專利名稱：一種電化學去毛刺設備的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及表面處理技術領域，特別是涉及電化學去毛刺設備。
背景技術：
鎂合金以鎂為基加入其他元素組成的合金。由于其具有如下優點(1)、鎂合金的 比重雖然比塑料重，但是，單位重量的強度和彈性率比塑料高，所以，在同樣的強度零部件 的情況下，鎂合金的零部件能做得比塑料的薄而且輕。另外，由于鎂合金的比強度也比鋁合 金和鐵高，因此，在不減少零部件的強度下，可減輕鋁或鐵的零部件的重量；(2)、鎂合金相 對比強度(強度與質量之比)最高。比剛度(剛度與質量之比)接近鋁合金和鋼，遠高于 工程塑料；(3)、在彈性范圍內，鎂合金受到沖擊載荷時，吸收的能量比鋁合金件大一半，所 以鎂合金具有良好的抗震減噪性能；⑷、鎂合金熔點比鋁合金熔點低，壓鑄成型性能好。鎂 合金鑄件抗拉強度與鋁合金鑄件相當，一般可達250MPA，最高可達600多Mpa。屈服強度， 延伸率與鋁合金也相差不大；(5)、鎂合金還個有良好的耐腐蝕性能，電磁屏蔽性能，防輻射 性能，可做到100%回收再利用；(6)、鎂合金件穩定性較高壓鑄件的鑄造行加工尺寸精度 高，可進行高精度機械加工；(7)、鎂合金具有良好的壓鑄成型性能，壓鑄件壁厚最小可達 0. 5mmο另外還有高的導熱和導電性能、無磁性、屏蔽性好和無毒的特點。因而被廣泛應 用，達到輕量化的目的。尤其是在手機電話，筆記本電腦上的液晶屏幕的尺寸年年增大，在它們的枝撐框 架和背面的殼體，鎂合金的應用逐漸成為熱門。但是，由于手機、筆記本等工件小，而且磨 具成型后，其工件上的留下的毛刺，尤其是復雜的內腔部位、或是交叉孔相貫線等地方的毛 刺，都是較難處理的，傳統的工藝只能是手工處理；工作量非常大；即使人手不斷增加，由 于人員的熟練程度和操作手法的不同，也會導致產品的品質不穩定，返工效率高；而且經 過研磨生產完成后，流到后工序會帶來很多人為問題，例如碰傷、劃傷、過磨、毛刺加工不 到位等。手工處理一方面可達性差，另一方面效率低下，尤其是在手工磨銼的過程中，由于 鎂合金的活潑性，容易產生安全隱患。為此人們做了大量研究，其中，中國專利申請號為 200580031236. 0的專利文獻，就公開了一種電化學加工工具和使用該電化學加工工具加工 產品的方法，其包括電極體，該電化學加工工具和相關聯的方法，利用電化學加工用槽加工 電極和去毛刺電極進行毛刺處理，使用所述電化學加工工具和相關聯的方法加工出的座套 具有徑向動壓產生槽、軸向動壓產生槽和去除了毛刺的油池。所述座套可用在用于硬盤驅 動器的主軸馬達的流體動壓軸承中。雖然該文獻利用機械代替人工，但是設備較為復雜，去 處毛刺的過程中容易擊穿工件；尤其是不適合應用在鎂合金鑄件上。
實用新型內容本實用新型的目的之一在于，提供一種低成本、高效率的電化學去毛刺設備。本實用新型是通過以下技術方案來實現的[0007]電化學去毛刺設備，包括工作臺和可自由移動的工裝治具；所述工作臺包括電氣 控制系統、拿取工裝治具的操作窗口和連接陽極的電極；所述工裝治具包括底座治具和能 與底座扣合的頂蓋治具；所述底座治具上設有可容納電解液的凹槽，凹槽內設有入水口，入水口穿通底座 治具側壁與外部入水管相連；底座治具與頂蓋治具之間設有導電裝置，導電裝置通過連接件固定在頂蓋治具 上，導電裝置一側設有電極連接件；所述頂蓋治具置垂直于底座治具方向設有至少一個治具通孔；每個通孔內設有管 狀紫銅電極。所述導電裝置上對應于頂蓋治具上的治具通孔處，也設有通孔，紫銅電極的一端 設在導電裝置上的通孔內，另一端設在頂蓋治具的通孔內。所述導電裝置為一塊能覆蓋住凹槽口的電極銅板。所述紫銅電極，設在頂蓋治具的通孔內的一端，紫銅電極的端頂低于頂蓋治具背 離導電裝置一側的通孔頂端面0. 2 1mm。所述紫銅電極管內設有管狀填料。所述底座治具凹槽內還設有出水口，出水口穿通底座治具側壁與外部排水管相 連。使用上述電化學去毛刺設備去毛刺的工藝方法，制備步驟如下步驟一、先將工裝治具的底座治具、導電裝置和頂蓋治具安裝好，將底座治具上與 外水管相連；步驟二、將工裝治具通過工作臺的操作窗口放置在工作臺的電膠底座上，將導電 裝置上的電極連接件與負極連接；步驟三、將合金鑄件放置在頂蓋治具背離導電裝置一側上，使得合金鑄件上相應 的毛刺對應置于紫銅電極處；步驟四、打開閥門，使電解液依次通過入水管、入水口流入到底座治具的凹槽中；步驟五、打開電源，利用電化學處理毛刺；處理過程中，電壓控制在10 17v，處理 時間控制在6 40秒，pH控制在6 9 ；步驟六、從工裝治具上取下經過電化學處理過的合金鑄件進行清洗處理，先將合 金鑄件置于清洗液中清洗3 6秒，接著置于清水中清洗3 6秒，然后用堿溶液清洗3 6秒，最后再用清水清洗3 6秒；步驟七、烘干，完成去毛刺工序。步驟四中所述電解液為硝酸鈉、氯化鈉或碳酸鈉中的一種或幾種混合的鹽溶液， 其中鹽與水的重量比為1 3。步驟四中所述電解液為硝酸鈉溶液。步驟五中所述清洗液按重量百分比計算，為45% 80%硝酸和20% 55%氫氟 酸的混合溶液。步驟五中所述堿溶液為氫氧化鈉溶液。本實用新型主要采用電化學去毛刺，去毛刺設備包括工作臺和可自由移動的工裝 治具；工作臺包括拿取工裝治具的操作窗口、連接陽極的電極；工裝治具包括底座治具和能與底座扣合的頂蓋治具；由于工裝治具上連接的是陰極，工作臺的頂部連接陽極，而且及 紫銅電極的端頂低于頂蓋治具背離導電裝置一側的通孔頂端面0. 2 1mm，結合毛刺的長 短協調放電時間，除了能使得合金鑄件在去毛刺的過程中，不容易被電擊穿；紫銅電極管內 設有管狀填料，一方面能使紫銅電極管在反復使用過程中，不會變形，另一方面保護了紫銅 電極內部不受腐蝕，，延長使用壽命。本實用新型保護了合金鑄件的完整性外，還具有如下 優點(1)、電化學去毛刺機利用金屬電化學加工技術，在專門設計工裝治具系統中，工 件和電極分別與電源的正負極相連，在電場和電解液的作用下，兩極產生電荷交換，實現特 定部位的“離子去除”，達到去毛刺、倒圓、拋光和成型等工藝要求；(2)、電解液自動循環過濾重復使用，過濾后的淤泥和殘渣擠壓成一塊塊餅狀，直 接取出進行回收，環保不會有其他污染；(3)、電氣控制系統由電源主回路、PLC控制電路、操作控制電路、可控驅動電路及 信號采集檢測電路組成，可實現參數存儲和調用；(4)、提高工作效率的同時降低了生產和勞力成本；目前使用該設備對產品的頂針和孔徑去毛刺，每個循環不超過1分鐘可以完成， 參數調整好后，重復性好，保證產品質量穩定。基本上解決了人工去毛刺工作，可以不需要 使用銼刀，無需啟動工件加工，對車間長期的固定耗材可以節省掉。按照目前改進，生產線 人員可以解決去頂針毛人員，做好產品內人員以及模線人員，只對產品進行周邊進行處理 即可。一筆記本為例，處理相同的部位毛刺，每班5人10小時生產成品280片，使用電化學 去毛刺機后每班1人10小時生產成品1880片，工作效率提高30倍以上。總之，本實用新型不但設備和工藝都較為簡單，而且大大降低了生產成本，對環境 友好；尤其是特別適合鎂合金這種相對特殊的材質所成型的鑄件上的毛刺，當然，本實用 新型同時也適合其他合金鑄件的去毛刺。
圖1為本實用新型在使用狀態下的示意圖；圖2為本實用新型電化學去毛刺設備的工裝治具的立體分解圖；圖3為本實用新型電化學去毛刺設備的導電裝置頂蓋治具的立體圖；圖4為本實用新型電化學去毛刺設備的導電裝置頂蓋治具的另一種實施例的立 體圖；圖5為本實用新型電化學去毛刺設備的導電裝置頂蓋治具的再一種實施例的立 體圖；圖6為圖2中A處的放大圖；圖7為圖3中B處的放大圖。
具體實施方式
下面結合具體實施方式
對本實用新型作進一步的詳細說明，以助于本領域技術人 員理解本實用新型。實施例1電化學去毛刺設備，包括工作臺1和可自由移動的工裝治具2;工作臺1，見圖1，包括拿取工裝治具2的操作窗口 13、電氣控制系統14、連接陽極
5的電極12和能擺放支撐工裝治具2的木膠底座11，操作窗口 13開設在工作臺外框10的一 個側面，電氣控制系統14、電極12和木膠底座11都設置在工作臺外框內部，其中，連接陽極 的電極12設置在外框10頂部內側，并與木膠底座11相對應，電氣控制系統14的人機界面 設置在外框10外表側；工裝治具2，見圖2，包括底座治具21、導電裝置3和能與底座扣合的頂蓋治具22 ； 底座治具21上設有可容納電解液的凹槽213，凹槽213 —側壁處設有入水口 211，入水口 211穿通底座治具21側壁與外部入水管9相連，凹槽213底部處設有出水口 212，出水口 212穿通底座治具21側壁與外部排水管相連；導電裝置3為一塊電極銅板，見圖3導電裝 置3通過連接件4固定在頂蓋治具22上，導電裝置3 —側設有電極連接件31，導電裝置3 垂直于底座治具21方向設有多個通孔333，與導電裝置3通孔333相對應處，也設有治具通 孔222 ；每個通孔內設有管狀紫銅電極223，紫銅電極223的一端設在導電裝置3上的通孔 內333，另一端設在頂蓋治具22的通孔222內，紫銅電極223的端頂低于頂蓋治具背離導 電裝置3 —側的通孔頂端面0. 2mm，見圖6，即a = 0. 2mm。紫銅電極3的管內填充有管狀 的填料224，即紫銅電極3內設有填料224，填料224上設有可以流通電解液的過液孔225。 填料224，一方面能使紫銅電極管223在反復使用過程中，不會變形，另一方面保護了紫銅 電極223內部不受腐蝕，延長使用壽命。使用上述電化學去毛刺設備去毛刺的工藝方法，制備步驟如下步驟一、先將工裝治具2的底座治具21、導電裝置3和頂蓋治具22安裝好，將底座 治具22上與外水管相連；步驟二、將工裝治具2通過工作臺1的操作窗口 13放置在工作臺的電膠底座11 上，將導電裝置3上的電極連接件31與負極連接；步驟三、將合金鑄件5放置在頂蓋治具22背離導電裝置3 —側上，使得合金鑄件 上相應的毛刺對應置于紫銅電極223處；步驟四、打開閥門，使硝酸鈉電解液依次通過入水管9、入水口 211流入到底座治 具的凹槽213中；步驟五、打開電源，利用電化學處理毛刺；處理過程中，電壓控制在10v，處理時間 控制在6秒，pH控制在6 ；步驟六、從工裝治具2上取下經過電化學處理過的合金鑄件5進行清洗處理，先將 合金鑄件5置于80%硝酸和20%氫氟酸的混合溶液中清洗3秒，接著置于清水中清洗3秒， 然后用氫氧化鈉堿溶液清洗3秒，最后再用清水清洗3秒；步驟七、烘干，完成去毛刺工序。最后將合金鑄件送入下一工序進行化成處理。實施例2電化學去毛刺設備，包括工作臺1和可自由移動的工裝治具2;工作臺1，見圖1，包括拿取工裝治具2的操作窗口 13、電氣控制系統14、連接陽極 的電極12和能擺放支撐工裝治具2的木膠底座11，操作窗口 13開設在工作臺外框10的一 個側面，電氣控制系統14、電極12和木膠底座11都設置在工作臺外框內部，其中，連接陽極 12的電極設置在外框10頂部內側，并與木膠底座11相對應，電氣控制系統14的人機界面 設置在外框10外表側；[0061]工裝治具2，見圖2，包括底座治具21、導電裝置3和能與底座扣合的頂蓋治具22 ； 底座治具21上設有可容納電解液的凹槽213，凹槽213 —側壁處設有入水口 211，入水口 211穿通底座治具21側壁與外部入水管9相連，凹槽213底部處設有出水口 212，出水口 212 穿通底座治具21側壁與外部排水管相連；導電裝置3為一塊電極銅板32和電線33組成， 見圖4 ；電極銅板通過連接件4固定在頂蓋治具上，導電裝置3 —側設有電極連接件31，電 極銅板垂直于底座治具21方向設有多個通孔333，對應具電極銅板上通孔處，頂蓋治具22 上也設有治具通孔222 ；每個通孔內設有管狀紫銅電極223，紫銅電極223的一端設在導電 裝置3上的通孔333內，另一端設在頂蓋治具22的通孔222內，紫銅電極223的端頂低于 頂蓋治具22背離導電裝置3 —側的通孔頂端面0. 6mm,即a = 0. 6mm。紫銅電極的管內填 充有管狀的填料224，即紫銅電極內設有填料224，填料224上設有可以流通電解液的過液 孔225。填料224，一方面能使紫銅電極管223在反復使用過程中，不會變形，另一方面保護 了紫銅電極內部不受腐蝕，延長使用壽命。其中，由于鑄件5上毛刺的相對位置差異，為了節約電極銅板32成本，在沒有被攬 括在電極銅板上的部分毛刺，可以通過導電電線31將穿過頂蓋治具的紫銅電極與電極銅 板連接。使用上述電化學去毛刺設備去毛刺的工藝方法，制備步驟如下步驟一、先將工裝治具2的底座治具21、導電裝置3和頂蓋治具22安裝好，將底座 治具22上與外水管相連；步驟二、將工裝治具2通過工作臺1的操作窗口 13放置在工作臺的電膠底座11 上，將導電裝置3上的電極連接件31與負極連接；步驟三、將合金鑄件5放置在頂蓋治具22背離導電裝置3 —側上，使得合金鑄件 5上相應的毛刺對應置于紫銅電極處223 ；步驟四、打開閥門，使硝酸鈉電解液依次通過入水管9、入水口 211流入到底座治 具的凹槽213中；步驟五、打開電源，利用電化學處理毛刺；處理過程中，電壓控制在17v，處理時間 控制在30秒，pH控制在7 ；步驟六、從工裝治具2上取下經過電化學處理過的合金鑄件5進行清洗處理，先將 合金鑄件5置于65%硝酸和35%氫氟酸的混合溶液中清洗4秒，接著置于清水中清洗4秒， 然后用氫氧化鈉堿溶液清洗4秒，最后再用清水清洗4秒；步驟七、烘干，完成去毛刺工序；送入下一工序進行化成處理。實施例3電化學去毛刺設備，包括工作臺1和可自由移動的工裝治具2;工作臺1，見圖1，包括拿取工裝治具的操作窗口 13、電氣控制系統14、連接陽極的 電極12和能擺放支撐工裝治具的木膠底座11，操作窗口 13開設在工作臺外框10的一個側 面，電氣控制系統14、電極和木膠底座11都設置在工作臺外框10內部，其中，連接陽極的電 極12設置在外框10頂部內側，并與木膠底座11相對應，電氣控制系統14的人機界面設置 在外框10外表側；工裝治具2，見圖2，包括底座治具21、導電裝置3和能與底座扣合的頂蓋治具22 ； 底座治具21上設有可容納電解液的凹槽213，凹槽一側壁處設有入水口 211，入水口 211穿通底座治具21側壁與外部入水管9相連，凹槽213底部處設有出水口 212，出水口 212穿通 底座治具21側壁與外部排水管相連；導電裝置為導電線33，頂蓋治具22上垂直于底座治 具方向設有多個通孔222，每個通孔內設有管狀紫銅電極223，紫銅電極223的一端設在設 在頂蓋治具22的通孔222內，另一端與導電線3相連，紫銅電極223的端頂低于頂蓋治具 22背離導電裝置3 —側的通孔頂端面1mm，即a = 1mm。紫銅電極的管內223填充有管狀 的填料224，即紫銅電極223內設有填料24，填料24上設有可以流通電解液的過液孔225。 填料，一方面能使紫銅電極管223在反復使用過程中，不會變形，另一方面保護了紫銅電極 223內部不受腐蝕，延長使用壽命。由于鑄件上毛刺的相對位置差異，為了節約電極銅板成本，對于毛刺少且毛刺之 間距離大的合金鑄件，可以通過導電電線將穿過頂蓋治具22的紫銅電極223與電極銅板連接。使用上述電化學去毛刺設備去毛刺的工藝方法，制備步驟如下步驟一、先將工裝治具2的底座治具21、導電裝置3和頂蓋治具安裝好，將底座治 具21上與外水管9相連；步驟二、將工裝治具2通過工作臺的操作23窗口放置在工作臺的電膠底座11上， 將導電裝置上的電極連接件31與負極連接；步驟三、將合金鑄件5放置在頂蓋治具22背離導電裝置3 —側上，使得合金鑄件 上相應的毛刺對應置于紫銅電極223處；步驟四、打開閥門，使碳酸鈉電解液依次通過入水管9、入水口 211流入到底座治 具的凹槽213中；步驟五、打開電源，利用電化學處理毛刺；處理過程中，電壓控制在14v，處理時間 控制在40秒，pH控制在9 ；步驟六、從工裝治具2上取下經過電化學處理過的合金鑄件5進行清洗處理，先將 合金鑄件5置于45%硝酸和55%氫氟酸的混合溶液中清洗6秒，接著置于清水中清洗6秒， 然后用氫氧化鉀堿溶液清洗6秒，最后再用清水清洗6秒；步驟七、烘干，完成去毛刺工序；送入下一工序進行化成處理。上述實施例，只是本實用新型的較佳實施例，并非用來限制本實用新型實施范圍， 故凡以本實用新型權利要求所述的特征、結構及原理所做的等效變化或修飾，均應包括在 本實用新型權利要求范圍之內。
權利要求一種電化學去毛刺設備，包括工作臺和可自由移動的工裝治具；所述工作臺包括電氣控制系統、拿取工裝治具的操作窗口和連接陽極的電極；其特征在于所述工裝治具包括底座治具和能與底座扣合的頂蓋治具；所述底座治具上設有可容納電解液的凹槽，凹槽內設有入水口，入水口穿通底座治具側壁與外部入水管相連；底座治具與頂蓋治具之間設有導電裝置，導電裝置通過連接件固定在頂蓋治具上，導電裝置一側設有電極連接件；所述頂蓋治具置垂直于底座治具方向設有至少一個治具通孔；每個通孔內設有管狀紫銅電極。
2.根據權利要求1所述的電化學去毛刺設備，其特征在于所述導電裝置上對應于頂 蓋治具上的治具通孔處，也設有通孔，紫銅電極的一端設在導電裝置上的通孔內，另一端設 在頂蓋治具的通孔內。
3.根據權利要求1所述的電化學去毛刺設備，其特征在于所述導電裝置為一塊能覆 蓋住凹槽口的電極銅板。
4.根據權利要求1所述的電化學去毛刺設備，其特征在于所述紫銅電極，設在頂蓋治 具的通孔內的一端，紫銅電極的端頂低于頂蓋治具背離導電裝置一側的通孔頂端面0. 2 Imm0
5.根據權利要求4所述的電化學去毛刺設備，其特征在于所述紫銅電極管內設有管 狀填料。
專利摘要本實用新型涉及表面處理技術領域，特別是電化學去毛刺設備及其去毛刺工藝，本實用新型主要是利用電化學來去除鑄件上的毛刺，去毛刺設備包括工作臺和可自由移動的工裝治具；工作臺包括拿取工裝治具的操作窗口、連接陽極的電極；工裝治具包括底座治具和能與底座扣合的頂蓋治具；由于工裝治具上連接的是陰極，工作臺的頂部連接陽極，紫銅電極的端頂低于頂蓋治具背離導電裝置一側的通孔頂端面0.2～1mm，本實用新型不但能大大提高工作效率，節約勞動成本，而且合金鑄件在去毛刺的過程中，不容易被電擊穿，保護了合金鑄件的完整性。
文檔編號B23H3/00GK201702480SQ20102023644
公開日2011年1月12日 申請日期2010年6月24日 優先權日2010年6月24日
發明者陳太行 申請人:東莞東運鎂業有限公司