CN105817725B - 用于蛇形流道模板电解加工的导流装置 - Google Patents

用于蛇形流道模板电解加工的导流装置 Download PDF

Info

Publication number
CN105817725B
CN105817725B CN201610203815.9A CN201610203815A CN105817725B CN 105817725 B CN105817725 B CN 105817725B CN 201610203815 A CN201610203815 A CN 201610203815A CN 105817725 B CN105817725 B CN 105817725B
Authority
CN
China
Prior art keywords
flow path
serpentine flow
guiding device
water conservancy
conservancy diversion
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201610203815.9A
Other languages
English (en)
Other versions
CN105817725A (zh
Inventor
李寒松
王国乾
曲宁松
李龙文
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nanjing University of Aeronautics and Astronautics
Original Assignee
Nanjing University of Aeronautics and Astronautics
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nanjing University of Aeronautics and Astronautics filed Critical Nanjing University of Aeronautics and Astronautics
Priority to CN201610203815.9A priority Critical patent/CN105817725B/zh
Publication of CN105817725A publication Critical patent/CN105817725A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN105817725B publication Critical patent/CN105817725B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23H—WORKING OF METAL BY THE ACTION OF A HIGH CONCENTRATION OF ELECTRIC CURRENT ON A WORKPIECE USING AN ELECTRODE WHICH TAKES THE PLACE OF A TOOL; SUCH WORKING COMBINED WITH OTHER FORMS OF WORKING OF METAL
    • B23H3/00—Electrochemical machining, i.e. removing metal by passing current between an electrode and a workpiece in the presence of an electrolyte
    • B23H3/10—Supply or regeneration of working media

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Electrical Discharge Machining, Electrochemical Machining, And Combined Machining (AREA)
  • Water Treatment By Electricity Or Magnetism (AREA)

Abstract

本发明涉及一种用于蛇形流道模板电解加工的导流装置，属于电解加工技术领域。其特征在于：电解液通过入口（1）进入蛇形流道（2），在弯道（4）内添加半圆形导流装置（3），对弯道（4）内电解液进行导流，改善后续直流道（5）的流场分布均匀性；加工区域流速均匀性提高，有利于蛇形流道应用于大面积模板电解加工，提高加工质量和加工效率；所述的导流装置包括多个圆弧形导流板。本发明的装置及方法对改善蛇形流道模板电解加工的流场分布均匀性，确保可单次加工大面积薄壁孔板有重要意义。

Description

用于蛇形流道模板电解加工的导流装置
技术领域
本发明涉及一种用于蛇形流道模板电解加工的导流装置，属于模板电解加工技术领域。
背景技术
在科学技术和制造技术高速发展的今天,由于各个领域的需要，很多具有特殊性能的材料不断被研究出来并加以利用。在航空领域、机械制造业、石油产业、船舶技术、高级汽车开发、医疗器械等行业中，用特殊材料制成的零件应用很广。其中，有相当数量的表面织构和群孔类零件。此类零件选用各种难加工材料， 且加工精度要求比较高，传统机械加工存在很多问题。诸如，加工后零件表层存在残余应力，加工零件容易变形，加工成本过高等问题。电解加工是利用金属在电解液中的电化学阳极溶解原理，来获得一定尺寸精度的零件。电解加工的优势在于，不受金属材料的力学性能限制，适用范围广；加工过程无机械接触，零件表面不会产生残余应力；加工过程中，工具阴极无损耗，加工成本比较低。
模板电解加工技术将具有特定图案的掩模板覆盖在工件阳极上，利用电解加工原理在工件上加工出与模板类似的图案。该技术被广泛应用于，表面织构和群孔类零件的加工中。在模板电解加工过程中，电解液流道的设计决定了模板电解加工的效率和质量。合理的流道应在满足加工效率的情况下，尽可能的实现电解液流动的均匀。为了提高模板电解加工的加工效率，科研人员提出了蛇形流道模板电解加工技术（参照：李冬林. 模板电解加工群孔基础研究及应用[D]. 南京航空航天大学, 2010.），即将传统模板电解加工中的平直流道通过弯道相连通，组成蛇形流道，在增大加工面积的同时，保证单个流道的流速均匀性。蛇形流道可有效的提高模板电解加工效率，实现大面积加工。但同时，蛇形流道也存在弯道内电解液流动不均，造成后续直流道内电解液出现漩涡和死水区，电解液流速极不均匀，造成加工所得工件尺寸不均匀。因此，发明一种用于蛇形流道模板电解加工的导流装置，实现蛇形流道各流道流速均匀，对科学研究和工程实践都有着重要意义。
发明内容
针对蛇形流道模板电解加工存在的上述不足，本发明提供一种用于蛇形流道模板电解加工的导流装置，能够有效改善蛇形流道模板电解加工中的流场分布，提高加工质量。
一种用于蛇形流道模板电解加工的导流装置，由若干等距排列的圆弧形导流板组成；其中导流板位于；其特征在于：所述导流装置的导流板厚度a与导流板间距b的比例应满足：1/8<a/b≤1/2；所述用于蛇形流道模板电解加工的导流装置，其特征在于：所述导流装置在后续直流道内需延伸一定距离，各导流板的延伸距离应满足：l 5≤l 4≤l 3≤l 2≤l 1。
在蛇形流道的弯道内安装导流装置；电解液通过蛇形流道入口进入蛇形流道，在通过弯道时，经过导流装置的导流后，在后续直流道中获得较为均匀的流速。
附图说明
图1是蛇形流道导流装置的示意图；
图2是未安装导流装置的蛇形流道流速分布云图；
图3是导流板未在后续直流道延伸的蛇形流道流速分布云图；
图4是导流板厚度与导流板间距1/1时蛇形流道流速分布云图；
图5是导流板厚度与导流板间距1/2时蛇形流道流速分布云图；
图6是导流板厚度与导流板间距1/4时蛇形流道流速分布云图；
图7是导流板厚度与导流板间距1/8时蛇形流道流速分布云图；
其中标号名称： 1、蛇形流道入口，2、蛇形流道，3、导流装置，4、弯道，5、后续直流道,6、蛇形流道出口。
具体实施方式
为了验证导流装置的效果，使用ANSYS FLUENT仿真软件进行流场仿真，选用k-ε 数学模型，边界条件为入口速度15m/s，出口的相对压力为0。现结合仿真结果分析一下导流装置对蛇形流道内流速的影响。由于导流装置在后续直流道内的延伸情况和导流板厚度与导流板间距的比例，都可能影响流场分布，因此在不同的延伸情况和比例下，分析了导流装置对蛇形流道内流速的影响。
图2为未安装导流装置的蛇形流道流速分布云图，有图可以看出在蛇形流道内流速分布极为不均，在后续直流道内存在漩涡和死水区。
图3为导流板未在后续直流道延伸的蛇形流道流速分布云图，此时导流板的厚度和导流板间距比值为1/2。由图3可以看出导流装置对流速的均匀性起到了一定的有利作用。图5为导流板厚度与导流板间距1/2时蛇形流道流速分布云图，对比图3和图5可以明显看出导流装置在后续直流道按一定规律延伸后，后续直流道内的流速分布更加均匀，同时死水区明显减小。
图4~图7为导流板厚度与导流板间距不同比例时，蛇形流道流速分布云图。由图4可知导流板厚度与导流板间距比值为1/1时，导流效果最差。随着导流板厚度与导流板间距之间比值的减小，导流效果改善明显。由图5~图6可知导流板厚度与导流板间距的比值在小于等于1/2情况下，可以获得较好的导流效果。图7为导流板厚度与导流板间距1/8时蛇形流道流速分布云图，导流效果虽然好可以接受，但最内侧流道低流速区有所增加，因此导流板厚度与导流板间距的比值应该大于1/8。

Claims (1)

1.一种用于蛇形流道模板电解加工的导流装置，其特征在于：
上述导流装置(3)位于蛇形流道弯道(4)内，由若干等距排列的圆弧形导流板组成；
所述导流装置(3)的导流板厚度a与导流板间距b的比例应满足：1/8<a/b≤1/2；
所述导流装置(3)在后续直流道(5)内需延伸一定距离，l1～l5表示导流装置在直流道(5)内，从内侧至外侧5个导流板的延伸距离，各导流板的延伸距离应满足：l5<l4<l3<l2<l1。
CN201610203815.9A 2016-04-01 2016-04-01 用于蛇形流道模板电解加工的导流装置 Active CN105817725B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610203815.9A CN105817725B (zh) 2016-04-01 2016-04-01 用于蛇形流道模板电解加工的导流装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610203815.9A CN105817725B (zh) 2016-04-01 2016-04-01 用于蛇形流道模板电解加工的导流装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN105817725A CN105817725A (zh) 2016-08-03
CN105817725B true CN105817725B (zh) 2018-06-26

Family

ID=56525831

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201610203815.9A Active CN105817725B (zh) 2016-04-01 2016-04-01 用于蛇形流道模板电解加工的导流装置

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN105817725B (zh)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106881507B (zh) * 2017-04-24 2019-10-11 广东工业大学 一种用于电解加工平面曲折群沟槽的装置及电解加工方法
CN106903383B (zh) * 2017-04-27 2019-11-05 广东工业大学 用于电解加工平面曲折群沟槽的装置及电解加工方法
CN110802288B (zh) * 2019-10-17 2020-10-20 南京航空航天大学 流场周期波动的电解加工工具及方法
CN110695471B (zh) * 2019-10-22 2020-11-17 安徽工业大学 多蛇形流道海量微小凹坑模板电解加工方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3535901C2 (zh) * 1985-10-08 1987-07-09 Dieter Prof. Dr.-Ing. 7500 Karlsruhe De Wurz
DE4344406A1 (de) * 1993-12-24 1995-06-29 Biewald Dietmar Dipl Ing Vorrichtung zum Abscheiden und Ableiten von Partikeln oder Tropfen aus einem Fluidstrom in einem weder durch Lage noch durch Strömungsrichtung eingeschränkten rechtwinkligen Kanal
CN203784974U (zh) * 2014-03-28 2014-08-20 攀钢集团攀枝花钢铁研究院有限公司 烧结脱硫系统烟气烟道以及烟气导流装置
CN104785872A (zh) * 2015-04-28 2015-07-22 河南理工大学 一种用于极间多孔介质填充型掩膜电解加工的引液装置
CN204569738U (zh) * 2015-02-14 2015-08-19 济南大学 一种应用于水泥分解炉脱氮的导流装置
CN204565360U (zh) * 2015-04-28 2015-08-19 河南理工大学 一种用于掩膜电解加工的导液装置

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3535901C2 (zh) * 1985-10-08 1987-07-09 Dieter Prof. Dr.-Ing. 7500 Karlsruhe De Wurz
DE4344406A1 (de) * 1993-12-24 1995-06-29 Biewald Dietmar Dipl Ing Vorrichtung zum Abscheiden und Ableiten von Partikeln oder Tropfen aus einem Fluidstrom in einem weder durch Lage noch durch Strömungsrichtung eingeschränkten rechtwinkligen Kanal
CN203784974U (zh) * 2014-03-28 2014-08-20 攀钢集团攀枝花钢铁研究院有限公司 烧结脱硫系统烟气烟道以及烟气导流装置
CN204569738U (zh) * 2015-02-14 2015-08-19 济南大学 一种应用于水泥分解炉脱氮的导流装置
CN104785872A (zh) * 2015-04-28 2015-07-22 河南理工大学 一种用于极间多孔介质填充型掩膜电解加工的引液装置
CN204565360U (zh) * 2015-04-28 2015-08-19 河南理工大学 一种用于掩膜电解加工的导液装置

Also Published As

Publication number Publication date
CN105817725A (zh) 2016-08-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105817725B (zh) 用于蛇形流道模板电解加工的导流装置
CN105522239B (zh) 回转体表面凸台结构电解加工双极性电极及其电解加工方法
CN103521861B (zh) 基于三维复合流场的整体叶盘型面电解加工装置及方法
CN101249577B (zh) 叶片加工中主动控制式电解液流动方法及电解液循环系统
CN106695032B (zh) 一种等厚弧形端面叶轮的电解加工工艺方法及工装夹具
CN105345178B (zh) 一种电解开槽翼型阴极装置的设计方法
CN106881507B (zh) 一种用于电解加工平面曲折群沟槽的装置及电解加工方法
CN103111696A (zh) 金属表面微织构群电极直写微细电解加工方法及专用设备
CN107498124A (zh) 一种电解加工平面曲折群沟槽的装置
Wang et al. Investigation on material removal mechanism in mechano-electrochemical milling of TC4 titanium alloy
Chen et al. Electrochemical direct-writing machining of micro-channel array
CN109277654A (zh) 旋印电解加工封液装置与方法
Liu et al. The tool design and experiments on pulse electrochemical machining of micro channel arrays on metallic bipolar plate using multifunctional cathode
CN106862683B (zh) 一种用于电解加工平面阵列深微沟槽的装置及电解加工方法
CN204565360U (zh) 一种用于掩膜电解加工的导液装置
CN112894038B (zh) 一种曲面电解加工装置
CN106001806B (zh) 大面积微坑阵列高精度电解加工的系统及方法
Guoqian et al. Improvement of machining consistency during through-mask electrochemical large-area machining
CN106925849A (zh) 一种l形曲面类工件电解加工的流场夹具
CN206839345U (zh) 用于电解加工平面曲折群沟槽的装置
Karthikeyan et al. Simulation and experimental realization of μ-channels using a μED-milling process
CN113070537B (zh) 一种3d打印的中空循环辅助电极结构
Gopal et al. Parametric optimization in electrochemical machining of EN-31 steel based on grey relation approach
CN106903383A (zh) 用于电解加工平面曲折群沟槽的装置及电解加工方法
CN110076404B (zh) 径向扩压器叶间流道加工方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant