一種用于圓柱面掩膜電解加工的裝置的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明專利公開了一種用于圓柱面掩膜電解加工的裝置，包括配液體、前密封端蓋和后密封端蓋；配液體包括外結(jié)構(gòu)層、半圓弧狀結(jié)構(gòu)層、置于外結(jié)構(gòu)層和半圓弧狀結(jié)構(gòu)層之間的軸向貫穿的導(dǎo)流槽；半圓弧狀結(jié)構(gòu)層的弧面設(shè)有軸向走向的交錯均勻分布的出液槽和凸臺，兩相鄰的出液槽與凸臺之間的圓心角為3°~10°；凸臺沿軸向方向等間距（d）地設(shè)有進液孔；前密封端蓋和后密封端蓋分別與配液體的兩個軸向端可拆式密封聯(lián)接；引流槽與導(dǎo)流槽連通。本發(fā)明的裝置利于極間多孔介質(zhì)填充型掩膜電解加工方法的電解產(chǎn)物排出，可提高圓柱形工件陽極表面的流場分布均勻性，進而提高電解加工質(zhì)量，尤其適合于圓柱曲面電解加工，且結(jié)構(gòu)簡單、操作方便、工藝成本低。
【專利說明】
一種用于圓柱面掩膜電解加工的裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明屬于電解加工領(lǐng)域，尤其涉及一種用于圓柱曲面掩膜電解加工的裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]制備于金屬構(gòu)件表面的微坑陣列不僅能夠儲存潤滑油，改善潤滑性能，提高工件使用壽命，還能夠增加產(chǎn)品的散熱和傳質(zhì)效率。目前微坑陣列的主要加工方法有電火花加工、精密機械加工、激光加工以及電解加工等多種。掩膜電解加工作為電解加工的一種形式，因能批量加工，成為微坑陣列結(jié)構(gòu)的主流加工方法之一。目前掩膜的固定方式主要是粘結(jié)式，但這種形式的掩膜制備工藝相當復(fù)雜且對陽極工件的表面質(zhì)量要求相當高。為簡化掩膜的制備工藝，提高掩膜的使用次數(shù)，一種可被重復(fù)使用的活動掩膜被開發(fā)出來，加工時采用柔性多孔物在外力的作用下來固定此種掩膜。但由于柔性多孔物的參與，也帶來了諸多問題，如流場分布不均，電解產(chǎn)物排出困難等。
[0003]為解決以上問題，專利號為2015620849219.9的實用新型專利公布了一種用于極間多孔介質(zhì)填充型掩膜電解加工的陰極，在一定程度上改善了極間流場的均勻性，促進了電解產(chǎn)物的排除，但這種陰極裝置只能把活動掩膜固定在平面型的陽極工件表面上。對于圓弧形工件，這種陰極裝置顯然不太適用。因此，為實現(xiàn)活動式掩膜在圓弧面上的固定與貼合，本專利發(fā)明了一種能夠把活動掩膜固定貼合在圓柱面上的陰極裝置。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明專利的目的是提供了一種能把活動掩膜固定貼合在圓柱曲面上并且能夠提高極間流場的均勻性、促進電解產(chǎn)物順利排除的陰極裝置。
[0005]為達到上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是:
一種用于圓柱面掩膜電解加工的裝置，包括配液體、前密封端蓋和后密封端蓋;所述的配液體包括外結(jié)構(gòu)層、半圓弧狀結(jié)構(gòu)層、置于外結(jié)構(gòu)層和半圓弧狀結(jié)構(gòu)層之間的軸向貫穿的導(dǎo)流槽;所述的半圓弧狀結(jié)構(gòu)層的弧面設(shè)有軸向走向的交錯均勻分布的出液槽和凸臺，兩相鄰的出液槽與凸臺之間的圓心角為3°?10°;所述的凸臺沿軸向方向等間距(d)地設(shè)有進液孔;所述的前密封端蓋和后密封端蓋分別與配液體的兩個軸向端可拆式密封聯(lián)接;所述的引流槽與導(dǎo)流槽連通。
[0006]所述的出液槽的深度為0.5mm?2mm。
[0007]所述的出液槽的寬度為0.5mm?2mm。
[0008]所述的進液孔的直徑為0.2mm?1mm。
[0009]所述的間距d為0.5mm?5mm。
[0010]所述的配液體的材質(zhì)為鋁、銅等金屬材料。
[0011]將前密封端蓋、前密封墊和后密封端蓋、后密封墊分別固定于配液體的軸向兩端，形成圓柱曲面電解陰極裝置。工作時，把活動掩膜、非金屬柔性多孔物、圓柱曲面電解陰極裝置中的半圓弧狀結(jié)構(gòu)層依次緊密貼合于陽極工件上。被栗入的電解液從前密封端蓋的進液口和后密封端蓋的進液口進入上述兩密封端蓋的引流槽中，然后進入配液體的導(dǎo)流槽中。由于導(dǎo)流槽的兩端分別被前密封端蓋和后密封端蓋封閉，被封閉于導(dǎo)流槽中的電解液只好從配液體中的進液孔流出并進入非金屬柔性多孔物，然后達到陽極工件的被加工區(qū)域。電解產(chǎn)物和過剩的電解液則就近進入出液槽中并最終排出加工區(qū)。這樣，電解液流入到加工區(qū)域以及電解產(chǎn)物的排出都能順利進行。此外，由于圓柱曲面電解陰極裝置中的半圓弧狀結(jié)構(gòu)層形狀與工件陽極加工廓形相似，且非金屬柔性多孔物具有一定的彈性，半圓弧狀結(jié)構(gòu)層直徑、非金屬柔性多孔物厚度、活動掩膜厚度與圓柱體陽極工件直徑之間如配合恰當，活動掩膜能很好的貼合在工件表面上。
[0012]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點是:能方便地把活動掩膜緊密地貼合固定在圓柱形陽極工件上，并能使被加工區(qū)域獲得均勻分布的流場和電解產(chǎn)物順暢地排除。
【附圖說明】
[0013]圖1為電解加工裝置三維示意圖。
[0014]圖2為配液體的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015]圖3為密封端蓋的示意圖。
[0016]圖4為活動掩膜電解加工電解液液流方向示意圖。
[0017]圖中標號名稱:1、陽極工件;2-1、密封螺栓;3、后密封端蓋;2-2、密封螺栓;4后密封墊;2-3、密封螺栓;2-4、密封螺栓;5、進液口； 6、進液口； 7、前密封端蓋;8、前密封墊;9、配液體;10、非金屬柔性多孔物；11、活動掩膜;9-1-1、螺紋孔;9-2、外結(jié)構(gòu)層;9-1-2、緊固螺紋孔;9-1-3、緊固螺紋孔;9-3、半圓弧狀結(jié)構(gòu)層;9-3-1、進液孔;9-3-2、凸臺；9-3-3、出液槽；9-4、導(dǎo)流槽;7_1_1、通孔;7_2、引流槽;7_1_2、通孔;7_1_3、通孔。
【具體實施方式】
[0018]下面結(jié)合附圖1至4對本發(fā)明專利的實施作進一步描述。
[0019]如圖1至4所示，一種用于圓柱面掩膜電解加工的裝置，包括配液體9、前密封端蓋7和后密封端蓋3。它們的材質(zhì)均為鋁合金。配液體9包括外結(jié)構(gòu)層9-2、半圓弧狀結(jié)構(gòu)層9-3、置于外結(jié)構(gòu)層9-2和半圓弧狀結(jié)構(gòu)層9-3之間的軸向貫穿的導(dǎo)流槽9-4。導(dǎo)流槽9-4的槽深I(lǐng)mm、槽寬0.65mm。半圓弧狀結(jié)構(gòu)層9_3的弧面設(shè)有軸向走向的交錯均勾分布的出液槽9_3_3和凸臺9-3-2。半圓弧狀結(jié)構(gòu)層9-3的弧面的圓弧半徑為20_。兩相鄰的出液槽9-3-3與凸臺9-3-2之間的圓心角為4°。凸臺9-3-2沿軸向方向等間距(d)地設(shè)有進液孔9_3_1。同一凸臺9-3-2上相鄰進液孔9-3-1^的中心距(1為1.5111111、直徑為0.5mm。前密封端蓋7設(shè)有進液口 6、后密封端蓋3設(shè)有進液口 5。前密封端蓋7和后密封端蓋3分別與配液體9的兩個軸向端可拆式密封聯(lián)接。引流槽7-2與導(dǎo)流槽9-4連通。
[0020]陽極工件I為直徑為18mm的304不銹鋼圓柱。
[0021]非金屬柔性多孔物10為厚度Imm的聚丙稀過濾膜。
[0022]活動掩膜11為厚度0.3mm的聚氯乙烯柔性薄片。
[0023]如圖1所示，使用此裝置在圓柱形陽極工件上進行電解加工時，被栗入的電解液從前密封端蓋7的進液口 6和后密封端蓋3的進液口 5進入上述兩密封端蓋的引流槽7-2中，然后進入配液體9的導(dǎo)流槽9-4中。按照如圖4所示的電解液流動方向，電解液從導(dǎo)流槽9-4中分散流入到各進液孔9-3-1中進而流入到非金屬柔性多孔物10中，一部分電解液經(jīng)由凸臺9-3-2兩側(cè)的出液槽9-3-3以及非金屬柔性多孔物10的側(cè)端直接排出，另一部分經(jīng)由活動掩膜11上的掩膜微孔到達陽極工件I表面，在電化學(xué)作用下對陽極工件I進行刻蝕。由于相鄰兩凸臺9-3-2上的進液口 9-3-1錯開分布，因此陽極工件I表面上的電解液分布更加均勻。電解產(chǎn)物則從陽極工件I的刻蝕微坑中排入非金屬柔性多孔物10中，進而通過非金屬柔性多孔物10的側(cè)邊和各個出液槽9-3-3排出。
【主權(quán)項】
1.一種用于圓柱面掩膜電解加工的裝置，包括配液體、前密封端蓋和后密封端蓋;所述的配液體包括外結(jié)構(gòu)層、半圓弧狀結(jié)構(gòu)層、置于外結(jié)構(gòu)層和半圓弧狀結(jié)構(gòu)層之間的軸向貫穿的導(dǎo)流槽;所述的前密封端蓋和后密封端蓋均設(shè)有引流槽和進液口；所述的半圓弧狀結(jié)構(gòu)層的弧面設(shè)有軸向走向的交錯均勻分布的出液槽和凸臺，兩相鄰的出液槽與凸臺之間的圓心角為3°?10°;所述的凸臺沿軸向方向等間距(d)地設(shè)有進液孔;所述的前密封端蓋和后密封端蓋分別與配液體的兩個軸向端可拆式密封聯(lián)接;所述的引流槽與導(dǎo)流槽連通。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于圓柱面掩膜電解加工的裝置，其特征是:所述的出液槽的深度為0.5mm?2mm。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于圓柱面掩膜電解加工的裝置，其特征是:所述的出液槽的寬度為0.5mm?2mm。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于圓柱面掩膜電解加工的裝置，其特征是:所述的進液孔的直徑為0.2mm?Imm05.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于圓柱面掩膜電解加工的裝置，其特征是:所述的間距d為0.5mm?5mm ο6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于圓柱面掩膜電解加工的裝置，其特征是:所述的配液體的材質(zhì)為鋁、銅等金屬材料。
【文檔編號】B23H3/00GK105921831SQ201610024619
【公開日】2016年9月7日
【申請日】2016年1月15日
【發(fā)明人】明平美, 周維海, 趙晨昊, 周紅梅, 張曉東, 陳競濤, 畢向陽
【申請人】河南理工大學(xué)