[發明專利]一種電鑄預留小孔方法

無效

• 申請號: 201110057132.4
• 申請日: 2011-03-10
• 公開（公告）號: CN102677102A
• 公開（公告）日: 2012-09-19
• 發明（設計）人: 高翔宇;田原;孫紀國;李丹琳;許曉勇;丁兆波
• 申請（專利權）人: 北京航天動力研究所
• 主分類號: C25D1/00
• 分類號: C25D1/00
• 代理公司: 核工業專利中心 11007
• 代理人: 高尚梅

技術領域

本發明屬于電鑄加工技術領域，具體為一種電鑄預留小孔方法。

背景技術

目前電鑄工藝技術被廣泛應用于航空航天、汽車、電器制造等眾多工業產品制造中。電鑄技術在航空航天領域的應用始于20世紀50年代，1963年德國成功將電鑄技術應用于液氧煤油火箭發動機推力室外壁成形，之后又成功地應用于液氫液氧火箭發動機推力室。此后，美國在20世紀60～70年代也開始進行再生冷卻火箭發動機推力室的電鑄研制工作，并將電鑄銅/電鑄鎳復合結構用作航天飛機主發動機推力室的外壁。我國在20世紀80～90年代成功地將電鑄技術用于氫氧液體火箭發動機推力室身部外壁成形。火箭發動機推力室身部外壁的電鑄成形，即在其身部內壁上電鑄一薄層銅和有一定厚度的鎳。

目前有兩個問題需要解決：

第一個要解決的技術問題是：電鑄覆蓋面小孔加工難以精準定位的問題。火箭發動機推力室身部內壁為肋條和溝槽相間的銑槽結構，外壁采用電鑄銅、電鑄鎳工藝成形，形成帶有冷卻通道的夾層結構，夾層通道中流有冷卻劑對推力室身部內壁進行冷卻，防止內壁燒蝕。推力室身部內壁電鑄后，其內壁溝槽和肋的結構特征被外壁電鑄層覆蓋，而且產品在電鑄過程中由于受電鑄應力的影響而產生變形，產品上原有的工藝定位基準也隨之移動，另外電鑄層的厚度尺寸也不易控制，經常會出現薄厚不一的情況。所以在產品的后續加工中無法精準獲得原內壁產品結構信息，無法對準溝槽內壁狹窄的肋條上進行打小孔加工。

第二個要解決的問題是：大長徑比小孔加工難的問題。由于小孔的尺寸較小(孔徑＜1mm)，而需要打孔的深度較深(孔深＞10mm)，對于這種長徑比較大的小孔加工，通常在加工過程中容易出現鉆頭折斷的問題，普通的機械加工手段難以實現。

發明內容

本發明目的在于提供一種電鑄預留小孔方法，以解決推力室身部內壁電鑄后小孔加工難以精準定位的問題以及大長徑比小孔加工難的問題。

本發明一種電鑄預留小孔方法，步驟依次如下：

(1)電鑄之前，在需要加工小孔的溝槽內壁的肋處把小孔加工好；

(2)在針棒上涂一薄層絕緣膠，然后將其插入加工好的小孔內，且針棒的長度要保證能夠伸出電鑄后的電鑄外壁；

(3)在插有針棒的溝槽內壁上電鑄一層電鑄外壁；

(4)電鑄完成后，將針棒拔出，形成電鑄后形成的盲孔或電鑄后形成的通孔。

所述步驟(1)中小孔的直徑為0.5～1mm。

所述步驟(1)中小孔可以是有一定深度的盲孔或者貫穿的通孔。

所述步驟(2)中針棒的選材以剛性較好的鋼針為宜，材料彈性模量大于180GPa。

所述步驟(2)中，針棒材料的延伸率大于等于20％。

所述步驟(2)中針棒的直徑一般比小孔直徑小0.05～0.1mm。

所述步驟(3)中電鑄外壁厚度為4～6mm。

所述步驟(3)中電鑄外壁的材料為鎳。

所述步驟(2)中絕緣膠為硅橡膠或環氧樹脂。

本發明所取得的效果是：

采用電鑄預留小孔方法進行電鑄產品小孔加工，有效解決了電鑄后由于表面特征被覆蓋、電鑄應力變形、電鑄層厚度不一等因素所帶來的小孔加工難以精準定位的問題，并且避免了大長徑比深孔加工問題。

按照以往的生產工藝，先電鑄再加工小孔的方法，產品生產合格率不到20％，而且產品的不合格因素往往在加工小孔這一工序產生，小孔加工的位置一旦打歪產品便無法挽救，此時產品已經經過了相當長的一段生產周期，在這一階段報廢非常可惜，而且嚴重影響了科研生產進度。采用電鑄預留小孔設計法后有效解決了以往的難題，產品生產合格率提高到100％，大大地提高了研制效率，節約了科研生產成本，取得了很好的社會經濟效益。

附圖說明

圖1為推力室電鑄預留小孔結構示意圖；

圖2為推力室電鑄預留小孔結構A-A、B-B截面剖視圖；

圖3為電鑄后拔出針棒形成的小孔結構圖；

圖中：1、溝槽內壁；2、電鑄外壁；3、肋；4、槽；5、針棒；6、電鑄后形成的盲孔；7、電鑄后形成的通孔。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明作進一步詳細說明。