CN215145421U - 一种用于外廓型面电解加工的电解液整流和背压装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及电解加工制造技术领域，具体涉及一种用于外廓型面电解加工的电解液整流和背压装置。本实用新型为解决流场分布不均、空穴、加工质量不一致的问题。采用的技术方案包括前端整流机构、阴极、背压调整机构、收液腔和阳极工件；所述的阴极的下端面间隙设置于阳极工件上，前端整流机构通过若干个紧固螺钉连接于阴极前侧，收液腔设置于阴极的后侧，背压调整机构连接于收液腔的上方，收液腔后侧留有矩形出液口。
Description
技术领域
本实用新型涉及电解加工制造技术领域，具体涉及一种用于外廓型面电解加工的电解液整流和背压装置。
背景技术
难加工金属材料拉伸状零件广泛运用于交通运输、精密传动，但其外廓型面(尤其是曲面类外廓型面)加工难度大，加工质量难以保证。通常，该类零件常采用机械铣削、磨削等机械加工方法进行加工，但由于材料切削困难，存在加工效率低、刀具磨损严重、加工成本高、有加工应力等问题。
电解加工是一种基于工件阳极在溶液中发生离子蚀除机理，利用工具阴极对金属工件进行非接触式溶解去除的加工技术，具有加工材料范围广(不受材料硬度限制)、加工效率高(是常规机械加工2-3倍)、加工质量好、工具阴极无损耗(可反复使用)、不产生残余应力和变形等优点，在难切削金属材料复杂结构或特殊曲面结构的加工方面具有显著优势，是难加工金属材料外轮廓面的一种理想加工技术。
针对拉伸状零件曲面类外廓型面的电解加工，通常采用拷贝式电解加工技术，加工时一般采用侧向供液的方式。为了确保电解加工整个过程中流场和压力场分布均匀，避免出现空穴、流程不均匀等现象，保证电解加工时具有良好的密封效果，需要设计合理可行的工艺装置。
实用新型内容
有鉴于此，本实用新型为解决流场分布不均、空穴、加工质量不一致的问题，提供一种用于外廓型面电解加工的电解液整流和背压装置。
为解决现有技术存在的问题，本实用新型的技术方案是：一种用于外廓型面电解加工的电解液整流和背压装置，其特征在于：包括前端整流机构、阴极、背压调整机构、收液腔和阳极工件；
所述的阴极的下端面间隙设置于阳极工件上，前端整流机构通过若干个紧固螺钉连接于阴极前侧，收液腔设置于阴极的后侧，背压调整机构连接于收液腔的上方，收液腔后侧留有矩形出液口。
进一步，前端整流机构由整流块一、整流块二、整流块三、下壳体和上壳体组成；所述的整流块一、整流块二、整流块三均为“T”型结构，其轴向均设置有条状进液孔，并依次通过螺钉固连于一体，整流块一的前端设置有螺纹与电解液出液管道连接，整流块三的后端面与上壳体的前端面固连；所述的上壳体和下壳体为整体式多曲面结构；上壳体的底部设置有与下壳体的顶部弧面相配合的凹面，通过弧面与凹面配合与下壳体相贴设置，上壳体的上部后侧面与阴极的前侧面连接，下壳体扣于阳极工件前端非加工表面，所述的下壳体的底部通过固定曲面板卡紧在阳极工件非加工区域上。
进一步，背压调整机构包括螺杆、安装板和支撑块；所述的安装板通过紧固螺钉连接于阴极后侧面，安装板中间设置有螺纹孔，螺杆穿过螺纹孔，其最下端连接圆盘，螺杆中部设置有两个限位圆台，分别设置于安装板上下端，下端的限位圆台与圆盘之间设置有调节板，通过螺杆转动带动调节板上下移动，进而改变收液腔体中电解液体积，达到调节压力的目的，支撑块设置于安装板的底部，支撑块的两侧插设于收液腔的矩形腔体前端两侧的条形槽内。
进一步，收液腔包含矩形腔体和卡板；矩形腔体和支撑块扣于阳极工件后端非加工区域上，矩形腔体的底部通过紧固螺钉连接卡板进行卡紧。
进一步，阴极下端型面与阳极工件上端外廓型面相似，阴极上端设置有与电解加工机床主轴相连外螺纹。
进一步，支撑块与安装板之间通过密封垫进行密封；矩形腔体和卡板之间通过橡胶密封条进行密封。
进一步，前端整流机构的3个整流块连接处外部均涂抹密封胶实行二次密封；所述上壳体与阴极前侧连接处、安装板与阴极后侧连接处外部涂抹密封胶实行二次密封；所述下壳体与阳极工件前端非加工区域接触处、收液腔与阳极工件后端非加工区域接触处，通过垫弹性垫实现阳极工件的保护。
与现有技术相比，本实用新型的优点如下：
1、本实用新型结构简单、安装操作方便，比机械加工更有优势；
2、本实用新型可为难加工金属材料拉伸状零件曲面类外廓型面的电解加工提供配套的工艺装置，并且不受金属材料硬度的限制；
3、本实用新型前端整流机构可以根据加工轮廓面的不同，更改整流块流液孔形状适应多种外廓面的加工；
4、本实用新型电解液前端整流结构可实现电解液由圆形输入口形状，经过前端三次整流改变为与被加工外廓型面相似的过液面形状，确保电解加工区域流程均匀，不产生空穴现象；
5、本实用新型后端背压调整机构通过螺杆旋转驱动调节板的上下移动，移动的位移量由螺杆旋转进行准确控制，通过位移精确调整收液腔的收液体积，进而控制压力调节数值。
附图说明：
图1是本实用新型的整体装配图；
图2是本实用新型前端整流机构结构爆炸图；
图3是本实用新型的阴极两侧密封处结构示意图；
图4是本实用新型的后端整流机构结构爆炸图；
图5是本实用新型的背压调整机构图；
图6是本实用新型的工作过程图；
附图中，01-前端整流机构、02-阴极、03-背压调整机构、04-收液腔、05-阳极工件；
011-整流块一、012-整流块二、013-整流块三、014-下壳体、015-壳体下端密封垫、016-固定曲面板、017-上壳体、018-弹性密封垫、019-紧固螺钉、0110-垫片；
021-弹性密封垫、022-固定板；
031-螺杆、032-限位圆台、033-安装板、034-紧固螺钉、035-调节板、036-圆盘、037-支撑块；
041-矩形腔体、042-橡胶密封条、043-卡板。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
本实用新型装置可实现前端整流和后端背压的功能，电解液从供液管道流入后，在进入加工区域之前，前端结构会将圆柱形供液面整流成与被加工外廓型面相似的过液面形状，确保加工间隙处电解液充分均匀，保证加工区域具有良好的流场分布，流经加工区域后，通过电解加工装置后端结构实现电解液的收集和调压，通过后端背压装置中螺杆旋转控制调节板上下移动，进而改变收液腔体积达到调压的目的，防止电解液压力突降导致加工区域表面质量不一致现象，实现高质量加工。
为实现上述功能，本实用新型提供一种用于外廓型面电解加工的电解液整流和背压装置，包括前端整流机构01、阴极02、背压调整机构03、收液腔04和阳极工件05；
阳极工件05固定于加工平台上，阴极02通过上部螺纹连接于主轴上，并与阳极工件05之间保持一定加工间隙，前端整流机构01通过多个紧固螺钉连接在阴极02前侧，背压调整机构03通过紧固螺钉和榫卯结构连接于收液腔04上方，再通过紧固螺钉连接在阴极02后侧，收液腔04后侧留有矩形出液口，如图1所示；
所述前端整流机构01由整流块一011、整流块二012、整流块三013、下壳体014、壳体下端密封垫015、固定曲面板016、上壳体017、弹性密封垫018、紧固螺钉019、垫片0110组成；整流块一011、整流块二012、整流块三013均为“T”型结构，其轴向均设置有条状进液孔，并依次通过螺钉固连于一体，整流块一011的前端设置有螺纹与电解液出液管道连接，整流块三013的后端面通过夹紧螺钉与上壳体017的前端面固连；所述的上壳体017和下壳体014为整体式多曲面结构；上壳体017的底部设置有与下壳体14的顶部弧面相配合的凹面，通过弧面与凹面配合与下壳体14相贴设置，上壳体017的上部后侧面通过紧固螺钉019与阴极02的前侧面连接，下壳体014扣于阳极工件05前端非加工表面，所述的下壳体014的底部通过紧固螺钉019连接固定曲面板016卡紧在阳极工件非加工区域上，如图2所示。
上述背压调整机构03和收液腔04组成背压装置，背压调整机构03由螺杆031、限位圆台032、安装板033、紧固螺钉034、调节板035、圆盘036、支撑块037组成；收液腔04由矩形腔体041、橡胶密封条042、卡板043组成；安装板033通过紧固螺钉034连接于阴极02后侧面，安装板033中间设置有螺纹孔，螺杆031穿过螺纹孔，其最下端连接圆盘036，螺杆031中部设置有两个限位圆台032，分别设置于安装板033上下端，下端的限位圆台032与圆盘036之间设置有调节板035，通过螺杆031转动带动调节板035上下移动，进而改变收液腔体中电解液体积，达到调节压力的目的，支撑块037设置于安装板033的底部，支撑块037的两侧插设于收液腔04的矩形腔体041前端两侧的条形槽内，矩形腔体041和支撑块037扣于阳极工件05后端非加工区域上，矩形腔体041的底部通过紧固螺钉连接卡板043进行卡紧，支撑块037和安装板033之间使用密封垫进行密封，矩形腔体041和卡板043之间通过橡胶密封条042进行密封，如图4和图5所示。
上述装置通过紧固螺钉连接处，两个连接结构之间均通过弹性密封垫进行密封处理；前端整流机构01整流块连接处，连接处外部均通过涂抹密封胶实行二次密封；所述上壳体017与阴极02前侧连接处、安装板033与阴极02后侧连接处，其连接处外部通过涂抹密封胶实行二次密封；所述下壳体014与阳极工件05前端非加工区域接触处、收液腔04与阳极工件05后端非加工区域接触处，通过垫弹性垫实现阳极工件05的保护。
上述阴极02材料为导电良好的金属材料，比如黄铜等，保证良好的导电性；
上述整流块一011、整流块二012、整流块三013的材料为金属材料，块体内部加工不同形状输液口，保证供液稳定性；
上述上壳体017、下壳体014、固定曲面板016材料为绝缘材料，可以采用亚克力材料，保证阴极工作端绝缘，不对阴极造成损坏；
上述安装板033、调节板035、支撑块037材料为绝缘材料，保证加工准确性；
上述限位圆台032、圆盘036材料为金属材料；
上述阴极02下端型面与阳极工件05上端外廓型面相似，阴极02上端设置有与电解加工机床主轴相连的外螺纹。
阴极两侧用紧固螺钉连接弹性密封垫021和固定板022进行密封，如图2所示；
本实用新型的工作过程，如图6所示：
图中箭头方向即为电解液流向，电解加工时，电解液从左侧圆柱形管道流入，经过三个整流块将流液口形状改变为与被加工外廓型面相似的过液面形状，并流经上壳体017和下壳体014形成的中间流道，流至阴极02和阳极工件05中间，流经加工区域后，由收液腔04进行电解液收集，同时经过背压调整机构03调节电解液收液体积，进而达到调压的目的，防止加工区域末端压力突降产生的加工质量不一致问题，收液腔04后端加工矩形出口进行电解液回收。
背压调整机构03置于收液腔04前端上侧，加工时可通过旋转螺杆031带动调节板035上下移动，进而改变收液腔04收液体积达到调节压力的目的，同时，通过改变电解液出口端压力确保获得良好的加工质量。
以上所述仅是本实用新型的优选实施例，并非用于限定本实用新型的保护范围，应当指出，对本技术领域的普通技术人员在不脱离本实用新型原理的前提下，对其进行若干改进与润饰，均应视为本实用新型的保护范围。
Claims (7)
1.一种用于外廓型面电解加工的电解液整流和背压装置，其特征在于：包括前端整流机构(01)、阴极(02)、背压调整机构(03)、收液腔(04)和阳极工件(05)；
所述的阴极(02)的下端面间隙设置于阳极工件(05)上，前端整流机构(01)通过若干个紧固螺钉连接于阴极(02)前侧，收液腔(04)设置于阴极(02)的后侧，背压调整机构(03)连接于收液腔(04)的上方，收液腔(04)后侧留有矩形出液口。
2.根据权利要求1所述的一种用于外廓型面电解加工的电解液整流和背压装置，其特征在于：所述前端整流机构(01)由整流块一(011)、整流块二(012)、整流块三(013)、下壳体(014)和上壳体(017)组成；所述的整流块一(011)、整流块二(012)、整流块三(013)均为“T”型结构，其轴向均设置有条状进液孔，并依次通过螺钉固连于一体，整流块一(011)的前端设置有螺纹与电解液出液管道连接，整流块三(013)的后端面与上壳体(017)的前端面固连；所述的上壳体(017)和下壳体(014)为整体式多曲面结构；上壳体(17)的底部设置有与下壳体(14)的顶部弧面相配合的凹面，通过弧面与凹面配合与下壳体(14)相贴设置，上壳体(017)的上部后侧面与阴极(02)的前侧面连接，下壳体(014)扣于阳极工件(05)前端非加工表面，所述的下壳体(014)的底部通过固定曲面板(016)卡紧在阳极工件非加工区域上。
3.根据权利要求1所述的一种用于外廓型面电解加工的电解液整流和背压装置，其特征在于：所述背压调整机构(03)包括螺杆(031)、安装板(033)和支撑块(037)；所述的安装板(033)通过紧固螺钉(034)连接于阴极(02)后侧面，安装板(033)中间设置有螺纹孔，螺杆(031)穿过螺纹孔，其最下端连接圆盘(036)，螺杆(031)中部设置有两个限位圆台(032)，分别设置于安装板(033)上下端，下端的限位圆台(032)与圆盘(036)之间设置有调节板(035)，通过螺杆(031)转动带动调节板(035)上下移动，进而改变收液腔体中电解液体积，达到调节压力的目的，支撑块(037)设置于安装板(033)的底部，支撑块(037)的两侧插设于收液腔(04)的矩形腔体(041)前端两侧的条形槽内。
4.根据权利要求1所述的一种用于外廓型面电解加工的电解液整流和背压装置，其特征在于：所述收液腔(04)包含矩形腔体(041)和卡板(043)；矩形腔体(041)和支撑块(037)扣于阳极工件(05)后端非加工区域上，矩形腔体(041)的底部通过紧固螺钉连接卡板(043)进行卡紧。
5.根据权利要求2或3或4所述的一种用于外廓型面电解加工的电解液整流和背压装置，其特征在于：所述阴极(02)下端型面与阳极工件(05)上端外廓型面相似，阴极(02)上端设置有与电解加工机床主轴相连外螺纹。
6.根据权利要求5所述的一种用于外廓型面电解加工的电解液整流和背压装置，其特征在于：所述的支撑块(037)与安装板(033)之间通过密封垫进行密封；矩形腔体(041)和卡板(043)之间通过橡胶密封条(042)进行密封。
7.根据权利要求6所述的一种用于外廓型面电解加工的电解液整流和背压装置，其特征在于：所述的前端整流机构(01)的3个整流块连接处外部均涂抹密封胶实行二次密封；所述上壳体(017)与阴极(02)前侧连接处、安装板(033)与阴极(02)后侧连接处外部涂抹密封胶实行二次密封；所述下壳体(014)与阳极工件(05)前端非加工区域接触处、收液腔(04)与阳极工件(05)后端非加工区域接触处，通过垫弹性垫实现阳极工件(05)的保护。
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