一種管件內孔表面電鍍裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種管件內孔表面電鍍裝置，屬于電鍍技術領域。
【背景技術】
[0002]目前傳統的管件內孔表面鍍鉻采用固定陽極鍍鉻方法，即鍍鉻過程中陰極機構掛接于鍍鉻槽陰極導電桿上，垂直吊掛在鍍鉻槽中，通過陰極導電桿連接導通負極。陽極棒穿過管兩端的上下帽定位，通過上下螺栓緊固于管內膛的中心位置上；陽極棒上端與放置于鍍槽上的陽極導電桿采用掛接式導通正極。通過控制整流器輸出電流大小及鍍鉻時間達到設定的鍍層厚度。
[0003]傳統方法適用于直徑大于45mm，長徑比小于20的管內孔鍍絡。若管內徑小于45mm，長徑比大于20，按照固定陽極方法進行內孔鍍鉻時，存在以下缺陷：
[0004]I)由于內腔溶液的對流速度慢，陰極附近消耗了的鉻離子得不到及時補充;鍍件軸向溫差較大，導致鍍層外觀色澤不一致，影響鍍層硬度及脆性。
[0005]2)大長徑比的鍍鉻陽極制作工藝性差;可承受的電流值低，同時管上下端電壓降損失較大，與內膛表面同軸度不易保證導致鍍層厚度不均勻，沉積速度慢。以直徑為30mm，長徑比為40的炮管為例，采用傳統鍍鉻方法，陽極棒長度為1800_，鍍鉻后內膛鍍層的均勻性差，軸向徑向厚度偏差最大為0.025mm，不能滿足火炮內膛鍍鉻尺寸技術要求，影響火炮射擊的初速和精度。
【實用新型內容】
[0006]本實用新型的目的是為了克服已有技術的缺陷，解決大長徑比的管件內孔鍍層外觀色澤不一致，鍍層均勻性差的問題，提出一種管件內孔表面電鍍裝置。
[0007]本實用新型的思想是將傳統的陽極固定結構改進為陽極在內孔移動的結構，陽極棒長度縮短至傳統方法的1/4，陽極棒在升降機構的帶動下在管件內孔上下往復移動，電解液在陰陽極之間快速流動，可改善工件內部和外部的槽液交換，有利于提高電流密度，鍍液上下溫差減小，避免內孔槽液的濃差極化，減小鍍層外觀色澤差異，確保厚度的均勻性。
[0008]本實用新型的目的是通過下述技術方案實現的：
[0009]一種管件內孔表面電鍍裝置，包括:升降機構、控制機構、陽極機構、陰極機構、執行機構、輔助機構和整流器;升降機構用于提供陽極機構升降的平臺；控制機構用于控制陽極機構行程、升降及電鍍時間、溫度，其通過采集溫度反饋信號與給定信號對比，把電鍍溫度精確控制在工藝范圍；陽極機構用于與整流器陽極連接并在待鍍管件內部反復運動;執行機構用于固位待電鍍管件，并將其通過陰極機構與整流器陰極連接;輔助機構用于提供執行機構的電鍍溶液環境;整流器用于與電源連接，提供電鍍過程的穩定電流；
[0010]連接關系：
[0011]升降機構分別與控制機構和陽極機構連接，用于在控制機構作用下帶動陽極機構在執行機構內往復運動;執行機構與陰極機構固定連接，其主要部件為待電鍍管件;執行機構置于輔助機構中，輔助機構用于盛放電鍍溶液；陽極機構與陰極機構分別連接整流器的正、負極，從而執行機構亦連通負極。
[0012]進一步的，所述電鍍溶液為鍍鉻溶液，其主要成分是鉻酐、硫酸。
[0013]進一步的，所述升降機構由限位銷釘、卷揚機、提升鋼絲繩、主體支撐架，旋轉臂架和導向輪機構組成，旋轉臂架可以主體支撐架為軸心周向運動，其通過限位銷釘與主體支撐架固位連接，提升鋼絲繩一端通過旋轉臂架和主體支撐架上的導向滑輪組與卷揚機連接，在卷揚機的作用下做上下往復運動，從而帶動與其另一端相連的設備隨之運動。
[0014]進一步的，所述控制機構，由依次連接的可編程邏輯控制器PLC和變頻器組成，用于控制陽極行程、升降及電鍍時間，控制機構通過采集熱電阻的溫度反饋信號與給定信號對比，把鍍鉻溫度精確控制在工藝范圍。
[0015]進一步的，所述陽極機構由依次連接的集電頭、陽極電纜、陽極棒組成，集電頭一方面與升降機構固位連接，通過升降機構帶動其運動，一方面與整流器陽極連接。
[0016]進一步的，所述陽極機構還包括套在陽極棒上的上導向套和下導向套，保證陽極棒能在待電鍍管件內孔中心位置上下滑動而不碰到管內孔臂。
[0017]進一步的，所述執行機構由管、接長管、卡箍組成，待電鍍的管上下兩端分別通過卡箍與接長管連接，同時還通過固位于陰極機構與電源負極相連。
[0018]進一步的，所述陰極機構由陰極V形座、陰極掛架組成，與電源陰極連通，陰極V形座固定在輔助機構上，陰極掛架置于陰極V形座上，陰極V形座、陰極掛架由能夠導電的硬質材料制成。
[0019]進一步的，所述輔助機構由槽、溶液組成，溶液置于槽中，槽由絕緣材料制成。
[0020]進一步的，所述輔助機構還包括溫度感應器和陰極導電座，溫度感應器置于溶液中并與控制機構相連，用于向控制機構反饋溶液的實時溫度；陰極導電座通過電纜與整流器陰極連接，同時提供陰極機構的固位支撐;陰極導電座由能夠導電的硬質材料制成。
[0021 ] 工作原理
[0022]電鍍過程中，控制機構與升降機構連接控制陽極機構的升降，執行機構與陰極機構固定連接后放置于鍍槽邊陰極導電座上，垂直吊掛在鍍槽內的電鍍溶液中；整流器與陽極機構、陰極機構連接，控制電流的大小；電鍍溶液在陽極棒的帶動下在管內上下循環流動，控制電鍍溶液中的陽離子(如鍍鉻溶液中的Cr3+)在工藝范圍內，電鍍溶液中設置有溫度感應器，溫度感應器與控制機構連接反饋溫度大小。陽極棒通過陽極電纜與升降機構連接，在升降機構的帶動下，陽極棒沿管內膛表面做上下往復運動，控制機構控制陽極棒往復的次數最終達到設定的鍍層厚度。
[0023]有益效果
[0024]本實用新型提出的管件內孔表面電鍍裝置，對比傳統的固定陽極法內孔電鍍技術，可適用于各種規格直徑、長徑比的管件內孔鍍層(如鍍鉻）。陽極長度縮短，制作工藝性好，與內膛同軸度好、管兩端電壓降損失小，承受的電流值提高;能夠改善管內膛表面電鍍溶液的對流，改善鍍液溫差。具有保證鍍層外觀色澤一致性和鍍層厚度均勻性，提高產品合格率的效果。本方法的實施填補了同行管類部件電鍍技術的空白。
【附圖說明】
[0025]圖I為本實用新型實施例一種管件內孔表面鍍鉻裝置組成結構示意圖；
[0026]圖2為升降機構組成結構示意圖；
[0027]圖3為陽極機構組成結構示意圖；
[0028]圖4為執行機構組成結構示意圖；
[0029]圖5為陰極機構組成結構示意圖，圖5(a)為主視圖，圖5(b)為剖視圖。
[0030]附圖標記：I-升降機構，2-控制機構，3-陽極機構，4-執行機構，5-陰極機構，6_輔助機構，7-整流器，11-限位銷軸，12-卷揚機，13-提升鋼絲繩，14-主體支撐架，15-旋轉臂架，16-導向滑輪組，31-集電頭，32-陽極電纜，33-陽極棒，34-上導向套，35-下導向套，41-管，42-接長管，43-卡箍，51 -陰極V形座，52-陰極掛架，61 -槽，62-溶液，63-陰極導電座
【具體實施方式】
[0031 ]下面結合附圖對本實用新型的優選實施方式做詳細說明。
[0032]具體實施時，以鍍鉻為例對本實用新型裝置進行詳細說明，如圖I所示，為依據本實用新型提出的裝置結構裝配的一種管件內孔表面鍍鉻用裝置，由圖中可以看出，其包括升降機構I，控制機構2，陽極機構3，執行機構4，陰極機構5，輔助機構6，整流器7 ；
[0033]升降機構I，用于提供陽極機構3升降的平臺，使陽極棒33沿管41內壁做上下往復運動，如圖2所示，其由限位銷釘11、卷揚機12、提升鋼絲繩13、主體支撐架14，旋轉臂架15和導向輪機構16組成，旋轉臂架15可以主體支撐架14為軸心周向運動，其通過限位銷釘11與主體支撐架14固位連接，提升鋼絲繩13通過旋轉臂架15和主體支撐架14上的導向滑輪組16與卷揚機12連接，在卷揚機12的作用下做上下往復運動，當其令一端連接有其它部件時，進而帶動相連部件運動。
[0034]控制機構2，由依次連接的可編程邏輯控制器PLC和變頻器組成，用于控制陽極棒行程、升降及電鍍時間、溫度;其通過采集熱電阻的溫度反饋信號與給定信號對比，把鍍鉻溫度精確控制在工藝范圍。
[0035]陽極機構3，用于將整流器7的正極電流導通至陽極棒33，如圖3所示，其由依次連接的集電頭31、陽極電纜32、陽極棒33組成，其中集電頭31上的吊環與升降機構I上的提升鋼絲繩13固定連接，集電頭31上側面的銅鼻與整流器7通過電纜連接導通電流，集電頭31底部的銅接頭與陽極棒33通過電纜連接，將整流器7電流最終導通至陽極棒33。此外，為保證陽極棒33能在管41內孔中心位置上下滑動而不碰到管內孔臂，陽極機構3還包括套在陽極棒33上的上導向套34、下導向套35，上導向套34、下導向套35分別安裝于陽極棒33外圓兩端。
[0036]執行機構4，如圖4所示，由管41、接長管42、卡箍43組成，待鍍鉻的管41上下兩端分別通過卡箍43與接長管42連接。電鍍完成后，管41內膛表面將沉積鉻鍍層。
[0037]陰極機構5，如圖5所示，由陰極V形座51、陰極掛架52組成。用于將整流器7的負極電流導通至管41。陰極V形座51固定在鍍鉻槽61兩端的陰極導電座63上。電鍍時，將陰極掛架52兩邊的銅錐形頭放置在陰極V形座51上定位導電。陰極V形座51和陰極掛架52均由能夠導電的硬質材料制成，如銅。
[0038]輔助機構6由槽61、溶液62組成，溶液62置于槽61中，為提供陰極機構5的固位支撐，輔助機構6包括陰極導電座63，其可以直接置于地面，也可以置于其它與大