CN114799757A - 一种钛合金管件的精密电解加工工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种钛合金管件的精密电解加工工艺，属于精密电解技术领域。包括钛合金管件的前处理、夹持、电解加工以及清洗、打包入库等步骤，本发明克服了传统方法的缺陷，能够在电解时保证加工过程中电解液的流动性，从而提高电解加工的效率，缩短加工时间；工具阴极以及管件内同时流入电解液，并且电解液会通过工具阴极与管件之间的加工间隙流出，既能防止电解加工的杂志不会沉积到工具阴极上或是管件内，又能保证流经加工间隙的电解液质量的稳定。

Description

一种钛合金管件的精密电解加工工艺
技术领域
本发明属于精密电解技术领域，具体涉及一种钛合金管件的精密电解加工工艺。
背景技术
在机械制造中，钛及钛合金材料有其他材料无法拥有的特点，钛合金材料的比强度高，耐热性能好，抗腐蚀性好，密度仅为钢的58％，所以利用钛合金材料做成的薄壁管件，将成为医疗、国防等领域的重要零部件，但是由于工件壁薄，加工容易变形径向夹紧力使工件产生弹性变形，刀具磨损快使工件尺寸不稳定，不易保证加工质量，使工件废品率及加工成本居高不下，工件加工变形一直困扰技术人员和加工者。
而电解加工对于加工出所需长度的钛合金管件具有极大的优势，但是在电解过程中，由于初步切削时产生的毛刺以及电解过程中产生电解杂质等会沉积在工具阴极上，以及为了增加电解效率、降温、保持电解液相对密度等原因，需要使两极之间保持一定的加工间隙使电解液不停地从两极之间流动，而电解过程中这个间隙可能随着阴极的材质、损耗、沉积等原因需要不停地调整，这就有可能使电解液的流量发生变化，继而影响整个电解加工的效率。
发明内容
本发明的目的是提供一种钛合金管件的精密电解加工工艺，用于解决现有技术无法在保证电解加工可靠性、令电解液能快速流过加工区域的同时保证较高的加工效率的技术问题。
所述的一种钛合金管件的精密电解加工工艺，包括下列步骤。
步骤一、取钛合金管件毛坯料先进行切割，切割出比所需长度长0.2-0.5mm的管件后，对其表面进行清理；
步骤二、将清理后的管件的底部套接在流量控制机构上，使流量控制机构的上部位于管件内；
步骤三、将管件的根部通过管件夹具夹取；
步骤四、取工具阴极并将工具阴极的顶部安装在进给装置上，接着将工具阴极的下端靠近管件，再将工具阴极连接至电源负极，且工具阴极的上端设有进液管，完成工具阴极的安装，将进液管连接至过滤组件一，过滤组件一上另外设有连接管连接至循环泵一；
步骤五、将夹装有待加工的钛合金管件的管件夹具安装至电解槽内并连接至电源正极，启动进给装置并将工具阴极进给到钛合金管件上方，保持工具阴极与管件的顶部之间有0.3-0.5mm的加工间隙，电解液经进液管进入到工具阴极的内孔中向下方管件的位置流去，最终进入电解槽内，携带有电解杂质的电解液会从电解槽流入净化装置，再通过循环泵一流到过滤组件一并再次进入进液管；
步骤六、管件夹具安装到电解槽中后，会通过管件夹具内的三通管向流量控制机构内通入电解液，电解液最终进入电解槽内，携带有电解杂质的电解液会从电解槽流入净化装置，再通过循环泵二流到过滤组件二并再次通过管道进入三通管，然后接通电源，开始电解加工；
步骤七、加工完成后，对钛合金管件进行清洗，打包入库。
优选的，在三通管上还连接有压力阀以及流量控制机构。
优选的，所述管件夹具的还包括锁扣、夹板一以及夹板二，所述夹板一与夹板二之间设有多处定位凸台，所述定位凸台并设置在夹板一与夹板二的边缘处，所述锁扣固定在夹板一以及夹板二的外侧面，用于将夹板一以及夹板二锁住。
所述锁扣包括滑动头、固定头、转动勾、锁紧块以及固定座，所述滑动头的后端设有螺杆，螺杆螺纹连接在螺纹块内，所述滑动头与固定头在转动螺杆后能够通过两者之间的斜面滑动，所述固定头与转动勾一体成型，所述转动勾的中部通过销钉转动连接在固定座内，所述锁紧块固定在夹板一上，所述固定座固定在夹板二上。
优选的，所述流量控制机构包括外管、调节螺栓、电动推杆、压力传感器、活塞以及顶盖，所述外管安装在三通管内并与三通管的出水孔之间留有间隙，所述调节螺栓螺纹连接在外管的底部并且其顶部定在滑动片上，所述电动推杆安装在滑动片上，所述压力传感器的底部安装在电动推杆的输出轴上，其顶部连接在活塞的上，所述顶盖封堵在外管的顶部。
所述外管上还设有若干上出液孔、下入液孔以及密封环，所述上出液孔能够被活塞完全封堵或是完全不封堵，所述密封环与管件的内壁紧密接触，所述下入液孔位于密封环的下方。
优选的，所述工具阴极的下方设有阴极环片。
优选的，所述管件夹具的底部设有绝缘板，所述绝缘板固定在电解槽的底面上。
本发明具有以下优点：
1.本发明克服了传统方法的缺陷，能够在电解时保证加工过程中电解液的流动性，从而提高电解加工的效率，缩短加工时间；
2.工具阴极以及管件内同时流入电解液，并且电解液会通过工具阴极与管件之间的加工间隙流出，既能防止电解加工的杂志不会沉积到工具阴极上或是管件内，又能保证流经加工间隙的电解液质量的稳定。
附图说明
图1为本发明的工艺流程图。
图2为本发明结构示意图。
图3为本发明结构剖面示意图。
图4为管件夹具结构示意图图.
图5为图3内B处结构图。
附图中标记为：1、管件，
2、管件夹具，21、三通管，22、压力阀，23、锁扣，231、滑动头，232、固定头，233、转动勾，234、锁紧块，235、固定座，236、螺纹块，24、夹板一，25、夹板二，26、定位凸台，
3、流量控制机构，31、外管，311、上出液孔，312、下入液孔，32、调节螺栓，33、电动推杆，34、压力传感器，35、活塞，36、顶盖，37、滑动片，39、密封环，
4、工具阴极，41、进液管，
5、进给装置，6、电解槽，7、循环泵一，8、净化装置，9、过滤组件一，10、循环泵二，11、间隙，12、绝缘板，13、过滤组件二。
具体实施方式
下面对照附图，通过对实施例的描述，对本发明具体实施方式作进一步详细的说明，以帮助本领域的技术人员对本发明的发明构思、技术方案有更完整、准确和伸入的理解。
如图1-5所示，本发明提供一种钛合金管件的精密电解加工工艺，包括下列步骤：
步骤一、取钛合金管件毛坯料先进行切割，切割出所需长度长0.2-0.5mm的管件后，对其表面进行清理；
步骤二、将清理后的管件1的底部套接在流量控制机构3上，使流量控制机构3的上部位于管件1内；
步骤三、将管件1的根部通过管件夹具2夹取；
步骤四、取工具阴极4并将工具阴极4的顶部安装在进给装置5上，接着将工具阴极4的下端靠近管件1，再将工具阴极4连接至电源负极，且工具阴极4的上端设有进液管41，完成工具阴极4的安装，将进液管41连接至过滤组件一9，过滤组件一9上另外设有连接管连接至循环泵一7；
步骤五、将夹装有待加工的钛合金管件的管件夹具2安装至电解槽6内并连接至电源正极，启动进给装置5并将工具阴极4进给到钛合金管件上方，保持工具阴极4与管件1的顶部之间有0.3-0.5mm的加工间隙，电解液经进液管41进入到工具阴极4的内孔中向下方管件1的位置流去，最终进入电解槽6内，携带有电解杂质的电解液会从电解槽6流入净化装置8，再通过循环泵一7流到过滤组件一9并再次进入进液管41；
步骤六、管件夹具2安装到电解槽6中后，会通过管件夹具2内的三通管21向流量控制机构3内通入电解液，电解液最终进入电解槽6内，携带有电解杂质的电解液会从电解槽6流入净化装置8，再通过循环泵二10流到过滤组件二9并再次通过管道进入三通管21，然后接通电源，开始电解加工；
步骤七、加工完成后，对钛合金管件进行清洗，打包入库。
在本实施例中，在三通管21上还连接有压力阀22以及流量控制机构3。在加工间隙发生改变时，加工间隙之间的电解液流速发生变化，流速信号会反馈给压力阀22以及流量控制机构3，流量控制机构3会调节电解液流量，压力阀22会从外界补充电解液至三通管21内，便于流量控制机构3快速调节电解液的流速。
在本实施例中，所述管件夹具2还包括锁扣23、夹板一24以及夹板二25，所述夹板一24与夹板二25之间设有多处定位凸台26，所述定位凸台26并设置在夹板一24与夹板二25的边缘处，所述锁扣23固定在夹板一24以及夹板二25的外侧面，用于将夹板一24以及夹板二25锁住，通过定位凸台26的作用，将夹板一24以及夹板二25的位置限制住。
所述锁扣23包括滑动头231、固定头232、转动勾233、锁紧块234以及固定座235，所述滑动头231的后端设有螺杆，螺杆螺纹连接在螺纹块236内，所述滑动头231与固定头232在转动螺杆后能够通过两者之间的斜面滑动，所述固定头232与转动勾233一体成型，所述转动勾233的中部通过销钉转动连接在固定座235内，所述锁紧块234固定在夹板一24上，所述固定座235固定在夹板二25上，通过旋动螺杆带动滑动头231向固定头232的方向移动，会迫使固定头232抬起，转动勾233则会卡住锁紧块234，将夹板一24以及夹板二25互相锁住。
在本实施例中，所述流量控制机构3包括外管31、调节螺栓32、电动推杆33、压力传感器34、活塞35以及顶盖36，所述外管31安装在三通管21内并与三通管21的出水孔之间留有间隙11，所述调节螺栓32螺纹连接在外管31的底部并且其顶部顶在滑动片37上，所述电动推杆33安装在滑动片37上，所述压力传感器34的底部安装在电动推杆33的输出轴上，其顶部连接在活塞35的上，所述顶盖36封堵在外管31的顶部，在加工间隙之间的电解液流速发生变化时，流速的变化会导致流量控制机构3内的电解液压力发生变化，压力传感器34在接收到压力变化的信号时，能够反馈给电动推杆33，电动推杆33会带动活塞35上升或是下降，使上出液孔311的流动截面发生变化，从而调节电解液的流量。
所述外管31上还设有若干上出液孔311、下入液孔312以及密封环39，所述上出液孔311能够被活塞35完全封堵或是完全不封堵，所述密封环39与管件1的内壁紧密接触，所述下入液孔312位于密封环39的下方。
在本实施例中，所述工具阴极4的下方设有阴极环片42，阴极环片42能够增加工具电极4的工作面面积，增加电解加工的效率。
在本实施例中，所述管件夹具2的底部设有绝缘板12，所述绝缘板12固定在电解槽6的底面上。
本发明中电解液流速的调节过程如下：
当加工间隙发生变化时，1.间隙变小，流速会有增加的趋势，此时，随着三通管21内不断地向流量控制机构3内流入电解液，流量控制机构3内的压力增加，压力传感器34接收到压力变化的信号，反馈给电动推杆33此时会控制活塞35向下移动，封堵住更多的上出液孔311的流动截面，减少电解液的流出量，保证加工间隙内的电解液流速不会发生过大变化；2.间隙变大，允许通过的电解液增加，流速会有减小的趋势，流量控制机构3内的电解液会加速流出以补偿突然增加的流量，流量控制机构3内的压力会减小，压力传感器34接收到压力变化的信号，反馈给电动推杆33此时会控制活塞35向上移动，封堵住更少的上出液孔311的流动截面，并且压力阀22通过三通管21与流量控制机构3联通，三通管21电解液压力变小时会打开，使三通管21内流入更多的电解液，补偿突然加大的电解液，流量保证加工间隙内的电解液流速不会发生过大变化。
上面结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的发明构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明保护范围之内。

Claims (6)

1.一种钛合金管件的精密电解加工工艺，其特征在于：包括下列步骤：
步骤一、取钛合金管件毛坯料先进行切割，切割出比所需长度长0.2-0.5mm的管件后，对其表面进行清理；
步骤二、将清理后的管件(1)的底部套接在流量控制机构(3)上，使流量控制机构(3)的上部位于管件(1)内；
步骤三、将管件(1)的根部通过管件夹具(2)夹取；
步骤四、取工具阴极(4)并将工具阴极(4)的顶部安装在进给装置(5)上，接着将工具阴极(4)的下端靠近管件(1)，再将工具阴极(4)连接至电源负极，且工具阴极(4)的上端设有进液管(41)，完成工具阴极(4)的安装，将进液管(41)连接至过滤组件一(9)，过滤组件一(9)上另外设有连接管连接至循环泵一(7)；
步骤五、将夹装有待加工的钛合金管件的管件夹具(2)安装至电解槽(6)内并连接至电源正极，启动进给装置(5)并将工具阴极(4)进给到钛合金管件上方，保持工具阴极(4)与管件(1)的顶部之间有0.3-0.5mm的加工间隙，电解液经进液管(41)进入到工具阴极(4)的内孔中向下方管件(1)的位置流去，最终进入电解槽(6)内，携带有电解杂质的电解液会从电解槽(6)流入净化装置(8)，再通过循环泵一(7)流到过滤组件一(9)并再次进入进液管(41)；
步骤六、管件夹具(2)安装到电解槽(6)中后，会通过管件夹具(2)内的三通管(21)向流量控制机构(3)内通入电解液，电解液最终进入电解槽(6)内，携带有电解杂质的电解液会从电解槽(6)流入净化装置(8)，再通过循环泵二(10)流到过滤组件二(13)并再次通过管道进入三通管(21)，然后接通电源，开始电解加工；
步骤七、加工完成后，对钛合金管件进行清洗，打包入库。
2.根据权利要求1所述的一种钛合金管件的精密电解加工工艺，其特征在于：在三通管(21)上还连接有压力阀(22)以及流量控制机构(3)。
3.根据权利要求1所述的一种钛合金管件的精密电解加工工艺，其特征在于：所述管件夹具(2)的还包括锁扣(23)、夹板一(24)以及夹板二(25)，所述夹板一(24)与夹板二(25)之间设有多处定位凸台(26)，所述定位凸台(26)并设置在夹板一(24)与夹板二(25)的边缘处，所述锁扣(23)固定在夹板一(24)以及夹板二(25)的外侧面，用于将夹板一(24)以及夹板二(25)锁住。
所述锁扣(23)包括滑动头(231)、固定头(232)、转动勾(233)、锁紧块(234)以及固定座(235)，所述滑动头(231)的后端设有螺杆，螺杆螺纹连接在螺纹块(236)内，所述滑动头(231)与固定头(232)在转动螺杆后能够通过两者之间的斜面滑动，所述固定头(232)与转动勾(233)一体成型，所述转动勾(233)的中部通过销钉转动连接在固定座(235)内，所述锁紧块(234)固定在夹板一(24)上，所述固定座(235)固定在夹板二(25)上。
4.根据权利要求1所述的一种钛合金管件的精密电解加工工艺，其特征在于：所述流量控制机构(3)包括外管(31)、调节螺栓(32)、电动推杆(33)、压力传感器(34)、活塞(35)以及顶盖(36)，所述外管(31)安装在三通管(21)内并与三通管(21)的出水孔之间留有间隙(11)，所述调节螺栓(32)螺纹连接在外管(31)的底部并且其顶部定在滑动片(37)上，所述电动推杆(33)安装在滑动片(37)上，所述压力传感器(34)的底部安装在电动推杆(33)的输出轴上，其顶部连接在活塞(35)的上，所述顶盖(36)封堵在外管(31)的顶部。
所述外管(31)上还设有若干上出液孔(311)、下入液孔(312)以及密封环(39)，所述上出液孔(311)能够被活塞(35)完全封堵或是完全不封堵，所述密封环(39)与管件(1)的内壁紧密接触，所述下入液孔(312)位于密封环(39)的下方。
5.根据权利要求4所述的一种钛合金管件的精密电解加工工艺，其特征在于：所述工具阴极(4)的下方设有阴极环片(41)。
6.根据权利要求4所述的一种钛合金管件的精密电解加工工艺，其特征在于：所述管件夹具(2)的底部设有绝缘板(12)，所述绝缘板(12)固定在电解槽(6)的底面上。
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