防渗碳涂料涂抹设备及涂抹方法

技术领域

本发明涉及金属渗碳处理技术领域，尤其涉及一种防渗碳涂料涂抹设备及涂抹方法。

背景技术

渗碳是对金属表面处理的一种，采用渗碳处理的材料多为低碳钢或低合金钢，将工件置入具有活性渗碳介质中，加热到一定温度，并保温足够的时间后，使渗碳介质中分解出的活性炭原子渗入钢件表层，从而获得表层高碳。而在一些工件的加工过程中，要求工件的部分表面进行渗碳处理，而另一部分表面不进行渗碳处理，使工件的不同表面具有不同的表面硬度和韧性，将防渗碳涂料涂覆在工件不需要进行渗碳处理的表面上，然后将工件放入渗碳炉内进行渗碳处理，通过防渗碳涂料挡住工件的部分，使被挡住的部分不进行渗碳处理，而不被挡住的部分则能够正常进行渗碳处理，从而实现了只对工件的部分表面渗碳的效果。

但是在对内孔类工件的内孔进行涂覆防渗碳涂料时，例如，单向器齿轮轴在渗碳处理前，需齿轮轴内孔作防渗碳保护，需在轴孔内涂抹防渗透涂料，由于市场上现有的涂覆设备适用性较差，不方便对轴类零件的内孔表面涂覆防渗碳涂料，目前仍采用手工涂抹的方式作业。

人工涂覆方法为：手持涂抹毛刷在涂料盘中沾上防渗碳涂料，将毛刷伸入内孔进行涂抹，一般单向器齿轮轴的内孔孔径刚好能容纳毛刷的位置，不利于边刷边观察，会造成涂抹的厚度不均匀，毛刷伸入内孔时还需避免与轴端面接触，因此需要操作人员准确的将毛刷伸入孔内，其生产效率低，涂抹的一致性不易得到保证，不适应现有的生产需求。

现有的防渗碳涂覆设备，能够有效提高涂覆速度，并能使防渗碳涂料的涂覆更为均匀，防止漏渗的现象出现。比如，中国专利公开的CN214637541U，一种防渗碳涂覆机，其技术要点是：包括第一框架和喷料装置，所述第一框架固定安装有支座，所述支座转动连接有转轴转接箱，所述转轴转接箱转动连接有旋转轴，所述转轴转接箱固定安装有与旋转轴连接的驱动组件，所述支座设有弧形槽，所述第一框架固定安装有位于安装座处的喷料管，所述第一框架安装有位于安装座处的刮料组件，所述喷料装置固定安装于第一框架且与喷料管连通。虽然能够适用于不同形状尺寸的工件，达到适用性较好的优点。

但该设备喷料管喷出的防渗碳涂料也只能涂覆在工件的表面上，还是存在对于轴内孔无法实现机械化涂覆作业问题。

发明内容

针对现有技术中所存在的不足，本发明提供了一种防渗碳涂料涂抹设备及涂抹方法，其解决了现有防渗碳涂覆设备不适用于内孔的涂覆，而人工涂覆具有生产效率低，涂抹的一致性不易得到保证的技术问题。

根据本发明的实施例记载的一种防渗碳涂料涂抹设备，包括：

工件固定装置：所述工件固定装置能做往复运动，所述工件固定装置上设有用于固定加工工件的工件定位件；

涂抹装置：所述涂抹装置设置在工件固定装置的运动行程上，且所述涂抹装置对正工件定位件；

涂料储存装置：所述涂料储存装置用于储存涂料，所述涂料储存装置连通涂抹装置。

本发明的技术原理为：将内孔类工件放置在工件定位件内起到固定的作用，然后通过工件固定装置一次往复运动，使得涂抹装置进入工件的内孔中，此时涂抹装置将涂料储存装置内涂料喷涂在工件的内孔中，往复运动结束，即完成内孔的涂覆工作。

相比于现有技术，本发明具有如下有益效果：通过工件固定装置配合涂抹装置，得到了一台适用于内孔类工件的涂覆设备，同时采用本申请的涂覆设备相对于人工涂覆的工作效率跟高，且涂抹的一致性也更加好。

进一步的，所述涂抹装置包括涂抹柱，所述涂抹柱靠近工件定位件一端的圆柱面上均布有出液口。

通过均布的出液口，使得涂料能更加均匀的覆盖到工件的内孔中。

进一步的，所述涂抹柱内另一侧设有泵送装置，所述涂抹柱内设有通道，所述通道一端连通所有出液口，所述通道另一端连通泵送装置，所述泵送装置连通涂料储存装置。

通过泵送装置将涂料送入涂抹柱，并且自出液口喷出。

进一步的，所述涂抹装置还包括料盘，所述料盘中心设有圆孔，所述料盘通过圆孔套设在涂抹柱上，所述料盘固定在涂抹柱远离工件定位件一端。

进一步的，所述料盘靠近圆孔位置与外边缘都设有翻边。

通过料盘回收涂抹柱上流出的多余涂料。

进一步的，所述工件固定装置包括涂抹气缸与安装在所述涂抹气缸的活塞杆上的连接部，所述工件定位件安装在连接部上。

通过更换不同的工件定位件可以适应不同的内孔类工件。

进一步的，所述涂抹气缸连通有涂抹换向阀与气泵，所述涂抹换向阀设置在涂抹气缸与气泵之间，所述涂抹换向阀与气泵之间还设有泄压阀；

所述涂料储存装置包括容器与支撑机构，所述容器放置在支撑机构中心，所述气泵设置在支撑机构顶部。

进一步的，所述支撑机构包括两个升降气缸与安装在两个升降气缸上的安装板，所述安装板中心设有一根穿透的连通管，所述连通管底部进入容器内部，所述连通管顶部一端的圆柱面上设有连接口，所述连接口连通涂抹装置；所述气泵连通两个升降气缸。

通过升降气缸可以将连通管抬起，进而便于更换用完的容器，且采用一个气泵同时控制升降气缸与涂抹气缸工作。

进一步的，所述工件固定装置设有若干连接部，每个所述连接部上都设置有工件定位件，每个所述工件定位件都设有对应的涂抹装置，每个所述涂抹装置都连通涂料储存装置。

根据本发明的实施例记载的一种防渗碳涂料涂抹设备的涂抹方法，包括：

S1、放置：将内孔类工件放置在所述工件定位件内；

S2、涂抹：所述工件固定装置带动内孔类工件做一次靠近涂抹装置再复位的往复运动，同时所述涂抹装置将涂料储存装置内的涂料喷出，所述涂抹装置的涂料喷出直到工件固定装置的往复运动完成时停止；

S3、取出：将完成所述S2步骤的内孔类工件从工件定位件内取出。

采用本申请的涂抹设备配合上述涂抹方法，在大批量的对内孔类工件进行防渗碳涂料涂覆工作中，其工作效率远高于人工涂覆。

附图说明

图1为本发明实施例1的涂抹设备结构示意图。

图2为本发明实施例1的工件固定装置与涂抹装置结构示意图。

图3为本发明实施例1和2的涂抹柱与泵送装置结构示意图。

图4为本发明实施例1和2的工件固定装置与涂料储存装置的气动控制图。

图5为本发明实施例1和2的涂料储存装置结构示意图。

图6为本发明实施例1和2的涂抹方法流程图。

图7为本发明实施例1和2的工件定位件连接结构示意图。

图8为本发明实施例1的涂抹设备主视图。

图9为本发明实施例2的涂抹设备主视图。

上述附图中：100、工件固定装置；110、涂抹气缸；111、涂抹换向阀；112、连杆；120、连接部；121、圆环结构；122、固定螺钉；130、工件定位件；131、卡槽；140、气泵；141、泄压阀；142、主换向阀；143、升降换向阀；200、涂抹装置；210、涂抹柱；211、出液口；212、通道；220、泵送装置；221、水泵；222、通止阀；223、溢流阀；230、料盘；231、圆孔；232、翻边；300、涂料储存装置；310、容器；320、支撑机构；321、升降气缸；322、安装板；323、连通管；324、连接口；400、工作台；410、L形连接板；420、安装块。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明中的技术方案进一步说明。

如图1所示的防渗碳涂料涂抹设备，包括工件固定装置100、涂抹装置200与涂料储存装置300，其中：

如图2所示，工件固定装置100能做往复运动，具体的工件固定装置100包括涂抹气缸110与安装在涂抹气缸110的活塞杆上的连接部120，连接部120上安装有可更换的用于固定加工工件的工件定位件130。

如图7所示，工件定位件130的具体连接结构为：连接部120上设有圆环结构121，工件定位件130外圆柱面设为台阶轴结构，且在台阶处开设有卡槽131，而圆环结构121外圆柱面上螺纹设置有固定螺钉122，固定螺钉122穿过圆环结构121卡入卡槽131固定工件定位件130，通过更换不同的工件定位件130，对应生产不同的尺寸与形状的内孔类工件。

如图4所示，涂抹气缸110管路连通有涂抹换向阀111与气泵140，涂抹换向阀111设置在涂抹气缸110与气泵140之间，涂抹换向阀111与气泵140之间还设有泄压阀141，涂抹换向阀111用于控制涂抹气缸110的运动方向，气泵140用于提供动力，而泄压阀141用于排出过大的气压，避免管路损坏。

如图2-3所示，涂抹装置200设置在工件固定装置100的运动行程上，且涂抹装置200对正工件定位件130，具体的涂抹装置200包括涂抹柱210，涂抹柱210靠近工件定位件130一端的圆柱面上均布有出液口211，通过出液口211将涂料喷出在内孔类零件的内孔上。

如图1、3所示，涂抹柱210内另一侧设有泵送装置220，涂抹柱210内设有通道212，通道212一端连通所有出液口211，通道212另一端管路连通泵送装置220，泵送装置220管路连通涂料储存装置300，具体的泵送装置220包括水泵221、通止阀222与溢流阀223，涂抹柱210下侧管路连通通止阀222，通止阀222管路连通水泵221，水泵221管路连通涂料储存装置300，溢流阀223设置在水泵221与通止阀222之间，溢流阀223的溢流口管路连通涂料储存装置300，可以通过通止阀222控制涂料的喷出，而不需频繁启停水泵221，而溢流阀223保证了通止阀222关闭时，涂料可以通过溢流阀223回流入涂料储存装置300中。

如图2所示，涂抹装置200还包括料盘230，料盘230中心设有圆孔231，料盘230通过圆孔231套设在涂抹柱210上，料盘230固定在涂抹柱210远离工件定位件130一端，料盘230靠近圆孔231位置与外边缘都一体成型有翻边232，使得料盘230形成一个环形槽的结构，能承载多余的涂料，以便回收利用。

如图1-2所示，工件固定装置100与涂抹装置200下侧设有一个共用的工作台400，具体的涂抹气缸110通过一块L形连接板410竖直安装在工作台400上；而涂抹柱210底部穿透工作台400台面与设置在工作台400内的泵送装置220管路连接，其中涂抹柱210靠近工作台400一侧套设有安装块420，安装块420与涂抹柱210螺纹连接，安装块420螺栓固定在工作台400上，料盘230平放在安装块420上。

如图1、5所示，涂料储存装置300用于储存涂料，涂料储存装置300包括容器310与支撑机构320，其中容器310放置在支撑机构320中心用于储存涂料，气泵140设置在支撑机构320顶部，具体的支撑机构320包括两个升降气缸321与安装在两个升降气缸321活塞杆上的安装板322，安装板322中心固定有一根穿透的连通管323，连通管323底部进入容器310内部，连通管323顶部一端的圆柱面上设有连接口324，连接口324管路连通涂抹装置200；可以通过升降气缸321可以将连通管323抬出容器310，进而更换新装满涂料的容器310。

如图4所示，气泵140管路连通两个升降气缸321，具体结构为气泵140直接管路连通有一个主换向阀142，主换向阀142的一条支路管路连通涂抹换向阀111，而主换向阀142的另一条支路管路连通有一个升降换向阀143，升降换向阀143分别连接两个升降气缸321，其中泄压阀141位于主换向阀142与气泵140之间，采用上述结构实现了采用一个气泵140为两个气动系统的提供了动力。

如图6所示，防渗碳涂料涂抹设备的涂抹方法，包括：

S1、放置：将内孔类工件放置在工件定位件130内，具体的首先需要选择对应内孔类工件的工件定位件130，然后再将工件定位件130安装在连接部120上，才能进行上述步骤。

S2、涂抹：工件固定装置100带动内孔类工件做一次靠近涂抹装置200再复位的往复运动，同时涂抹装置200将涂料储存装置300内的涂料喷出，涂抹装置200的涂料喷出直到工件固定装置100的往复运动完成时停止，具体的喷涂从内孔类工件的底部自下而上喷涂，到达最高处时再变换为自上而下的喷涂，保证涂料被均匀的喷涂满内孔类工件的内孔。

S3、取出：将完成S2步骤的内孔类工件从工件定位件130内取出，然后重复S1步骤即可。

实施例1

工件固定装置100设有若干组，每组工件固定装置100单独连接一个对应的连接部120，每个连接部120上都设置有工件定位件130，每组工件固定装置100都设有对应的涂抹装置200，每个涂抹装置200都管路连通涂料储存装置300，如图8中以设置四组为例。

实施例2

涂抹气缸110上螺钉固定有连杆112，连杆112上螺钉固定有均布的若干连接部120，每个连接部120上都设置有工件定位件130，每个工件定位件130都设有对应的涂抹装置200，每个涂抹装置200都连通涂料储存装置300，如图9中以设置五组为例。

实施例1与实施例2的区别在于，实施例1可以不用按照轴对称结构设置在工作台400上，可以实现每个涂抹装置200的单独控制，而实施例2中需要以涂抹气缸110为对称轴设置，但其只采用一个涂抹气缸110，成本更低。

采用本申请的涂抹设备配合本申请的涂抹方法，在大批量的对内孔类工件进行防渗碳涂料涂覆工作中，其工作效率远高于人工涂覆，具体实验数据如下：

综上可知，实施例1与实施例2中的时间远远低于采用人工的时间，能将加工100个工件的时间控制是4分钟左右，而人工因为熟练度的不同会维持着在26-33分钟之间。

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。