CN114905232B

CN114905232B - 一种钛合金连接件的精密电解加工工艺

Info

Publication number: CN114905232B
Application number: CN202210525037.0A
Authority: CN
Inventors: 吴江; 曹春晓
Original assignee: Jiangsu Jianghangzhi Aircraft Engine Components Research Institution Co Ltd
Current assignee: Jiangsu Jianghangzhi Aircraft Engine Components Research Institution Co Ltd
Priority date: 2022-05-14
Filing date: 2022-05-14
Publication date: 2024-04-23
Anticipated expiration: 2042-05-14
Also published as: CN114905232A

Abstract

本发明公开一种钛合金连接件的精密电解加工工艺，涉及电解加工领域，包括非标件四口连接管，所述四口连接管的中心处设有内凸部，且四口连接管的每个管口内侧壁上对称上设有一对卡槽，所述卡槽内设有一个贯通管壁的拆卸孔，通过高精度的加工，减小四口连接管与卡接管之间的缝隙减小，再通过粘接和密封圈的设置，确保密封性。高精度加工采用电解加工的方式，电解时采用向四口连接管内部喷水并同步回收的方式，并通过调节水压，既使得四口连接管内部充满电解液，且又加快电解液的流通更换，加快散热并提高电解效果。只有在电解筒到位后卡槽电解件能够自动开始伸出进行卡槽的加工，确保加工的卡槽位置的准确，减小误差。

Description

一种钛合金连接件的精密电解加工工艺

技术领域

本发明涉及电解加工领域，具体涉及一种钛合金连接件的精密电解加工工艺。

背景技术

很多连接件与主体管路之间都是螺纹连接的，螺纹连接不仅紧密牢靠而且密封性也较好。但是螺纹连接在很多情况下并不适用，例如主体管路不方便旋转等，而作为代替的连接方式主要有焊接、粘接、卡接等。

焊接牢靠但是无法拆卸，粘接稳定性不好，卡接则密封性较差。但是加工精度足够高时，卡接管和连接件连接后的缝隙就能足够小，进而使得密封性大大提高。因此需要连接件内壁非常光滑，寻常的打磨去毛刺方式精度不够高，且管道内壁的卡槽也很难加工，所以电解加工是一个非常好的加工方式。

对于这种小型的连接件进行电解加工，通常是将整个连接件放置在电解液中，但是这种方式在电解时容易对其他部位，例如外壁，产生影响，而且泡在电解液中，电解液更换率低，电解效果差。

发明内容

本发明的目的在于提供一种钛合金连接件的精密电解加工工艺，通过高精度的加工，减小四口连接管与卡接管之间的缝隙减小，再通过粘接和密封圈的设置，确保密封性。高精度加工采用电解加工的方式，电解时采用向四口连接管内部喷水并同步回收的方式，并通过调节水压，既使得四口连接管内部充满电解液，且又加快电解液的流通更换，加快散热并提高电解效果。只有在电解筒到位后卡槽电解件能够自动开始伸出进行卡槽的加工，确保加工的卡槽位置的准确，减小误差。

一种钛合金连接件的精密电解加工工艺，包括非标件四口连接管，所述四口连接管的中心处设有内凸部，且四口连接管的每个管口内侧壁上对称上设有一对卡槽，所述卡槽内设有一个贯通管壁的拆卸孔，包括如下步骤：

步骤一：先加工出的四口连接管的管口；

步骤二：沿着管口向内钻孔，使得四口连接管的四个管口相互贯通，同时钻出的孔的孔径小于管口内径，使得四口连接管内中心位置形成内凸部；

步骤三：在四口连接管的管口上既定位置打出两个贯通管壁的拆卸孔；

步骤四：在四口连接管的管口内既定位置利用电解加工的方式加工出卡槽；

步骤五：在步骤四进行的同时，利用电解加工的方式对管口内壁和内凸部外端面进行去毛刺处理。

优选的，四口连接管适配于卡接管，卡接管的外壁上设有能够伸缩的卡扣，所述卡扣后侧的卡接管上设有密封圈，所述步骤三和步骤四中既定位置为卡接管与四口连接管装配完成后卡扣所处的位置。

优选的，所述步骤四和步骤五中电解加工所用的加工设备包括加工基台、定位夹具和电解加工件，所述定位夹具位于加工基台内底部中心处，所述电解加工件滑动连接在加工基台的内壁上，且电解加工件还连接在气缸的输出轴上。

优选的，所述电解加工件包括底板、外筒、电解筒和伸缩筒，所述底板与气缸的输出轴连接，所述外筒和电解筒固定连接在底板上，所述外筒和电解筒之间设有伸缩内槽，所述伸缩筒位于伸缩内槽内，并与外筒和电解筒滑动连接，所述伸缩内槽内设有第一弹簧，所述第一弹簧两端分别连接在伸缩筒内端和伸缩内槽底部连接，所述电解筒前端设有出水口，所述伸缩筒的前端设有抽水口。

优选的，所述电解筒内设有与出水口连通的出水流道，所述伸缩筒内设有与抽水口和伸缩内槽连通的抽水流道，所述外筒内设有与伸缩内槽连通的排水流道，所述出水流道和排水流道通过软管与外部水泵连通，所述伸缩筒的外端还设有橡胶垫。

优选的，所述电解筒内设有水压腔，所述水压腔的内侧通过内流道与出水流道连通，所述水压腔内滑动连接有活塞板，所述活塞板通过连接杆与卡槽电解件连接，所述卡槽电解件滑动连接于电解筒内。

优选的，所述水压腔的外侧还通过通气管与卡槽电解件所在的开口槽连通。

优选的，所述水压腔的内侧还通过泄水管与出水流道连通，所述泄水管上设有单向阀。

优选的，所述伸缩内槽滑动连接有截断板，所述截断板的外侧与电解筒之间连接，所述截断板横在内流道中，并与之滑动连接。

本发明的优点在于：通过高精度的加工，减小四口连接管与卡接管之间的缝隙减小，再通过粘接和密封圈的设置，确保密封性。高精度加工采用电解加工的方式，电解时采用向四口连接管内部喷水并同步回收的方式，并通过调节水压，既使得四口连接管内部充满电解液，且又加快电解液的流通更换，加快散热并提高电解效果。只有在电解筒到位后卡槽电解件能够自动开始伸出进行卡槽的加工，确保加工的卡槽位置的准确，减小误差

附图说明

图1为本发明的工艺流程图；

图2为本发明中四口连接管和卡接管的结构示意图；

图3为本发明中电解加工装置的结构示意图；

图4为本发明装置中电解加工件的结构示意图；

图5为本发明装置中电解加工件的三维视图；

图6为本发明装置中电解加工件的内部结构示意图；

图7为图6中A部分的放大图；

图8为图6中B部分的放大图；

其中，01、四口连接管，02、内凸部，03、拆卸孔，04、卡槽，05、卡接管，06、卡扣，07、密封圈，11、加工基台，12、定位夹具，13、电解加工件，14、气缸，100、底板，101、外筒，102、电解筒，103、伸缩筒，104、橡胶垫，105、出水口，106、抽水口，107、出水流道，108、抽水流道，109、伸缩内槽，110、排水流道，111、第一弹簧，112、内流道，113、截断板，114、第二弹簧，115、水压腔，116、活塞板，117、第三弹簧，118、连接杆，119、通气管，120、泄水管，121、单向阀，122、卡槽电解件。

具体实施方式

为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。

如图1至图8所示，本发明加工的钛合金连接件是一种非标件，是一种四口连接管01，能够连接四根卡接管05，所述四口连接管01的中心处设有内凸部02，且四口连接管01的每个管口内侧壁上对称上设有一对卡槽04，所述卡槽04内设有一个贯通管壁的拆卸孔03，通过卡槽04和卡接管05上的卡扣06卡接，连接牢靠。通过在卡接管05前端涂上一圈粘胶，使得卡接管05与内凸部02连接紧密，再加上电解加工提高精度，减小四口连接管01与卡接管05之间的缝隙，再配合密封圈07，确保密封性。

而四口连接管01的具体加工方式包括如下步骤：

步骤一：先加工出的四口连接管01的管口；

步骤二：沿着管口向内钻孔，使得四口连接管01的四个管口相互贯通，同时钻出的孔的孔径小于管口内径，使得四口连接管01内中心位置形成内凸部02；

步骤三：在四口连接管01的管口上既定位置打出两个贯通管壁的拆卸孔03；

步骤四：在四口连接管01的管口内既定位置利用电解加工的方式加工出卡槽04；

步骤五：在步骤四进行的同时，利用电解加工的方式对管口内壁和内凸部02外端面进行去毛刺处理。

步骤三和步骤四中既定位置为卡接管05与四口连接管01装配完成后卡扣06所处的位置。

其中步骤四和步骤五同步进行，在完成步骤三后，将四口连接管01放置到加工基台11中的定位夹具12上固定，然后启动气缸14和驱动电解液流通的水泵即可。

其中电解加工装置中的电解加工件13包括底板100、外筒101、电解筒102和伸缩筒103，所述底板100与气缸14的输出轴连接，所述外筒101和电解筒102固定连接在底板100上，所述外筒101和电解筒102之间设有伸缩内槽109，所述伸缩筒103位于伸缩内槽109内，并与外筒101和电解筒102滑动连接，所述伸缩内槽109内设有第一弹簧111，所述第一弹簧111两端分别连接在伸缩筒103内端和伸缩内槽109底部连接，所述电解筒102前端设有出水口105，所述伸缩筒103的前端设有抽水口106。

出水口105喷出高速电解液流体，在通过抽水口106抽走，既使得四口连接管内部充满电解液，且又加快电解液的流通更换，加快散热并提高电解效果。

而电解液的完整流道是：流道电解筒102内设有与出水口105连通的出水流道107，所述伸缩筒103内设有与抽水口106和伸缩内槽109连通的抽水流道108，所述外筒101内设有与伸缩内槽109连通的排水流道110，所述出水流道107和排水流道110通过软管与外部水泵连通，所述伸缩筒103的外端还设有橡胶垫104。

为了确保只有在电解筒102到位后，卡槽电解件才能够自动开始伸出进行卡槽的加工，通过在电解筒102内设有水压腔115，所述水压腔115的内侧通过内流道112与出水流道107连通，所述水压腔115内滑动连接有活塞板116，所述活塞板116通过连接杆118与卡槽电解件122连接，所述卡槽电解件122滑动连接于电解筒102内。

所述水压腔115的外侧还通过通气管119与卡槽电解件122所在的开口槽连通。防止气压抵消水压，气体进入卡槽电解件122所在的开口槽后，通过缝隙排走。

特别的，所述水压腔115的内侧还通过泄水管120与出水流道107连通，所述泄水管120上设有单向阀121。在电解加工完成后，水压腔115中的电解液能够直接通过泄水管120排到出水流道107中，使得活塞板116在第三弹簧117的作用下复位。

而为了实现电解筒102到位后，卡槽电解件122自动开始伸出的功能，才有能稳定性更好的机械自启动机构，在伸缩内槽109滑动连接有截断板113，所述截断板113的外侧与电解筒102之间连接，所述截断板113横在内流道112中，并与之滑动连接。因此在电解筒102到位后，即伸缩筒103后滑到位，此时伸缩筒103带着截断板113后滑至放开内流道112，使得电解液在内压作用下流道水压腔115中，推动活塞板116上移进而使得卡槽电解件122自动开始缓慢伸出，通过控制水压大小，既能够控制卡槽电解件122的伸出速度和伸出高度，在卡槽电解件122缓慢伸出过程中既能够电解出卡槽04。

具体实施方式及原理：

四口连接管01的具体加工方式包括如下步骤：

一、先加工出的四口连接管01的管口；二、沿着管口向内钻孔，使得四口连接管01的四个管口相互贯通，同时钻出的孔的孔径小于管口内径，使得四口连接管01内中心位置形成内凸部02；三、在四口连接管01的管口上既定位置打出两个贯通管壁的拆卸孔03；四、在四口连接管01的管口内既定位置利用电解加工的方式加工出卡槽04；五、在步骤四进行的同时，利用电解加工的方式对管口内壁和内凸部02外端面进行去毛刺处理。

电解加工时，首先将四口连接管01放置到加工基台11中的定位夹具12上固定，然后启动气缸14和驱动电解液流通的水泵即可。

气缸14驱动电解加工件13向四口连接管01的管口内移动，使得电解筒102逐渐伸入到四口连接管01的管口内，而伸缩筒103由于抵住四口连接管01的管口，在不断后缩。

同时水泵工作，使得电解液最终通过出水口105喷出到四口连接管01的管口内，再通过抽水口106抽走，既使得四口连接管01内部充满电解液，且又加快电解液的流通更换，加快散热并提高电解效果。

在电解筒102到位后，即伸缩筒103后滑到位，此时伸缩筒103带着截断板113后滑至放开内流道112，使得电解液在内压作用下流道水压腔115中，推动活塞板116上移进而使得卡槽电解件122自动开始缓慢伸出，通过控制水压大小，既能够控制卡槽电解件122的伸出速度和伸出高度，在卡槽电解件122缓慢伸出过程中既能够电解出卡槽04.

加工完成后，出水的水泵最先停止工作，水压腔115中的电解液能够直接通过泄水管120排到出水流道107中，抽水的水泵继续工作，使得电解液抽走，防止泄露。活塞板116在第三弹簧117的作用下复位，带着卡槽电解件122复位，然后气缸14驱动电解加工件13复位，最后取走加工好的四口连接管01即可。

基于上述，本发明通过高精度的加工，减小四口连接管与卡接管之间的缝隙减小，再通过粘接和密封圈的设置，确保密封性。高精度加工采用电解加工的方式，电解时采用向四口连接管内部喷水并同步回收的方式，并通过调节水压，既使得四口连接管内部充满电解液，且又加快电解液的流通更换，加快散热并提高电解效果。只有在电解筒到位后卡槽电解件能够自动开始伸出进行卡槽的加工，确保加工的卡槽位置的准确，减小误差。

由技术常识可知，本发明可以通过其它的不脱离其精神实质或必要特征的实施方案来实现。因此，上述公开的实施方案，就各方面而言，都只是举例说明，并不是仅有的。所有在本发明范围内或在等同于本发明的范围内的改变均被本发明包含。

Claims

1.一种钛合金连接件的精密电解加工工艺，包括非标件四口连接管（01），所述四口连接管（01）的中心处设有内凸部（02），且四口连接管（01）的每个管口内侧壁上对称设有一对卡槽（04），所述卡槽（04）内设有一个贯通管壁的拆卸孔（03），其特征在于，包括如下步骤：

步骤一：先加工出四口连接管（01）的管口；

步骤二：沿着管口向内钻孔，使得四口连接管（01）的四个管口相互贯通，同时钻出的孔的孔径小于管口内径，使得四口连接管（01）内中心位置形成内凸部（02）；

步骤三：在四口连接管（01）的管口上既定位置打出两个贯通管壁的拆卸孔（03）；

步骤四：在四口连接管（01）的管口内既定位置利用电解加工的方式加工出卡槽（04）；

步骤五：在步骤四进行的同时，利用电解加工的方式对管口内壁和内凸部（02）外端面进行去毛刺处理；

所述四口连接管（01）适配于卡接管（05），卡接管（05）的外壁上设有能够伸缩的卡扣（06），所述卡扣（06）后侧的卡接管（05）上设有密封圈（07），所述步骤三和步骤四中既定位置为卡接管（05）与四口连接管（01）装配完成后卡扣（06）所处的位置，所述步骤四和步骤五中电解加工所用的加工设备包括加工基台（11）、定位夹具（12）和电解加工件（13），所述定位夹具（12）位于加工基台（11）内底部中心处，所述电解加工件（13）滑动连接在加工基台（11）的内壁上，且电解加工件（13）还连接在气缸（14）的输出轴上；

所述电解加工件（13）包括底板（100）、外筒（101）、电解筒（102）和伸缩筒（103），所述底板（100）与气缸（14）的输出轴连接，所述外筒（101）和电解筒（102）固定连接在底板（100）上，所述外筒（101）和电解筒（102）之间设有伸缩内槽（109），所述伸缩筒（103）位于伸缩内槽（109）内，并与外筒（101）和电解筒（102）滑动连接，所述伸缩内槽（109）内设有第一弹簧（111），所述第一弹簧（111）两端分别连接在伸缩筒（103）内端和伸缩内槽（109）底部，所述电解筒（102）前端设有出水口（105），所述伸缩筒（103）的前端设有抽水口（106）；

所述电解筒（102）内设有与出水口（105）连通的出水流道（107），所述伸缩筒（103）内设有与抽水口（106）和伸缩内槽（109）连通的抽水流道（108），所述外筒（101）内设有与伸缩内槽（109）连通的排水流道（110），所述出水流道（107）和排水流道（110）通过软管与外部水泵连通，所述伸缩筒（103）的外端还设有橡胶垫（104）；

所述电解筒（102）内设有水压腔（115），所述水压腔（115）的内侧通过内流道（112）与出水流道（107）连通，所述水压腔（115）内滑动连接有活塞板（116），所述活塞板（116）通过连接杆（118）与卡槽电解件（122）连接，所述卡槽电解件（122）滑动连接于电解筒（102）内，所述伸缩内槽（109）滑动连接有截断板（113），所述截断板（113）的外侧与电解筒（102）连接，所述截断板（113）横在内流道（112）中，并与之滑动连接。

2.根据权利要求1所述的一种钛合金连接件的精密电解加工工艺，其特征在于：所述水压腔（115）的外侧还通过通气管（119）与卡槽电解件（122）所在的开口槽连通。

3.根据权利要求1所述的一种钛合金连接件的精密电解加工工艺，其特征在于：所述水压腔（115）的内侧还通过泄水管（120）与出水流道（107）连通，所述泄水管（120）上设有单向阀（121）。