CN102061496A - 电沉积金属波纹管成形装置 - Google Patents
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Abstract
一种电沉积金属波纹管成形装置，其特征在于阴极转动结构由保护套和在其轴心的转动连接件与电机轴套相连，圆筒状保护套内壁两端衬有导电片，两个相同的导电片被导电螺钉和转动连接件固定在支架的两端；导电片径向上均匀分布多个芯模限位孔；导电片圆心有方形托架定位孔，波纹管芯模两端放入对应芯模限位孔内；导电螺钉连接阴极电源，转动连接件一端为方形插入托架定位孔中，另一端通齿轮传动连接转动电机。使用本装置使效率提高、节能省时，并且生产的波纹管产品质量都优于现有滚镀和挂镀工艺。
Description
技术领域
本发明涉及电沉积设备，一种用于金属电沉积波纹管制造工艺中的电沉积金属波纹管成形装置。
背景技术
电沉积波纹管是在表面与波纹管内壁尺寸相同的芯模上电沉积一层金属晶体后再将芯模除去所得到的结构件。成形后的波纹管要求表面光滑无碰伤，波峰与波谷的壁厚越均匀波纹管的灵敏度、疲劳寿命、耐压力等机械性能越好。电沉积波纹管在国内主要被应用于军工领域，与其它工艺成形的金属波纹管相比，具有灵敏度高，位移量大，体积小等优点。但在电沉积成形时，存在波纹管刚性分布大，生产加工效率低，成品率低等缺点。限制了电沉积波纹管的推广和应用，从而使电沉积波纹管生产工艺发展缓慢。
目前电沉积成形通常采用滚镀和挂镀工艺。而应用到电沉积波纹管成形时，存在以下缺点：
1.滚镀是将波纹管芯模放入滚桶内，靠相互接触来导电，成形后的波纹管表面被碰伤，波纹管的气密性也不能达到军工产品的常规要求。
2.电沉积波纹管的壁厚一般在0.1mm以上，而滚镀的电流效率低，生产周期过长。
3.采用挂镀时沉积速度快，但由于芯模在溶液中的位置不同，电势也不同，这样成形后的波纹管壁厚不均匀，机械性能差。在进行多个芯模同时沉积时，成形后的波纹管刚性分散大，很难得到刚度一致的波纹管。成形后的波纹管厚度不均匀，机械性能差，不适用于大规模产业化的生产。
发明内容
本发明的是一种电沉积金属波纹管成形装置，提高电沉积波纹管成形质量和效率，并可生产较大直径产品或增大厚度。
一种电沉积金属波纹管成形装置，其特征在于阴极转动结构由保护套和在其轴心的转动连接件与电机轴套相连，圆筒状保护套内壁两端衬有导电片，两个相同的导电片被导电螺钉和转动连接件固定在支架的两端；导电片径向上均匀分布多个芯模限位孔；导电片圆心有方形托架定位孔，波纹管芯模两端放入对应芯模限位孔内；导电螺钉连接阴极电源，转动连接件一端为方形插入托架定位孔中，另一端通齿轮传动连接转动电机。
本发明为了解决以上问题，在采用滚镀成形时，波纹管芯模被相互隔离，并始终处于导电状态。同时波纹管芯模在一定范围内反复进行有规律的公转和自转。本发明能够有效的改善波纹管壁厚的均匀性。提高了波纹管成形效率，机械性能和成品率。
常规方法进行滚镀时，被镀件相互接触导电，大的晶体不能在表面沉积。所以镀层厚度一般小于0.08mm。当厚度达到0.1mm时，常规滚镀的电流效率会变得很低。而当镀层厚度达到0.2mm以上时，常规滚镀方法已经很难达到。本发明装置虽然采用滚镀成形，但电流效率与挂镀相似，被镀件被相互隔离，并且始终处于导电状态。可以根据通过电流和时间有效的控制镀层厚度。
如果采用常规的滚镀方式在波纹管芯模外径小于Φ5mm时，沉积后的波纹管表面基本无划伤，而当波纹管芯模外径大于5mm时，滚镀后的波纹管芯模80％以上在波峰处有明显的碰伤。
电沉积波纹管属于回转体薄壁件。电沉积时壁厚越均匀，得到的波纹管机械性能越好，而采用挂镀时，由于每个波纹管模具在电解液中的电势不同，因此成形后的波纹管壁厚差较大。
附图说明
图1是本发明电沉积金属波纹管成型装置的剖视图；
图2是图1成型装置没有转动连接件5时的径向示意图；
具体实施方式
一种电沉积金属波纹管成形装置，见图1，其特征在于阴极转动结构由保护套3和在其轴心的转动连接件5与电机轴套相连，圆筒状保护套3内壁两端衬有导电片1，两个相同的导电片1被导电螺钉4和转动连接件5固定在支架6的两端；导电片1径向上均匀分布多个芯模限位孔7。如图2所示，导电片圆心有方形托架定位孔8，波纹管芯模2两端放入对应芯模限位孔7内；导电螺钉4连接阴极电源，转动连接件5一端为方形插入托架定位孔8中，另一端通齿轮传动连接转动电机。当转动电机通过转动连接件5和托架定位孔带动整个装置转动时，使波纹管芯模2在围绕着轴支架6进行公转的同时，依靠重力作用在芯模限位孔7内进行滚动自转。
波纹管芯模2由铝合金加工而成，为提高工作效率，根据波纹管尺寸大小每一个芯模2上可设计多个波纹管芯模。保护套3和转动连接件5使用绝缘材料制作。其它部件必须用铜或不锈钢等导电性能好的材料制成。
导电片1的厚度在3-4mm；芯模限位孔7的直径要比波纹管芯模2两端的直径大1-5mm；波纹管芯模2的总长比支架6的总长小3mm。保证波纹管芯模2可在芯模限位孔7内可自由运动，又不能掉出。
阴极电流在成形时通过导电螺钉4和导电片1传递到波纹管芯模2上，波纹管芯模2转动时，在芯模限位孔7内做内切圆运动，始终与导电片接触，保持导电状态。
本发明装置的效果比较：
例1：加工外径Φ21mm，内径Φ15mm，波纹有效长度4mm，3.5个波峰电沉积波纹管。要求：波纹管刚度35-45g/mm；壁厚在0.1-0.12之间；漏率小于1×10-9PaM3/s。每个波纹管芯模上有6个波纹管模具。先采用常规滚镀方法成形。在滚桶内放入六个波纹管芯模2。电流5A，沉积15小时后波纹管壁厚达到要求。检查波纹管芯模表面，36个波纹管模具有28个波峰处有不同程度的碰伤。采用本发明装置进行成形时同样放入6个波纹管芯模2。成形时电流5A，沉积7小时后波纹管壁厚达到要求。所有模具表面光滑。
从上面的试验看，本发明装置与常规滚镀相比不仅保证了波纹管外观。而且在沉积效率上有了很大程度提高。
例2：同样以例1中的波纹管芯模2进行对比实验，采用挂镀方法对相同数量的波纹管芯模2进行成形加工。电流5A，沉积7小时后取出脱模，得到的36只波纹管进行刚度测量。结果有17只刚度在35-45g/mm之间符合要求。有8只刚度大于45g/mm，11只小于35g/mm。
采用本发明装置成形波纹管，测试结果为32只符合要求，其余4只刚度小于35g/mm。在两种成形方式得到的合格波纹管中，分别抽取两只做疲劳寿命试验。试验条件是：充内压0.1MPa，压缩位移2mm，频率240次/分钟。采用挂镀方式成形的波纹管分别在9000次和1.2万次时发生泄漏，而采用本发明装置成形的两个波纹管疲劳寿命都达到5万次以上。由此可见，采用本发明装置成形的波纹管在机械性能方面优于挂镀成形。
Claims (3)
1.一种电沉积金属波纹管成形装置，其特征在于阴极转动结构由保护套(3)和在其轴心的转动连接件(5)与电机轴套相连，圆筒状保护套(3)内壁两端衬有导电片(1)，两个相同的导电片(1)被导电螺钉(4)和转动连接件(5)固定在支架(6)的两端；导电片(1)径向上均匀分布多个芯模限位孔(7)，导电片圆心有方形托架定位孔(8)，波纹管芯模(2)两端放入对应芯模限位孔(7)内；导电螺钉(4)连接阴极电源，转动连接件(5)一端为方形插入托架定位孔(8)中，另一端通过齿轮传动连接转动电机。
2.根据权利要求1所述的电沉积金属波纹管成形装置，其特征在于导电片(1)的厚度在3-4mm；芯模限位孔(7)的直径要比波纹管芯模2两端的直径大1-5mm；波纹管芯模2的总长比支架(6)的总长小3mm，保证波纹管芯模(2)在芯模限位孔(7)内自由运动。
3.根据权利要求1所述的电沉积金属波纹管成形装置，其特征在于阴极电流在成形时通过导电螺钉(4)和导电片(1)传递到波纹管芯模(2)上，波纹管芯模(2)转动时，在芯模限位孔(7)内做内切圆运动，始终与导电片(1)接触，保持导电状态。
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