回转体零件电铸设备.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN111962103A(43)申请公布日2020.11.20(21)申请号201910418710.9(22)申请日2019.05.20(71)申请人山东理工大学地址255086山东省淄博市高新技术产业开发区高创园A座313室(72)发明人张海云任建华王显达赵玉刚孟建兵(51)Int.Cl.C25D1/00(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图2页(54)发明名称回转体零件电铸设备(57)摘要一种回转体零件电铸设备，属于电铸加工领域。该装置包括阴极平动装置、阴极旋转驱动装置、温控装置、电铸液过滤循环系统。其中在电铸过程中阴极芯模连续的作复合运动，运动动力来自两个方面：一是由电机带动阴极旋转，二是由平动头带动装夹阴极芯模的机架平动。在阳极框与阴极芯模之间填充适量硬质粒子，通过硬质粒子对电铸层表面的摩擦，有效地去除沉积表面的吸附气泡和积瘤。采用本加工设备不仅解决了具有复杂复杂轮廓线的回转体电铸成形，而且能加快电铸速度细化晶粒提高电铸层的性能，使电铸层表面形貌更光滑结构更致密。CN111962103ACN111962103A权利要求书1/1页1.回转体零件电铸设备，包括直流电源(14)、阴极芯模(20)、阳极框(19)、电铸液组成的电铸系统，其特征在于：所述阳极框(19)与阴极芯模(20)中间填充硬度较大、不溶于水的不导电细小硬质粒子(21)，密度大于电铸液密度；所述的回转体零件加工设备还包括一个阴极平动装置，该装置由平动头(17)和装夹机架(16)组成，平动头设置于整个设备的最顶端，平动速度可调；所述的回转体零件加工设备还包括一个阴极旋转装置，该装置由电机(13)、齿轮(10)和同步带(11)组成，转速可调；所述的回转体零件电铸加工设备还包括一个由温控仪(1)和加热器(2)组成的温控装置；所述的回转体零件加工电铸设备还包括一个由磁力泵(4)、过滤器(6)、溢流阀(7)、球阀(23)和储液槽(3)缩组成的电铸液过滤循环系统；所述回转体零件加工电铸设备还包括一个导电装置，该装置由钢丝软轴(12)和导电滑环(15)组成。2.电机(13)通过传动装置与阴极芯模(20)相连，带动芯模(20)旋转；承重板(18)与装夹机架(16)通过螺栓连接；平动头(17)通过承重板(18)和装夹机架(16)与芯模(20)相连，带动芯模(20)平动；阴极旋转驱动装置也连接在框架结构上；芯模(20)通过导电装置与直流电源(14)负极相连，阳极框(19)与直流电源(14)正极相连，其特征在于：在电铸过程中，芯模(20)作复合运动，通过硬质粒子(21)摩擦电铸层表面，能有效地去除沉积层表面吸附的气泡和积瘤，从而改善电铸层的表面质量和组织结构；减薄扩散层，能够加快电铸速度和提高极限电流密度，细化晶粒，得到表面形貌更光滑、结构更致密的电铸层；芯模(20)的动力来自两个方面：一是电机(13)带动阴极芯模(20)旋转，二是平动头(17)带动整个装夹芯模(20)结构平动从而实现带动芯模(20)平动；整个阴极旋转驱动装置安装在装夹芯模(20)的框架上，芯模(20)在电机(13)的驱动下作旋转运动的同时跟随平动头(17)作平动，两种运动的叠加促使芯模(20)作连续的复合运动，通过与硬质粒子(21)摩擦，改善电铸层表面质量和组织结构。3.电铸液过滤循环供液系统，用于保证及时充足地向加工区供给电铸液。4.温控装置控制的加热器(2)，用于维持电铸液的温度恒定。2CN111962103A说明书1/3页回转体零件电铸设备技术领域[0001]本发明涉及到电铸领域，具体涉及一种回转体零件的电铸设备。背景技术[0002]电铸是利用金属离子在阴极表面电沉积的原理进行零件的成形加工，具有很高的复制精度和重复精度。作为一种精密特种加工方法，电铸成形技术已被成功的应用于精密、异型、微细等零件的制造，如火箭发动机喷管、破甲弹药型罩、微型机械结构等。[0003]电铸技术也存在一些缺陷和局限性，如铸层质量不稳定，易出现麻点、针孔、积瘤、应力等缺陷，使电铸层的物理、机械性能下降，甚至出现铸件变形、开裂；电铸电流密度较低，沉积速度慢，加工周期长等。这些缺陷严重制约着电铸工艺的应用与发展，所以对电铸工艺和电铸设备进行深入地研究与改进，解决其存在的问题，促进电铸的发展是迫在眉睫的事情。发明内容[0004]本发明的目的是提供一种回转体零件电铸设备，能以较高速度连续沉积出晶粒细化、表面形貌光滑、结构致密的回转体零件。[0005]为了实现上述目的，采用如下的技术方案。回转体零件电铸设备，包括直流电源、阴极芯模、阳极框、电铸液组成的电铸系统，其特征在于：(1)所述阳极框与阴极芯模中间填充硬度较大、不溶于水的不导电细小硬质粒子，密度大于电铸液