[發明專利]一種用于在薄壁圓筒上電解加工雙面喇叭孔陣列的裝置

有效

• 申請號: 201310014999.0
• 申請日: 2013-01-16
• 公開（公告）號: CN103084677A
• 公開（公告）日: 2013-05-08
• 發明（設計）人: 明平美;王俊濤;曹淑娟;李章東;郝巧玲;包曉慧;蘇陽陽;畢向陽;張延輝;聶子超;李二靜;王貝
• 申請（專利權）人: 河南理工大學
• 主分類號: B23H3/00
• 分類號: B23H3/00;B23H9/14
• 代理公司: 鄭州聯科專利事務所(普通合伙) 41104
• 代理人: 時立新

技術領域

本發明涉及一種電解加工裝置，尤其涉及一種用于在薄壁圓筒上電解加工雙面喇叭孔陣列的裝置。

背景技術

目前,?在冶金、化工、粉體、生物醫藥、汽車、采礦、食品飲料、機械、紡織、造紙、油氣與水處理、航空航天等領域常常應用到物質的過濾和篩分工藝環節。過濾與篩分的應用效果很大程度上取決于濾(篩)?網片的技術性能指標。應用實踐表明：具有雙面喇叭形孔截面的濾(篩)?網片，具有濾網表面的堆積壓力小、易卸渣和清洗、不易堵塞、過濾周期和使用壽命長、易維護等優點，是高性能精細濾(篩)?網片新的發展動向。然而，雙面喇叭形截面網孔的成型具有很大的技術難度。

申請號為CN201110200283.0的《一種喇叭形微小孔陣列電鑄成形用芯模的制造方法》專利公開了一種直接利用電鑄加工工藝獲得單面喇叭孔型微小孔陣列的加工方法。由于電鑄加工中需要進行涂覆光刻膠、曝光、去膠等復雜繁瑣的工藝，加工效率低，生產成本高，不利于實現喇叭形孔截面群孔的一次性成型和批量化生產，且該專利只能實現單面喇叭形陣列。

為解決雙面喇叭形孔陣列的加工，申請號為CN201210233224.8的《一種雙面外擴形金屬微小孔陣列加工方法》專利公開了一種基于在惰性金屬貫穿孔陣列薄板上實施電鑄—電解組合工藝來制造雙面外擴形金屬微小孔陣列加工方法，具體為：通過電鑄工藝步驟形成一面縮孔形弧面外擴特征，然后再通過電解工藝步驟形成另一面凹坑形弧面外擴特征，從而獲得網孔進出口均為外擴形金屬微小孔陣列的結構，該方法能低成本的制造出同時具備小孔徑(寬)、高開孔率、大厚度等特性的金屬微小孔陣列，且工藝簡單，實施容易。這種通過電鑄加工與電解加工相結合共同獲得進出口均為外擴形金屬微小孔陣列的方法是金屬孔陣列制造的一個新突破。在具體的實現過程中，對于平面結構，不管是進行電鑄工藝步驟還是電解工藝步驟，無需特殊或專用裝置就可實現。但是，對于在薄壁圓筒體上形成雙向喇叭形孔陣列結構，尤其是大長徑比的圓筒體，由于其壁薄，長徑比大，易變形，且不易夾持固定，其在工藝實施過程中的安裝定位具有一定難度。如專利《一種雙面外擴形金屬微小孔陣列加工方法》中公開的電鑄工藝環節，由于是在特定惰性金屬圓筒體的外壁面上進行電沉積，可以通過在對圓筒體加裝支撐體等方式克服它們在工藝實施過程中存在的安裝、固定和定位問題。但對于電解工藝步驟，由于需在薄壁圓筒體的內部來實現安設工具陰極、保持均勻的小加工間隙、開設合理的電解液流道等必需條件和良好的工藝環境，難度很大，現有的電解裝置或常規的改造設備都無法滿足其應用要求，需開發一種專門用于在薄壁圓筒工件上電解加工雙面喇叭孔陣列的裝置。

發明內容

本發明的目的是提供一種用于在薄壁圓筒上電解加工雙面喇叭孔陣列的裝置，適用于大長徑比的薄壁圓筒型工件電解加工，能夠解決大長徑比的薄壁圓筒型工件在加工過程中不易夾持固定、易變形、穩定工藝條件難以實現的問題。

本發明采用下述技術方案：

一種用于在薄壁圓筒上電解加工雙面喇叭孔陣列的裝置，包括工具陰極、外表面設置有電絕緣膠膜的工件陽極、驅動工具陰極旋轉的驅動裝置、電解加工電源和電解液循環過濾單元，所述的工具陰極為設置有進液孔和出液孔的中空滾筒，工件陽極同軸線、非接觸地套設在工具陰極外部，工具陰極與工件陽極之間形成的圓環形空腔兩端通過電絕緣動密封件動密封，工具陰極的兩端分別連接電解液循環過濾單元，電解加工電源的正極與負極分別連接工件陽極和工具陰極，工件陽極下方平行設置的兩個托輥與工件陽極線接觸，托輥由動力源單元驅動。

所述的工具陰極外表面設置有一條或多條螺旋形凸起。

所述的工具陰極外表面設置的螺旋形凸起與工件陽極內壁件的空隙為0.1mm-3mm。

所述的工具陰極旋轉方向與工具陰極外表面設置的螺旋形凸起旋向相同。

所述的兩個托輥分別由動力源單元驅動勻速轉動，速度相同，旋轉方向均與工具陰極的旋轉方向相反。

所述的兩個托輥由耐酸堿腐蝕的電絕緣材料制成，尺寸相同。

所述的電絕緣動密封件外側設置有壓緊裝置。

所述的兩個電絕緣動密封件之間的工具陰極左右兩側沿圓周表面分別均勻設置有多個進液孔和出液孔，且進液孔和出液孔與電絕緣動密封件的距離為1mm-2mm。

所述的兩個托輥之間的距離可調，工件陽極與兩個托輥在同一平面截面的圓心夾角大于0度小于180度。

所述的電解加工電源的正極與負極分別通過引電裝置連接工件陽極和工具陰極。