[发明专利]一种铝合金活塞顶部微弧氧化方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种铝合金活塞顶部微弧氧化方法。

背景技术

天然气是一种新型清洁燃料，天然气发动机作为一种新型能源发动机，其经济性好，排放污染物少，是实现汽车节能减排的重要举措。由于天然气特性，在燃烧中会产生腐蚀性气体（如H₂S、氮的氧化物NO_x），腐蚀性气体在高温下对铝合金活塞产生严重腐蚀，导致活塞腐蚀失效，同时由于热机疲劳（TMF）的作用，进一步加速活塞的失效。对铝合金活塞顶部进行微弧氧化强化处理在活塞表面形成一层致密的陶瓷微弧氧化膜层，因为微弧氧化膜层具有高硬度、高耐蚀性、高耐热性能、抗高温冲击性能等优点，活塞经过微弧氧化处理后能大大提高其耐腐蚀性能，同时提高抗高温热疲劳强度，延长活塞使用寿命。

在大批量生产中为了确保产品质量，必须采用专用工装及配套专用设备，专用工装及配套专用设备制造成本高， 活塞规格多，导致专用工装多，从而提高了制造成本，而且不适用于不同品种规格的活塞的混流生产。

发明内容

本发明提供一种铝合金活塞顶部微弧氧化方法，其目的是在大批量生产中，不仅确保产品质量，还要提高生产效率，并降低制造成本。

本发明的技术方案是：一种铝合金活塞顶部微弧氧化方法，按如下步骤进行：

a.     将专用的插销和销座插入活塞销孔中，然后将活塞的头部放入专用夹具中，该专用夹具结构为：包括能够固定在设备工装固定板上的下压板，下压板上由下至上依次设有中压板和上压板，还包括阴极导电板、阴极导电柱、专用密封圈、支架、导流管；内腔彼此相通的上压板、中压板与下压板配合形成活塞腔室，其中下压板内设有与活塞腔室连通的进氧化液通道和出氧化液通道；阴极导电板位于活塞腔室内，阴极导电板固定在下压板上，阴极导电柱与阴极导电板相连接；导流管位于活塞腔室内，导流管与进氧化液通道连通；中压板内设有压缩空气通道，专用密封圈通过支架固定在中压板内腔壁上，压缩空气通道出口位于专用密封圈内；所述下压板是通用件，中压板和上压板是专用件，不同规格活塞需要与之适应的上压板和中压板； 

b.     启动气缸推动活塞，活塞通过插销和销座压紧在专用夹具上，实现对活塞轴向定位；

c.      开通压缩空气使专用夹具中的专用密封圈涨紧对活塞进行径向密封保护，仅活塞的顶部与氧化液接触；

d.     启动泵将氧化液泵入专用夹具中的活塞腔室内；

e.      活塞作为阳极，专用夹具中的阴极导电板作为阴极，启动电源进行微弧氧化处理；

f.       微弧氧化结束后，先停止供液，再依次松开专用密封圈、松开气缸，取下活塞，即完成活塞的微弧氧化。

有益效果：本发明采用专用夹具对活塞顶部进行微弧氧化处理，形成的微弧氧化膜层厚度均匀，色泽一致；专用夹具操作简单，对不同品种规格的活塞进行微弧氧化时，仅仅更换上压板、中压板、专用密封圈及其支架，简便快捷，有利于提高生产效率，降低制造成本，适用于不同品种规格的活塞的混流生产。

附图说明

图1是本发明中专用夹具结构示意图。

图2是图1中A的局部放大示意图。

图3是本发明实施示意图。

具体实施方式

如图1所示，该专用夹具结构为：包括能够固定在设备工装固定板上的下压板1，下压板1上由下至上依次设有中压板2和上压板3，下压板1、中压板2、上压板3三者之间彼此通过螺栓连接，还包括阴极导电板4、阴极导电柱5、专用密封圈6、支架7、导流管8；内腔彼此相通的上压板3、中压板2与下压板1配合形成活塞腔室，其中下压板1内设有与活塞腔室连通的进氧化液通道9和出氧化液通道10；阴极导电板4位于活塞腔室内，阴极导电板4固定在下压板1上，阴极导电柱5与阴极导电板4连接，外接阴极导线；导流管8位于活塞腔室内，导流管8与进氧化液通道9连通，工作时导流管8流出的氧化液能够使活塞整个顶部表面完全形成微弧氧化膜层。

如图2所示，中压板2内设有压缩空气通道11，专用密封圈6通过支架7放置在中压板2上，压缩空气通道11出口位于专用密封圈6内，工作时通入压缩空气推动支架7能够使专用密封圈6涨紧实现对活塞的径向密封保护，仅对活塞顶部表面进行微弧氧化处理；所述下压板1是通用件，中压板2和上压板3是专用件，不同规格活塞需要与之适应的上压板3和中压板2。

如图3所示，一种铝合金活塞顶部微弧氧化方法，按如下步骤进行：