канавках Е .

Посае окончания процесса покрытия подача электролита и суспензия частиц прекращается, пружины 9 возвращаются в исходное положение. Это значительно облегчает выемку анопоаержателя 7 с упругими элементами иэ огверстий дета лей 11. Затем масло подается в полость

1 гиароцилинара 5 и выводиг анододержатель 7 с упругими элементами 9 и

10 из отверстий деталей 11. После вывода анопоаержателя на его конец усганавливаюг приспособление, выполненное в вице втулки с откидными захватами, которые контакгируют с буртиком кассеты 12. Посредством подачи масла в полость Т гиароцилинара 5 с помощью этого приспособления кассету 12 с дета лями ll вывоаяг из огверсгия шпинделя

14. Разборка деталей 11 иэ кассеты

12 осуществляется на отдельном рабочем месте с помощью пресса. При этом разборку петалей можно производить как после окончательной расгочки отверстий деталей 11 на станке, гак и после покрытия.

Преплагаемое устройство обеспечивает повышение произвопигельности (скорости осаждения ) за счет увеличения плотнооти тока в 2,5-3 раза, снижение трудоем косги покрытия за счет сокрашения вспомогательного времени Hà ВВоп и вывод анопоаержагеля и кассеты из огверстия шпинделя в результате применения гидро привода на 60 — 80 >, повышение качест

99859В гия (как по диаметру, гак и по длине отверстия ) и снижение шероховатости покрываемой поверхносги на 1 - 2 клас са в результате совместного воздействия врашения деталей, колебательного движения обрезиненных кольцевых пфужин и регулирования силы давления этих пружин к осаждаемой поверхности детали. Кро-, ме того, получение покрытия с требуемым содержанием частиц композиции за счег r0 регулирования силы давления упругих элементов на покрываемую поверхность, повышение точности (равномерносги) покрытия в отверстии на 1 — 2 класса за счет вращения детали и точного базирования и снижение себесгоимосги иэгогтовления де галей эа сче г и римененйя одной кассеты для базирования дегалей при покрытии и при механической обработке; что связано с уменьшением припуска 20 (голшины покрыгия), сокрашением расхода материалов, электроэнергии и времени элекгроосаждения на 13 — 18% (данные получены на основе расчетов и экспериментов при восстановлении вклады- 25 шей).

Формула изобретения

1. Устройство для нанесения электролигических композиционных покрьггий на внутреннюю поверхность деталей, содержашее корпус, анододеожатель с анодом выполненным с наружной винтовой нарезкой, о т л и ч а ю.ш е е с я тем, что, с целью повьпнения производигел» ности и качества покрыгия, оно снабжено пинолью, установленной в корпусе, гидроприводом со следяшим..золотником, поршень которого соединен с нинолью, анододержагель выполнен с ценгральным каналом и радиальными огверсгиями и снабжен упругими элеменгами с огверсгиями, усгановленными между анодами, выполненными в вице вгулок со шелями, соединенными с каналами для ввода и вывода электролита, при этом упругие элементы установлены с возможносгью конгакгиронания с обрабатываемой поверхностью деталей, закрепленных в кассете, установленной с воэможностью врашения.

2. Усгройство по п. 1, о г л и ч а— ю ш е е с я тем, чго, упругие элеменгы выполнены в вице обрезиненных кольцевых пружин.

3. Устройство по пп. 1 и 2, o r л и— ча юшеес я тем, что, сиельюувеличения длины контакта упругих элементов с покрываемой поверхностью дегалей, торцы втулок и кольцевых пружин выполнены наклонными огносигельно горизон гальной оси.

4. Усгройсгво по п. 1, î r л и ч а— ю ш е е с я тем, что кассега выполнена в. виде втулки с буртом.

Исгочники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидегельсгво СССР

N5799О7,,кл. С 25 D 1177/i1122, 1977.

2. Заявка Японии % 56 -9272, кл. С 25 ).) 5/08, опублик. 1981.