回转体零件的电铸技术研究.pdf

中图分类号：TG662论文编号：102870512-S043
学科分类号：080201

硕士学位论文

回转体零件的电铸技术研究

研究生姓名李志成
学科、专业机械制造及其自动化

研究方向特种加工

指导教师曲宁松教授

南京航空航天大学
研究生院机电学院
二О一二年三月

NanjingUniversityofAeronauticsandAstronautics
TheGraduateSchool
CollegeofMechanicalandElectricalEngineering

ResearchonElectroformingAxially
symmetricalparts

AThesisin

MechanicalManufactureandAutomation

by

LiZhicheng

Advisedby

Prof.QuNingsong

SubmittedinPartialFulfillment

oftheRequirements

fortheDegreeof

MasterofEngineering

March,2012

承诺书

本人声明所呈交的硕士学位论文是本人在导师指导下进
行的研究工作及取得的研究成果。除了文中特别加以标注和致
谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成
果，也不包含为获得南京航空航天大学或其他教育机构的学位
或证书而使用过的材料。
本人授权南京航空航天大学可以将学位论文的全部或部
分内容编入有关数据库进行检索，可以采用缩印、影印或扫描
等手段保存、汇编学位论文。
（保密的学位论文在解密后适用本承诺书）

作者签名：
日期：

南京航空航天大学硕士学位论文

摘要

电铸是一种利用电沉积原理制造零部件的精密加工技术，具有极高的复制精度和重复精度，
已在兵器、航空航天、精密模具和微细制造等领域得到重要的应用。
反光杯是一种典型的回转体零件，用传统电铸方法对其进行电铸时，存在电场分布不均，
裙沿根部的沉积层薄弱等问题。针对这些问题，本文进行了电铸电场仿真和反光杯电铸试验研
究，主要研究内容包括以下4个方面：
（1）研制了反光杯电铸成形装置，包括传动系统、温度控制系统、电铸液循环过滤系统、
储液槽和工作平台等。
（2）针对反光杯铸件沉积层厚度不均匀现象，采用ANSYS对反光杯的电铸电场进行了仿
真分析和阳极优化，提出了用象形阳极和增设辅助阳极等措施来改善电场。
（3）采用平板阳极、象形阳极和辅助阳极对反光杯电铸镍进行试验研究。试验结果表明，
采用象形阳极+辅助阳极后，电铸沉积层厚度的均匀性得到有效改善。采用游离粒子磨擦辅助
精密电铸技术进行反光杯电铸镍试验，获得了高表面质量的反光杯铸件。
（4）用分步电铸法进行反光杯电铸试验，成功制备出质量良好的反光杯铸件。

关键词：反光杯，象形阳极，辅助阳极，电铸，磨擦电铸

I
回转体零件的电铸技术研究

ABSTRACT

Electroformingisapreciseprocessingmethodbasedontheprincipleofelectro-deposition,
whichhashighcopyaccuracyandreproducibleaccuracy.Nowithasbeensuccessfullyappliedinthe
areasofweapon,aviationandaerospace,precisionmould,MEMSandsoon.
Reflective-cupisatypicalaxiallysymmetricalpart.Unevendistributionofelectricalfieldand
weakenthedepositiononthelowplaceoftheedgeofpartsoccurintheelectroformingof
reflective-cup.Tosolvetheseproblems,thispapercarriedoutelectricalfieldsimulationand
experimentalresearchofelectroformingreflective-cup.Thefollowingworkhasbeendonefour
aspects:
(1)Areflective-cupelectroformingdevicehasbeendesigned,includingtransmissionsystem,
temperaturecontrolsyste