專利名稱：保護鎂合金輪轂的凸臺齒形墊及其加工工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電化學(xué)腐蝕保護技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種保護鎂合金車輪輪轂的凸
臺齒形墊及其加工工藝。
背景技術(shù)：
鎂合金材料是21世紀(jì)綠色環(huán)保材料，其比重是鋼的1/4，鋁的64%，且相比剛度、 相比強度高，具有良好的吸震減震阻尼性能，在汽車領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。用鎂合金來制造 汽車車輪，是汽車輪輕量化的重要途徑，既節(jié)約能源消耗又減少廢氣排放。但是鎂合金電 位標(biāo)準(zhǔn)僅-2. 73V，與其他導(dǎo)電材料長期接觸，易產(chǎn)生電位差，發(fā)生電化學(xué)腐蝕，因此嚴(yán)重影 響鎂合金車輪在汽車上的應(yīng)用。為解決鎂合金車輪使用的電位差問題，曾采用熱噴涂、電噴 涂、表面激光處理，以及物理化學(xué)氣相沉積等手段。但是汽車車輪是比較復(fù)雜結(jié)構(gòu)零件，而 且經(jīng)常需要拆卸，安裝動態(tài)頻率較高，在螺栓尾部接觸面和軸心定位孔接觸面容易磨損和 損壞。因此，使用耐磨、耐擠壓的絕緣材料作鎂合金車輪保護層是十分必要的。
在已知的中國專利申請?zhí)栔校忻绹ㄓ闷嚟h(huán)球科技運作公司申請?zhí)枮?200710161317. 3鎂或鎂合金部件具有在澆鑄鎂或鎂合金部件的過程中通過冶金結(jié)合被固 定在適當(dāng)位置處的電偶腐蝕保護隔離器，隔離器由具有以下特征的材料形成，特征為絕對 電位差在鎂與接觸金屬部件之間，它是一種用現(xiàn)場澆鑄隔離器，將鎂合金澆鑄在一個預(yù)成 型的電偶腐蝕隔離器周圍，防止鎂合金車輪產(chǎn)生電腐蝕，該工藝適宜于低壓鑄造或重力鑄 造鎂合金輪轂，這種工藝生產(chǎn)車輪輪轂縮松縮孔嚴(yán)重，報廢率也高，將逐漸被淘汰。
又如中國專利申請?zhí)枮?00810237901. 7涉及一種鎂合金車輪，其轂部的螺栓連 接孔內(nèi)設(shè)有與連接孔形狀一致的套管狀金屬鑲件，螺栓連接孔和套管狀金屬鑲件之間設(shè)有 絕緣介質(zhì)層，介質(zhì)層可以涂敷在螺栓孔的內(nèi)壁上，也可以使用絕緣介質(zhì)套，在轂部安裝面的 外緣設(shè)凹槽或凸棱，來固定彈性介質(zhì)圈，該發(fā)明對不動物件或靜止?fàn)顟B(tài)下的物件使用介質(zhì) 層和介質(zhì)圈，能夠起到和隔絕電位差造成的電化學(xué)腐蝕作用，但作為車輪，在螺栓擰緊狀況 下介質(zhì)層受擠壓變薄， 一般的介質(zhì)材料難以承受多次反復(fù)的緊松擠壓，為之金屬套管隨介 質(zhì)層變薄而脫落，難以長期保護鎂合金輪轂的電位差，又如裝配接觸面，外設(shè)凸棱或凹槽來 固定介質(zhì)圈，車輪是動態(tài)物件又受外界聚冷聚熱環(huán)境變化，特別要承受由剎車轂發(fā)熱傳遞 到安裝面的高溫?zé)崃浚芸焓菇橘|(zhì)圈膨脹松動而脫落，該技術(shù)工藝也存在一定的缺陷。
綜上所述，以上各種方法，在鎂合金車輪的電腐蝕防護方面，存在工藝技術(shù)上的不 足。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了解決鎂合金輪轂的電腐蝕防護方面存在工藝、技術(shù)上的問 題，提供一種保護鎂合金輪轂的凸臺齒形墊，它采用凸臺齒形狀或無齒形狀鋁合金墊，經(jīng)過 微弧氧化處理成為不導(dǎo)電物體，鑲?cè)胪瑯咏?jīng)過微弧氧化成為不導(dǎo)電物體的鎂合金輪轂預(yù)鑲 孔內(nèi)，鑲?cè)牍に嚥捎脽崦浝淇s原理，簡單方便，牢固可靠。
本發(fā)明的上述技術(shù)問題主要是通過下述技術(shù)方案得以解決的一種保護鎂合金輪 轂的凸臺齒形墊，其特征是在成型的凸臺齒形墊與輪轂上的孔相鑲的外壁設(shè)有微形齒，經(jīng) 過微弧氧化表面處理，成為絕緣體，鑲?cè)虢?jīng)過微弧氧化處理的鎂合金輪轂的中心定位孔或 螺栓連接孔的預(yù)鑲孔內(nèi)；當(dāng)車輪定位軸和輪轂連接螺栓旋入其中后，旋入件結(jié)合面接觸的 是經(jīng)過微弧氧化后的鋁合金齒形墊，與鎂合金輪轂不會產(chǎn)生電位差，消除了電位差引起電 化學(xué)腐蝕；凸臺齒形墊的微形齒與中心定位孔、預(yù)鑲孔內(nèi)壁齒形面緊密咬合后，消除了打滑 現(xiàn)象，增加了凸臺齒形墊扭力強度。 作為優(yōu)選，所述的凸臺齒形墊選用可鍛鋁合金材料制作，經(jīng)過微弧氧化表面處理， 產(chǎn)生表面膜層，硬度達到維氏800 1000度，膜層產(chǎn)生后該成型的凸臺齒形墊成為無導(dǎo)電 性能絕緣體。 作為優(yōu)選，所述的凸臺齒形墊包括定位孔凸臺齒形墊、螺栓凸臺齒形墊。同時可使 用在其它鎂合金產(chǎn)品的緊固、連接部分。 作為優(yōu)選，所述的定位孔凸臺齒形墊的一端為圓筒，圓筒外壁設(shè)有微形齒條，另一 端為圓形端板，圓形端板22的圓周上設(shè)有錐度，錐度的大端是朝向設(shè)有圓筒的一端。微形 齒條的模數(shù)為0. 1 0. 5，也可以制成特定的齒形，圓形端板的錐度與鎂合金輪轂中心孔中 容置圓形端板的凹槽喇叭孔相互配合。這種形狀的結(jié)構(gòu)是本發(fā)明的一種實施例而已。
作為優(yōu)選，所述的螺栓凸臺齒形墊為圓柱體狀，圓柱體的一端設(shè)有軸肩，圓柱體的 外表面設(shè)有摩擦齒，軸向設(shè)有螺栓通 L。軸肩用來定位和穩(wěn)定齒形墊，摩擦齒可以制成直齒 或其它摩擦表面，如滾花等。軸肩其作用是與設(shè)計在鎂合金輪轂中螺栓連接孔的預(yù)鑲孔內(nèi) 的環(huán)形槽相配。 作為優(yōu)選，所述的鎂合金輪轂的中心定位孔的一端設(shè)有與定位孔凸臺齒形墊中微 形齒條圓筒段過盈配合的內(nèi)孔段，中心定位孔的端面處設(shè)有容置圓形端板的凹槽，該凹槽 的孔設(shè)為帶有內(nèi)口大、外口小的微型喇叭形狀。當(dāng)圓形端板放入喇叭口內(nèi)，待鎂合金輪轂熱 脹冷縮后，兩者便完全卡緊。 作為優(yōu)選，所述的螺栓連接孔的預(yù)鑲孔尾端部，長度長于連接螺栓的尾部，直徑大 于連接螺栓的尾部，預(yù)鑲孔內(nèi)設(shè)有與軸肩形狀尺寸相同的環(huán)形槽。螺栓孔尾部作為預(yù)鑲孔 內(nèi)與螺栓凸臺齒形墊的圓柱體外表面的摩擦齒配合接觸面。當(dāng)鎂合金輪轂加熱后，預(yù)鑲孔 膨脹，此時可裝入螺栓凸臺齒形墊，待鎂合金輪轂熱脹冷縮后，兩者便完全抱緊。
作為優(yōu)選，所述的凸臺齒形墊經(jīng)過微弧氧化表面處理，表面膜層為乳白色或綠色， 硬度為維氏硬度800 1000，成為不導(dǎo)電絕緣物體。 作為優(yōu)選，所述的鎂合金輪轂與凸臺齒形墊裝配處進行表面微弧氧化處理，表面 硬度達維氏800 1000，成為不導(dǎo)電絕緣物體。這里的裝配處主要是指工作時出現(xiàn)拆卸、安 裝等動態(tài)頻率較高的部位。 —種保護鎂合金輪轂的凸臺齒形墊加工工藝，其特征是把按設(shè)計要求加工完畢的 鎂合金車輪放入烘箱，加溫到100 130度，鎂合金輪轂受熱后中心定位孔和螺栓連接孔的 預(yù)鑲孔孔徑膨脹，即刻把常溫的凸臺齒形墊分別放入相應(yīng)的孔內(nèi)，待鎂合金輪轂冷卻到常 溫后，鎂合金車輪與凸臺齒形墊便相互緊緊的結(jié)合在一起。 作為優(yōu)選，定位孔凸臺齒形墊中不設(shè)微形齒條成為定位孔無齒形墊，螺栓凸臺齒 形墊中不設(shè)摩擦齒成為螺栓無齒形墊。這兩種部件結(jié)構(gòu)是本發(fā)明的一種特例。
本發(fā)明的有效效益是在裝配車輪時，螺栓的擠壓面、摩擦面、輪轂安裝面的定位 中心孔之間的摩擦均與凸臺齒形或無齒形墊接觸和碰撞，解決了電位差引起的電腐蝕，有 效地保護了鎂合金車輪，大大地延長了鎂合金車輪的使用壽命。 因此，本發(fā)明是一種經(jīng)濟效益顯著，結(jié)構(gòu)設(shè)計合理的保護鎂合金輪轂的凸臺齒形墊。


圖1是本發(fā)明的一種工作狀態(tài)結(jié)構(gòu)示意圖。 圖2是本發(fā)明的一種定位孔凸臺齒形墊結(jié)構(gòu)示意圖。 圖3是本發(fā)明的一種裝配時的爆炸圖。 圖4是本發(fā)明的一種螺栓凸臺齒形墊結(jié)構(gòu)示意圖。 圖5是本發(fā)明的一種定位孔無齒形墊實施例結(jié)構(gòu)示意圖。 圖6是本發(fā)明的一種螺栓無齒形墊實施例結(jié)構(gòu)示意圖。 圖中1.鎂合金輪轂，ll.中心定位孔，12.預(yù)鑲孔，2.定位孔凸臺齒形墊，21.微 形齒條，22.圓形端板，3.螺栓凸臺齒形墊，31.摩擦齒，32.軸肩，4.定位孔無齒形墊，5.螺
栓無齒形墊。
具體實施例方式
下面通過實施例，并結(jié)合附圖，對本發(fā)明的技術(shù)方案作進一步具體的說明。 參見圖1至圖4，本實施例設(shè)有定位孔凸臺齒形墊2和螺栓凸臺齒形墊3，選一鎂
合金輪轂1。 其中定位孔凸臺齒形墊2和螺栓凸臺齒形墊3選用可鍛鋁合金材料制作，牌號為 6061。定位孔凸臺齒形墊2的一端制成圓筒狀，圓筒內(nèi)孔與車輪定位軸的直徑相等，圓筒外 壁上布滿微形齒條21，另一端制成圓形端板22，圓形端板22的圓周上設(shè)有錐度，錐度朝設(shè) 有圓筒一端直徑大。 螺栓凸臺齒形墊3做成圓柱體狀，軸向是通孔，且具有與連接螺栓尾端配合的錐 形孔，圓柱體的一端設(shè)一軸肩32，軸肩32設(shè)成凸起圓柱體0. 3mm的小半圓凸臺即可，圓柱體 的外表面布滿摩擦齒31，摩擦齒31的齒形與微形齒條21相同。采用沖擠加工方式得到兩 種凸臺齒形墊。 把定位孔凸臺齒形墊2和螺栓凸臺齒形墊3經(jīng)過微弧氧化表面處理，產(chǎn)生表面膜 層，硬度達到維氏800度，膜層產(chǎn)生后該成型的凸臺齒形墊成為無導(dǎo)電性能絕緣體。
將鎂合金車輪1中心定位孔11鑲件部分孔和連接螺栓孔尾部的預(yù)鑲孔進行切削， 中心定位孔11的端面處制作成容置圓形端板22的圓形凹槽，凹槽的圓孔加工成內(nèi)口大、外 口小的微型喇叭形狀，凹槽的圓孔尺寸與圓形端板22圓周上的錐度相等，預(yù)鑲孔12內(nèi)設(shè)一 與軸肩32形狀尺寸相同的環(huán)形槽。 把鎂合金輪轂1中的與定位孔凸臺齒形墊2和螺栓凸臺齒形墊3分別配合的孔部 分進行表面微弧氧化處理，表面硬度為維氏800，使該孔部分成為不導(dǎo)電絕緣物體。
把鎂合金車輪1放入烘箱，加溫到12(TC，鎂合金輪轂1的中心定位孔11和預(yù)鑲孔 12受熱后膨脹，把不加溫的定位孔凸臺齒形墊2和螺栓凸臺齒形墊3分別放入中心定位孔11和預(yù)鑲孔12內(nèi)，待鎂合金輪轂1冷卻到常溫后，齒形面、圓形端板22圓周上的錐度體、軸
肩等其同作用，使鎂合金車輪1與凸臺齒形墊便相互緊緊的結(jié)合在一起。 如圖5、圖6所示，是本發(fā)明的實施例，其中定位孔凸臺齒形墊2不設(shè)微形齒條21，
用定位孔無齒形墊4代替，螺栓凸臺齒形墊3中也不設(shè)摩擦齒31成為一種螺栓無齒形墊5。 上述實施例是對本發(fā)明的說明，不是對本發(fā)明的限定，任何對本發(fā)明的簡單變換
后的結(jié)構(gòu)均屬于本發(fā)明的保護范圍。
權(quán)利要求
一種保護鎂合金輪轂的凸臺齒形墊，其特征是在成型的凸臺齒形墊與輪轂上的孔相鑲的外壁上設(shè)有微形齒，經(jīng)過微弧氧化表面處理，成為絕緣體，鑲?cè)虢?jīng)過微弧氧化處理的鎂合金輪轂(1)的中心定位孔(11)或螺栓連接孔的預(yù)鑲孔(12)內(nèi)；當(dāng)車輪定位軸和輪轂連接螺栓旋入其中后，旋入件結(jié)合面接觸的是經(jīng)過微弧氧化后的鋁合金齒形墊；凸臺齒形墊的微形齒與中心定位孔(11)、預(yù)鑲孔(12)內(nèi)壁齒形面緊密咬合。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的保護鎂合金輪轂的凸臺齒形墊，其特征在于所述的凸臺齒形 墊選用可鍛鋁合金材料制作，經(jīng)過微弧氧化表面處理，產(chǎn)生表面膜層，硬度達到維氏800 iooo度，膜層產(chǎn)生后該成型的凸臺齒形墊成為無導(dǎo)電性能絕緣體。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的保護鎂合金輪轂的凸臺齒形墊，其特征在于所述的凸臺 齒形墊包括定位孔凸臺齒形墊(2)、螺栓凸臺齒形墊(3)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的保護鎂合金輪轂的凸臺齒形墊，其特征在于所述的定位孔凸 臺齒形墊(2)的一端為圓筒，圓筒外壁設(shè)有微形齒條(21)，另一端為圓形端板(22)，圓形端 板(22)的圓周上設(shè)有錐度，錐度的大端是朝向設(shè)有圓筒的一端。
5. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的保護鎂合金輪轂的凸臺齒形墊，其特征在于所述的螺栓凸臺 齒形墊(3)為圓柱體狀，圓柱體的一端設(shè)有軸肩(32)，圓柱體的外表面設(shè)有摩擦齒(31)，軸 向設(shè)有螺栓通孔。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的保護鎂合金輪轂的凸臺齒形墊，其特征在于所述的鎂合金輪 轂(1)的中心定位孔(11)的一端設(shè)有與定位孔凸臺齒形墊(2)中微形齒條(21)圓筒段過 盈配合的內(nèi)孔段，中心定位孔(11)的端面處設(shè)有容置圓形端板(22)的凹槽，該凹槽的孔設(shè) 為帶有內(nèi)口大、外口小的微型喇叭形狀。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的保護鎂合金輪轂的凸臺齒形墊，其特征在于所述的螺栓 連接孔的預(yù)鑲孔(12)尾部的長度長于連接螺栓的尾部，直徑大于連接螺栓的尾部，預(yù)鑲孔 (12)內(nèi)設(shè)有與軸肩(32)形狀尺寸相同的環(huán)形槽。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的保護鎂合金輪轂的凸臺齒形墊，其特征在于所述的凸臺 齒形墊經(jīng)過微弧氧化表面處理，表面膜層為乳白色或綠色，硬度為維氏硬度800 IOOO，成 為不導(dǎo)電絕緣物體。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1或2或6所述的保護鎂合金輪轂的凸臺齒形墊，其特征在于所述的 鎂合金輪轂(1)與凸臺齒形墊裝配處進行表面微弧氧化處理，表面硬度達維氏800 1000， 成為不導(dǎo)電絕緣物體。
10. —種保護鎂合金輪轂的凸臺齒形墊加工工藝，其特征是把按設(shè)計要求加工完畢的 鎂合金車輪(1)放入烘箱，加溫到100 130度，鎂合金輪轂(1)受熱后中心定位孔(11) 和螺栓連接孔的預(yù)鑲孔(12)孔徑膨脹，即刻把常溫的凸臺齒形墊分別放入相應(yīng)的孔內(nèi)，待 鎂合金輪轂(1)冷卻到常溫后，鎂合金車輪(1)與凸臺齒形墊便相互緊緊的結(jié)合在一起。
全文摘要
本發(fā)明涉及電化學(xué)腐蝕保護技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種保護鎂合金車輪輪轂的凸臺齒形墊及其加工工藝。解決鎂合金輪轂的電腐蝕防護方面存在工藝、技術(shù)上的問題，把成型的凸臺齒形墊與輪轂上的孔相鑲的外壁設(shè)有微形齒，經(jīng)過微弧氧化表面處理，成為絕緣體，鑲?cè)虢?jīng)過微弧氧化處理的鎂合金輪轂的中心定位孔或螺栓連接孔的預(yù)鑲孔內(nèi)；當(dāng)車輪定位軸和輪轂連接螺栓旋入其中后，旋入件結(jié)合面接觸的是經(jīng)過微弧氧化后的鋁合金齒形墊，與鎂合金輪轂不會產(chǎn)生電位差，消除了電位差引起電化學(xué)腐蝕；凸臺齒形墊的微形齒與中心定位孔、預(yù)鑲孔內(nèi)壁齒形面緊密咬合后，消除了打滑現(xiàn)象，增加了凸臺齒形墊扭力強度。
文檔編號C25D11/30GK101780749SQ200910306940
公開日2010年7月21日 申請日期2009年9月14日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月14日
發(fā)明者劉紹東 申請人:劉紹東