一种涂层喷涂孔保护工具及涂层喷涂方法

技术领域

本发明涉及机械制造技术领域，尤其涉及一种涂层喷涂孔保护工具及涂层喷涂方法。

背景技术

飞机组件结构复杂，工况恶劣，特别是对零件的性能要求极为苛刻，为了提高零件性能，某些零件会喷涂功能性材料层，喷涂通常采用火焰喷涂等热工艺，但是某些情况下零件表面会存在一些连接件的装配孔，因此需要对这些孔进行保护，防止喷涂层喷入到零件内表面上。

传统保护方法是使用木塞等保护工具进行孔保护，但在热工艺喷涂过程中，木塞等保护工具存在易被点燃、不能重复使用且会造成喷涂面不均匀、在拆除保护工具时孔口涂层易揭开等问题，经常造成喷涂返工，成本高、工作效率低。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中木塞等保护工具在热工艺喷涂时易被点燃、不能重复使用且会造成喷涂面不均匀、在拆除保护工具时孔口涂层易揭开等问题，提供一种涂层喷涂孔保护工具及涂层喷涂方法。

为了实现上述发明目的，本发明提供了以下技术方案：

一种涂层喷涂孔保护工具，包括弹性伸缩系统，所述弹性伸缩系统的两端分别连接有堵头，所述弹性伸缩系统用于改变两个所述堵头之间的间距，所述堵头设有堵头倒角，所述堵头用于封堵待喷涂零件的相贯孔，所述堵头倒角用于和所述待喷涂零件的相贯孔倒角配合形成容粉区。

本发明所述的一种涂层喷涂孔保护工具，通过弹性伸缩系统配合两端设置的堵头，实现保护工具沿其轴线方向尺寸可伸缩，即能够改变保护工具的轴向长度，确保本保护工具可以顺利的放入待喷涂零件内部，从内部将待喷涂零件相贯孔堵住，防止喷涂层喷入到待喷涂零件内表面上。通过在堵头设置堵头倒角，在待喷涂零件的相贯孔孔口设置相贯孔倒角，堵头倒角与相贯孔倒角互相配合形成容粉区，当需取出本保护工具时，只需从零件外部给堵头施加外力，堵头沿着本保护工具轴线收缩，最终涂层会沿着孔口周边一圈容粉区拉裂，形成断口，从而保证了零件外表面涂层的完整性。

优选地，所述堵头的堵头外端面为弧面，所述堵头外端面的弧度与所述待喷涂零件外表面一致。

优选地，所述堵头伸入所述相贯孔内的直径与所述相贯孔的孔径一致。

优选地，所述堵头伸入所述相贯孔部分的高度与待喷涂零件的壁厚一致。

采用这种结构设置，将两个堵头的外端面弧度设置成与待喷涂零件外表面一致、堵头位于相贯孔内直径设置成与相贯孔孔径一致、堵头伸入相贯孔部分的高度设置与待喷涂零件的壁厚一致，可以保证堵头从内部将相贯孔堵死的前提下，使堵头与相贯孔形成一个整体，待喷涂零件表面如一个完整的表面一样，确保良好的保护效果同时，也不会形成喷涂盲区影响涂层的均匀性。

优选地，所述弹性伸缩系统包括内套筒、弹性件、导向螺钉、外套筒，所述外套筒套设在所述内套筒外侧，所述外套筒通过所述导向螺钉与所述内套筒滑动连接，在所述内套筒与所述外套筒之间连接有所述弹性件。

采用这种结构设置，通过压缩弹性件，可以实现内套筒和外套筒之间的相对滑动，释放弹性件的弹力时，可以保证内套筒和外套筒能够归位。

优选地，所述内套筒上有用于使所述导向螺钉穿过的导向槽，所述导向螺钉在所述导向槽内滑动，所述外套筒上有用于安装所述导向螺钉的螺纹孔。

优选地，所述导向螺钉上部分为螺纹，下部分为圆柱，所述螺纹与所述螺纹孔相互配合连接，所述圆柱的直径与所述导向槽的槽宽尺寸一致。

采用这种结构设置，通过螺纹与螺纹孔配合实现导向螺钉在外套筒上的固定，将圆柱插入导向槽内，由于圆柱与导向槽尺寸一致，限制了内套筒和外套筒的相对转动，使其只能沿着导向槽的方向做直线伸缩运动。

优选地，所述内套筒的内套筒外端面为弧面，弧度与待喷涂零件内表面一致，外套筒的外套筒外端面为弧面，弧度待喷涂与零件内表面一致。

采用这种结构设置，将内套筒外端面与待喷涂零件内表面设置为一致，外套筒外端面与待喷涂零件内表面设置为一致，确保本保护工具装配到位后与待喷涂零件接触面最大，保证本保护工具的稳固。

一种涂层喷涂方法，使用本发明所述的一种涂层喷涂孔保护工具，包括以下步骤：

a.在所述待喷涂零件上的所述相贯孔孔口制相贯孔倒角；

b.安装本发明所述的一种涂层喷涂孔保护工具，压缩两个所述堵头使所述保护工具缩短，将所述保护工具放入所述待喷涂零件内部，使得所述相贯孔被所述堵头封堵；

c.向所述待喷涂零件表面喷涂均匀涂层，喷涂完成后在所述相贯孔倒角与所述堵头倒角之间形成沿所述相贯孔孔口一周的所述容粉区；

d.沿所述保护工具轴线按压两端所述堵头，两个所述堵头沿轴线收缩，所述涂层沿着所述容粉区被拉裂；

e.继续按压所述堵头直至取出本保护工具。

采用本发明所述的一种涂层防脱落处理工艺，由于容粉区的存在，当喷涂完成后，会在相贯孔周围形成沿着相贯孔孔口一周的凹陷区域，即容粉区。当给堵头施加外力时，此时堵头沿着保护工具轴线收缩，最终涂层会沿着容粉区被拉裂，形成断口。由于容粉区是凹陷区域，堵头的收缩运动给予待喷涂零件表面涂层的拉力是垂直待喷涂零件表面方向，因此不会出现涂层被揭开的现象，而是沿着容粉区断裂，从而保证了待喷涂零件涂层的完整性。

优选地，所述步骤b中安装保护工具包括以下步骤：

b1.将两个所述堵头分别装入内套筒和外套筒中；

b2.将弹性件3装入所述内套筒中，将装配好的所述外套筒套在所述弹性件上，压缩所述弹性件，使所述外套筒套在所述内套筒上；

b3.调整所述外套筒和所述内套筒的位置，使螺纹孔对准导向槽；

b4.将导向螺钉拧入螺纹孔中，将圆柱插入所述导向槽，至此所述保护工具装配完毕。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1.本发明所述的一种涂层喷涂孔保护工具，通过弹性伸缩系统配合两端设置的堵头，实现保护工具沿其轴线方向尺寸可伸缩，确保本保护工具可以顺利的放入待喷涂零件内部，从内部将待喷涂的零件相贯孔堵住，防止喷涂层喷入到零件内表面上，在需要拆卸本保护工具时只需要按压两侧堵头即可拆卸，方便拆装。

2.本保护工具所述堵头安装到位后与零件表面一致性好，就像一个完整的表面，避免了堵头影响喷涂形成喷涂盲区的问题。

3.通过在堵头上设置堵头倒角，在待喷涂零件的相贯孔孔口设置相贯孔倒角，堵头倒角与相贯孔倒角互相配合形成容粉区，当取出本保护工具时，只需从零件外部给堵头施加外力，堵头沿着本保护工具轴线收缩，最终喷涂层会沿着孔口周边一圈容粉区拉裂，形成断口，从而保证了零件外表面涂层的完整性。

4.本保护工具结构简单，安装方便，可重复使用，拆装方便，避免了涂层喷涂完成后，拆卸保护工具对零件上涂层的破坏。

附图说明

图1为保护工具的装配图；

图2为保护工具的爆炸图；

图3为待喷涂零件的俯视图；

图4为图3中待喷涂零件D-D方向的剖视图；

图5为保护工具装配到待喷涂零件上的俯视图；

图6为图5中A-A方向剖视图；

图7为图6中B-B方向剖视图；

图8为图6中T区放大图；

图9为图6中C-C方向剖视图；

图10为保护工具结构图；

图11为图10中E-E方向压缩状态剖视图；

图12为图10中E-E方向伸出状态剖视图；

图13为导向螺钉立体结构图；

图14为导向螺钉主视图；

图15为导向螺钉侧视图；

图16为导向螺钉俯视图；

图17为保护工具装配入待喷涂零件轴测图；

图18为涂层防脱落方法示意图一；

图19为涂层防脱落方法示意图二；

图20为喷涂方法示意图一；

图21为喷涂方法示意图二。

图中标号：1-堵头，11-堵头外端面，12-堵头倒角，2-内套筒，21-内套筒外端面，22-导向槽，3-弹性件，4-导向螺钉，41-螺纹，42-圆柱，5-外套筒，51-外套筒外端面，52-螺纹孔，6-待喷涂零件，61-相贯孔，62-相贯孔倒角，7-容粉区，8-涂层，81-涂层割裂线，9-喷头。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明作详细的说明。

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例1

如图1-17所示，一种涂层喷涂孔保护工具，包括弹性伸缩系统和堵头1，两个堵头1分别位于弹性伸缩系统的两端，在堵头1的堵头外端面11处设置有堵头倒角12。在对待喷涂零件6的外圆柱表面进行喷涂时，由于待喷涂零件6存在相贯孔61，为避免喷到待喷涂零件6内部，在喷涂前需要用两个堵头1将相贯孔61堵住，且堵头1不能影响喷涂后零件外表面涂层8的均匀性。因此堵头1的外端面11设置为圆弧面，弧度与待喷涂零件6外表面一致；堵头1伸入相贯孔61部分的半径与相贯孔61的半径基本一致；堵头1伸入相贯孔61部分的高度与待喷涂零件6的壁厚一致，确保本保护工具装配完成后，喷涂表面如一个完整的表面，既确保良好的保护效果同时，也不会形成喷涂盲区影响涂层的均匀性。

弹性伸缩系统包括内套筒2、弹性件3、导向螺钉4、外套筒5，本实施例中弹性件3为弹簧。将弹簧设置在内套筒2与外套筒5之间，内套筒2上开设有导向槽22，外套筒5上有用于安装导向螺钉4的螺纹孔52，导向螺钉4上部分为螺纹41，下部分为圆柱42，螺纹41与螺纹孔52互相匹配，圆柱42直径与导向槽22宽度基本一致，将外套筒5套在内套筒2外侧，将导向槽22与螺纹孔52对齐，拧紧导向螺钉4，此时圆柱42插入导向槽22中，限制了内套筒2和外套筒5的相对转动，使其只能沿着导向槽22的方向做直线伸缩运动。

为确保本保护工具装配到位后能稳固的卡在待喷涂零件6的内壁上，设置内套筒2的内套筒外端面21为圆弧面，弧度与待喷涂零件6内表面一致，外套筒5的外套筒外端面51为圆弧面，弧度与待喷涂零件6内表面一致。

如图11所示，在弹簧的弹力作用下两个堵头1处于完全伸出状态，内套筒2也处于伸出最长状态，此时整个保护工具最长；如图12所示，当外力作用于两个堵头1时，弹簧压缩，一个堵头1缩回内套筒2，另一个堵头1缩回外套筒5中，继续施加压力，内套筒2也慢慢往外套筒5中收缩，直至处于极限位置，此时整个保护工具最短。

实施例2

如图18-21所示，在实施例1的基础上，本发明还公开了一种涂层喷涂方法，使用本发明所述的一种涂层喷涂孔保护工具，包括以下步骤：

a.喷涂前在待喷涂零件6上的相贯孔61孔口制相贯孔倒角62；

b1.将两个堵头1分别装入内套筒2和外套筒5中；

b2.将弹簧装入内套筒2与外套筒5之间，压缩弹簧，使外套筒5套在内套筒2上；

b3.旋转外套筒5和内套筒2，使螺纹孔52对准导向槽22；

b4.将导向螺钉4拧入螺纹孔52中，致使圆柱42插入导向槽22，限制内套筒2与外套筒5之间的相对转动，完成本保护工具的装配；

b5.压缩两个堵头1，将本保护工具放入待喷涂零件6内部，调整本保护工具的位置，使相贯孔61被两个堵头1封堵。

c.如图20所示，找正喷头9位置使其喷口位置与待喷涂零件6轴心线等高，待喷涂零件6按照图20中弧形实线箭头或弧形虚线箭头方向绕轴线匀速转动；如图21所示，开启喷头9，同时喷头9按图中实线箭头所示，沿着待喷涂零件6轴线做往复运动，向待喷涂零件6表面喷涂均匀涂层8，喷涂完成后在相贯孔倒角62与堵头倒角12接触的区域形成沿相贯孔61孔口一周的容粉区7；

d.沿本保护工具轴线向保护工具两端堵头1施加力F，两个堵头1沿轴线收缩，由于喷涂完成后在相贯孔61周围会存在凹陷的容粉区7，又因为堵头1的收缩运动给予涂层8的拉力是由涂层8指向待喷涂零件6基体方向，因此不会出现涂层8被揭开的情况，而是沿着涂层割裂线81被拉裂；

e.继续按压堵头1直至取出本保护工具。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。