CN114087360A - 一种封堵装置和零件 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种封堵装置，属于薄壁零件防锈处理技术领域。该封堵装置包括外壳和活塞，外壳用于插接固定在薄壁零件的封闭截面所围合形成的第一空腔的端部，外壳内具有贯穿外壳相对的第一端和第二端的第一通孔，活塞滑动于该第一通孔内并与第一通孔的内壁密封连接，外壳的侧壁形成与第一空腔的内壁形状相适配，从而使得外壳***第一空腔的端部后，能够与第一空腔密封连接并相对固定，并通过外壳避免第一空腔的端部的内壁直接与外界接触，提高第一空腔端部的内壁的防锈蚀效果，同时，在对薄壁零件进行镀锌或电泳油漆处理时，活塞能够平衡上述封闭空腔的气压，避免因外界温度过高使封闭空腔气压增大而导致的薄壁零件变形的情况发生。
Description
技术领域
本申请属于防锈处理技术领域，尤其涉及一种封堵装置和零件。
背景技术
商用汽车上常将薄钢板加工成具有周向封闭、端部开口的封闭截面结构的零件，以提高零件的强度和刚度。这类零件在装车之前均需要进行防锈处理，通常的防锈处理方法为镀锌或电泳油漆的方法。但由于直接将零件进行防锈处理会因等电势导致锌或油漆层在封闭截面内壁的附着力差，几乎没有防锈能力，零件装车后雨水会从筒体结构的端部进入筒体结构内部导致零件极易锈蚀。
相关技术中通常采用在筒体结构的开口端设置密封板将筒体结构完全封闭来阻止防锈处理过程中油漆或腐蚀性液体进入和滞留在零件腔体内以及后续使用过程中雨水进入筒体结构内对零件的锈蚀。但是由于在电镀或油漆过程中，需经过清洗、电泳、烘干等工序，零件温度从室温到200℃反复变化；日常使用时也需要经历气温变化的影响。零件两端完全密封后，当温度变化时，腔体内的空气体积和压力随之改变，引起薄壁零件变形，严重时导致零件报废。
发明内容
本申请旨在至少能够在一定程度上解决目前薄壁零件的封闭截面容易变形的技术问题以及薄壁零件的封闭截面的内壁防锈能力差的技术问题。为此，本申请提供了一种封堵装置和薄壁零件。
本申请实施例提供的一种封堵装置，用于封堵零件的封闭截面所围合形成的第一空腔，所述封堵装置包括：
外壳，用于插接固定于所述第一空腔的端部，所述外壳内具有相对的第一端和第二端以及贯穿所述第一端和第二端的第一通孔，所述外壳的侧壁形状与所述第一空腔的内壁形状相适配；以及，
活塞，所述活塞滑动于所述第一通孔内并与所述第一通孔的内壁密封连接。
在一些实施方式中，所述封堵装置还包括相对设置的第一挡板和第二挡板，所述第一挡板和第二挡板均与所述外壳固定连接并位于所述活塞的滑动路径上，所述活塞滑动于所述第一挡板和第二挡板之间。
在一些实施方式中，所述第一挡板固定于所述外壳的第一端，所述第一挡板开设有朝向所述活塞并贯穿所述第一挡板的第一过孔，所述第二挡板固定于所述外壳的第二端，所述第二挡板开设有朝向所述活塞并贯穿所述第二挡板的第二过孔。
在一些实施方式中，所述第一挡板封堵所述第一通孔，且所述第一过孔为阻尼孔。
在一些实施方式中，所述第一挡板与所述外壳一体成型。
在一些实施方式中，所述活塞朝向所述第二挡板的一端固定连接有活塞杆，所述第二挡板上开设有供所述活塞杆穿过的第二通孔。
在一些实施方式中，所述外壳的侧壁上固定有沿所述外壳周向设置的密封环。
在一些实施方式中，所述外壳的侧壁开设有环形槽，所述密封环固定于所述环形槽内。
在一些实施方式中，所述外壳的第一端开设有第一凹槽；
和/或，所述外壳的第二端开设有第二凹槽。
本申请还提供了一种薄壁零件，所述薄壁零件具有封闭截面围合的第一空腔，所述第一空腔的两端分别固定有上述的封堵装置。
本发明相较于现有技术具有以下有益效果：
本申请通过提供一种封堵装置来封堵薄壁零件的第一空腔的端部，封堵装置的外壳的侧壁形状与第一空腔的内壁形状相适配，从而使得外壳***第一空腔的端部后，能够与第一空腔密封连接并相对固定，外壳上开设的第一通孔连通第一空腔的中部和外界，而活塞则滑动密封在该第一通孔内以将第一通孔隔断，外壳能够避免第一空腔的端部的内壁直接与外界接触，提高第一空腔端部的内壁的防锈蚀效果，同时，活塞能够将第一空腔的中部封闭成封闭空腔，隔绝该封闭空腔与外界的接触，从而提高第一空腔中部的防锈蚀效果，继而提高整个第一空腔内壁的防锈蚀效果。另外，由于活塞能够在压力差的作用下滑动，因此，在对薄壁零件进行镀锌或电泳油漆处理时，能够平衡上述封闭空腔的气压，避免因外界温度过高使封闭空腔气压增大而导致的薄壁零件变形的情况发生。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1示出了现有的薄壁零件的结构示意图；
图2示出了封堵装置固定在薄壁零件上的结构示意图；
图3示出了图2中封堵装置的一种结构示意图；
图4示出了图3的***图；
图5示出了图4中外壳的另一视角的结构示意图；
图6示出了图3的剖面示意图；
图7示出了图6中第一挡板和外壳的另一固定方式的结构示意图；
图8示出了图2中封堵装置的另一种结构示意图；
图9示出了图8中外壳的结构示意图。
附图标记：
100-薄壁零件；110-封闭截面；111-第一空腔；
200-封堵装置；210-外壳；211-第一通孔；212-环形槽；213-第一凹槽；214-第二凹槽；215-第一筒体；216-第二筒体；217-连接部；220-活塞；221-活塞杆；230-第一挡板；231-第一过孔；240-第二挡板；241-第二过孔；242-第二通孔；250-密封环。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
需要说明的是，本发明实施例中所有方向性指示仅用于解释在某一特定姿态下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
另外，在本发明中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
下面结合附图并参考具体实施例描述本申请：
实施例一
如图1所示，现有的薄壁零件100为加强其强度和刚度，通常加工有至少一个封闭截面110，该封闭截面110围合成一两端开口的第一空腔111。
如图2所示，本实施例提供了一种封堵装置200，用于封堵该薄壁零件100的封闭截面的端部，即封堵该第一空腔111的端部，以解决薄壁零件100的封闭截面端部封堵后，在防锈处理过程中封闭截面容易变形的技术问题，图2中仅示出了一个封堵装置200封堵第一空腔111的端部，在实际使用中，第一空腔111的相对两端均固定有一封堵装置200。
如图3和图4所示，该封堵装置200包括外壳210和活塞220。其中，外壳210用于***并封堵所述第一空腔111的端部，外壳210具有相对的第一端和第二端以及贯穿第一端和第二端的第一通孔211，且第一通孔211为直孔。活塞220位于第一通孔211内，活塞220的外周面与第一通孔211孔的孔壁密封，且活塞220能够沿第一通孔211的长度方向滑动。外壳210的外壁为仿形结构，且外壳210的外壁与封闭截面110的内壁相适配，即外壳210的外壁沿第一通孔211径向方向的截面轮廓形状与第一空腔111沿的内壁径向方向的截面轮廓形状相适配，以使得外壳210在***第一空腔111中后，外壳210的外壁能够与第一空腔111的侧壁贴合并实现密封和固定。
需要说明的是，根据车辆的不同位置所使用的薄壁零件100中封闭截面110的形状不同，外壳210的外壁轮廓形状也相应的改变，以满足外壳210的外壁与第一空腔111密封并固定。
上述的第一通孔211的径向截面形状可以是任意形状，只需将活塞220的形状制作成与第一通孔211相适配、使得活塞220能够在第一通孔211内滑动并保持与第一通孔211内壁的密封即可。优选的，第一通孔211为圆形通孔，相应的，活塞220也为圆柱形实体结构，从而降低活塞220以及第一通孔211的加工难度，降低封堵装置200的加工成本。
优选的，活塞220为硬质的材料制成，如硬质金属或者硬质塑料，并且活塞220的外周壁上设置有一层弹性橡胶，以使得活塞220能够利用弹性橡胶的弹性实现密封。
在一些实施方式中，也可以将整个活塞220均采用弹性橡胶制成。
如图4和图6所示，进一步的，为了防止活塞220滑动至外壳210外，因此，在本实施例中，封堵装置还包括了相对且间隔设置的第一挡板230和第二挡板240。第一挡板230和第二挡板240均与外壳210固定连接并分别位于活塞220滑动方向的相对两侧，并且，第一挡板230和第二挡板240至少有一部分位于活塞220的滑动路径上，以对活塞220的滑动距离进行限制，使得活塞220滑动于第一挡板230和第二挡板240之间，避免活塞220从第一通孔211的端部脱落。
需要说明的是，在本实施例中，第一挡板230设置在外壳210的第一端，第二挡板240设置在外壳210的第二端。并且，在设置第一挡板230和第二挡板240后，为了保证活塞220能够在气压的作用下滑动，因此，本实施例在第一挡板230的板体上开设有贯穿第一挡板230相对两端的第一过孔231，该第一过孔231的一端朝向活塞220，并与活塞220和第一挡板230之间的腔体连通，该第一过孔231的另一端朝向封堵装置200外并与外界连通，以使得活塞220在滑动过程中能够通过该第一过孔231排气或吸气。同样的，在第二挡板240上开设有贯穿第二挡板240相对两端的第二过孔241，该第二过孔241的一端朝向活塞220，并与活塞220和第二挡板240之间的腔体连通，该第二过孔241的另一端朝向封堵装置200外并与外界连通，以使得活塞220在滑动过程中能够通过该第二过孔241排气或吸气。
需要说明的是，上述的第一过孔231和第二过孔241可以为直孔，也可以为具有弯曲角度的异性孔，另外，上述的第一过孔231和第二过孔241的数量也可以根据实际的需求而相应的设置，其数量可以为一个，也可以为多个，对此本实施例中对第一过孔231和第二过孔241的形状以及数量不作具体限制。
进一步的，在本实施例中，第一挡板230封堵于外壳210的第一端，仅通过第一过孔231实现第一挡板230的相对两端的连通，且第一过孔231为阻尼孔，阻尼孔为细长的小孔结构，其孔径与长度之比通常大于4，以使得阻尼孔所在的第一挡板230的两端形成压力差，以对活塞220的移动起到缓冲作用，使得活塞的工装更加稳定。另外，在进行防锈处理时，需要将安装封堵装置200后的薄壁零件100浸入电解液中镀锌或者浸入油漆液体中电泳镀漆，因此，阻尼孔也能够起到减少电解液或油漆液体进入第一挡板230和活塞220之间的空腔的作用。
另外，在活塞220上固定有朝向第二挡板240所在位置延伸的活塞杆221，活塞杆221为直杆并与第一通孔211的轴线平行。活塞杆221与活塞220的固定方式可以是螺纹连接固定或粘接固定或一体成型，对此，本实施例不作具体限制。在第二挡板240上设有供活塞杆221穿过第二挡板240的第二通孔242，第二通孔242为直孔且第二通孔242的轴线与活塞杆221的轴线共线，并且，活塞杆221的长度大于或等于第一挡板230与第二挡板240之间的间距，以使得活塞220滑动至任一位置均能够使得活塞杆221穿过该第二通孔242。第二通孔242能够对活塞杆221和活塞220起到导向作用，避免活塞220在第一通孔211内滑动过程中出现翻转导致活塞220卡在第一通孔211内。
如图7所示，在一些实施方式中，第一挡板230与外壳210一体成型，以提高第一挡板230与外壳210连接处的密封性。
如图4所示，进一步的，在外壳210上固定有密封环250，密封环250为弹性橡胶制成的首尾连接的环形件，利用密封环250的弹性将密封环250绷套并固定在外壳210的外壁，以使得密封环250与外壳210之间没有缝隙，在将外壳210***第一空腔111的端部时，密封环250还能够与第一空腔111的内壁挤压密封，从而进一步提高外壳210与第一空腔111之间的密封性。
在本实施例中，外壳210的外壁开设有向内凹陷的环形槽212，环形槽212绕外壳210的外壁首尾连接，环形槽212的宽度与密封环250的直径相适配，以使得密封环250的一部分绷套固定在该环形槽212中，避免密封环250移动，同时，密封环250的另一部分突出于该环形槽212外，以保证密封环250能够与第一空腔111的内壁挤压密封。
在一些实施方式中，也可以不设置环形槽212，将密封环250通过粘接的方式固定在外壳210的外壁，但这样的固定方式可能会使得外壳210与第一空腔111插接时，密封环250发生移动。
在一些实施方式中，也可以不设置密封环250，通过在外壳210外壁涂抹密封胶和/或在第一空腔111内壁涂抹密封胶的方式实现外壳210与第一空腔111之间的密封固定连接，亦或者将外壳210与第一空腔111的端部通过过盈配合的方式固定连接并实现密封。
进一步的，本实施例中的外壳210外壁上设有两个环形槽212，两个环形槽212间隔设置且分别靠近外壳210的两端，每个环形槽212内均绷套固定有一个密封环，以对第一筒体215体和封闭截面110之间提供更好的密封效果。当然，在实际使用中，也可以仅设置一个环形槽212或更多的环形槽212。
对于需要浸入电解液或油漆液体中进行防锈处理的薄壁零件100，需要使用到两个上述的封堵装置200，并将封堵装置200的外壳210的第二端分别插接固定在薄壁零件100的第一空腔111的两端，从而将第一空腔111的内部完全密封并形成密闭空腔，在将固定有封堵装置200后的薄壁零件100进行防锈处理时，当外界温度发生变化导致该密封空腔内部气压增大或减小时，封堵装置200中的活塞220能够在密闭空腔内部气压的作用下沿第一通孔211滑动，通过增大或减小密闭空腔的体积来使得密封空腔内部气压保持稳定，避免因密闭空腔气压过大或过小所导致的薄壁零件变形的情况发生。
另外，优选的，外壳210的第一端与薄壁零件100的封闭截面的端部平齐，以使得外壳210能够覆盖并遮挡第一空腔111的端部，从而避免第一空腔111的腔体壁(即封闭截面110的内壁)与外界的空气或者雨水接触，从而提高了第一空腔111两端的防锈蚀效果，而第一空腔111的中部通过两个封堵装置200的活塞220构成了密封空腔，因此不会与外界的空气或雨水接触，从而使得整个第一空腔111的内壁均不会与外界的空腔或雨水接触，从而提高了薄壁零件100在经过防锈处理并进行装车之后的使用寿命。
本实施例中的封堵装置的防锈处理方法为：
S1:将密封环依次绷套在外壳的环形槽中，直到每个环形槽内都装有密封环，得到封堵装置；
S2:将两个封堵装置固定有第二挡板的一端分别***薄壁零件的封闭截面所围合形成的第一腔体的相对两端端部，逐步推入，直至外壳固定有第一挡板的一端与薄壁零件的端部平齐，利用密封圈实现外壳与第一腔体的内壁之间的密封；
S3：按照常规镀锌工艺将固定有密封装置的薄壁零件浸入电解液中进行镀锌或者按照常规油漆工艺将固定有密封装置的薄壁零件浸入油漆液体中进行电泳油漆，获得镀锌或油漆工艺后的薄壁零件。
实施例二
如图8和图9所示，在本实施例中，外壳210的第一端设有第一凹槽213，外壳210的第二端设有第二凹槽214，并且第一凹槽213与第二凹槽214并不连通，以降低外壳210的重量，进一步的降低外壳210的制作成本，同时，也有利于降低整个封堵装置200的总重量和安装封堵装置200后的薄壁零件100的总重量，便于对薄壁零件100进行装车。
具体的，在本实施例中，第一凹槽213和第二凹槽214的数量为多个，并且第一凹槽213和第二凹槽214均位于第一通孔211外，并将外壳210分隔成第一筒体215以及位于第一筒体215内部的第二筒体216以及连接第一筒体215和第二筒体216的连接部217，上述的第一通孔211则位于第二筒体216的中心。连接部217不但能够起到连接固定第一筒体215和第二筒体216的作用，还能够将第一筒体215和第二筒体216之间的第一凹槽213和第二凹槽214隔断，避免第一凹槽213与第二凹槽214连通的作用。
本实施例中的封堵装置的防锈处理方法为：
S1:将密封环依次绷套在外壳的环形槽中，直到每个环形槽内都装有密封环，得到封堵装置；
S2:将两个封堵装置固定有第二挡板的一端分别***薄壁零件的封闭截面所围合形成的第一腔体的相对两端端部，逐步推入，直至外壳固定有第一挡板的一端与薄壁零件的端部平齐，利用密封圈实现外壳与第一腔体的内壁之间的密封；
S3：按照常规镀锌工艺将固定有密封装置的薄壁零件浸入电解液中进行镀锌或者按照常规油漆工艺将固定有密封装置的薄壁零件浸入油漆液体中进行电泳油漆，获得镀锌或油漆工艺后的薄壁零件。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例进行接合和组合。
Claims (10)
1.一种封堵装置，用于封堵零件的封闭截面所围合形成的第一空腔，其特征在于，所述封堵装置包括：
外壳，用于插接固定于所述第一空腔的端部，所述外壳内具有相对的第一端和第二端以及贯穿所述第一端和第二端的第一通孔，所述外壳的侧壁形状与所述第一空腔的内壁形状相适配；以及，
活塞，所述活塞滑动于所述第一通孔内并与所述第一通孔的内壁密封连接。
2.根据权利要求1所述的一种封堵装置，其特征在于，所述封堵装置还包括相对设置的第一挡板和第二挡板，所述第一挡板和第二挡板均与所述外壳固定连接并位于所述活塞的滑动路径上，所述活塞滑动于所述第一挡板和第二挡板之间。
3.根据权利要求2所述的一种封堵装置，其特征在于，所述第一挡板固定于所述外壳的第一端，所述第一挡板开设有朝向所述活塞并贯穿所述第一挡板的第一过孔，所述第二挡板固定于所述外壳的第二端，所述第二挡板开设有朝向所述活塞并贯穿所述第二挡板的第二过孔。
4.根据权利要求3所述的一种封堵装置，其特征在于，所述第一挡板封堵所述第一通孔，且所述第一过孔为阻尼孔。
5.根据权利要求4所述的一种封堵装置，其特征在于，所述第一挡板与所述外壳一体成型。
6.根据权利要求2所述的一种封堵装置，其特征在于，所述活塞朝向所述第二挡板的一端固定连接有活塞杆，所述第二挡板上开设有供所述活塞杆穿过的第二通孔。
7.根据权利要求1所述的一种封堵装置，其特征在于，所述外壳的侧壁上固定有沿所述外壳周向设置的密封环。
8.根据权利要求7所述的一种封堵装置，其特征在于，所述外壳的侧壁开设有环形槽，所述密封环固定于所述环形槽内。
9.根据权利要求1-8任一项所述的一种封堵装置，其特征在于，所述外壳的第一端开设有第一凹槽；
和/或，所述外壳的第二端开设有第二凹槽。
10.一种薄壁零件，其特征在于，所述薄壁零件具有封闭截面围合的第一空腔，所述第一空腔的两端分别固定有权利要求1-9任一项所述的封堵装置。
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