RU2568404C2 - Method of making of template from resilient flexible sheet-like dielectric materials for electrochemical sizing - Google Patents

Method of making of template from resilient flexible sheet-like dielectric materials for electrochemical sizing Download PDF

Info

Publication number
RU2568404C2
RU2568404C2 RU2013158250/02A RU2013158250A RU2568404C2 RU 2568404 C2 RU2568404 C2 RU 2568404C2 RU 2013158250/02 A RU2013158250/02 A RU 2013158250/02A RU 2013158250 A RU2013158250 A RU 2013158250A RU 2568404 C2 RU2568404 C2 RU 2568404C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
template
windows
breadboard
layout
electrode
Prior art date
Application number
RU2013158250/02A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2013158250A (en
Inventor
Владислав Павлович Смоленцев
Владислав Львович Мозгалин
Сергей Степанович Юхневич
Иван Тихонович Коптев
Original Assignee
Федеральное государственное унитарное предприятие "Государственный космический научно-производственный центр имени М.В. Хруничева" (ФГУП "ГКНПЦ им. М.В. Хруничева")
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 Федеральное государственное унитарное предприятие "Государственный космический научно-производственный центр имени М.В. Хруничева" (ФГУП "ГКНПЦ им. М.В. Хруничева") filed Critical Федеральное государственное унитарное предприятие "Государственный космический научно-производственный центр имени М.В. Хруничева" (ФГУП "ГКНПЦ им. М.В. Хруничева")
Priority to RU2013158250/02A priority Critical patent/RU2568404C2/en
Publication of RU2013158250A publication Critical patent/RU2013158250A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2568404C2 publication Critical patent/RU2568404C2/en

Links

Images

Landscapes

  • Shaping Of Tube Ends By Bending Or Straightening (AREA)
  • Electrical Discharge Machining, Electrochemical Machining, And Combined Machining (AREA)

Abstract

FIELD: process engineering.
SUBSTANCE: invention relates to electrochemical sizing and can be used for making recesses that compose turbulence promoters in narrow grooves, for example, in heat engine cooling systems. Template breadboard is made of elastic flexible dielectric sheet its depth making half the difference between part groove width and that of electrode in said groove. Template breadboard is provided with through openings to make recesses in part grooves of preset sizes and position. Then, template breadboard is loaded in transverse direction with increasing stretching forces at measurement of breadboard material depth to decrease it to preset spark gap. Now, stretching force is fixed to measure sizes and position of said through openings in template breadboard and their shift relative to preset magnitudes. Results of measurements allowed for, the same material is used to make template breadboard is made of elastic flexible dielectric sheet its depth making half the difference between part groove width and that of electrode in said groove.
EFFECT: higher efficiency of the process.
2 dwg, 1 ex

Description

Способ относится к области машиностроения и может быть использован при электрохимической размерной обработке получения углублений, формирующих турбулизаторы в узких пазах, например в охлаждающих системах тепловых двигателей.The method relates to the field of mechanical engineering and can be used in electrochemical dimensional processing to obtain recesses forming turbulators in narrow grooves, for example, in cooling systems of heat engines.

Известен способ [1], с. 7, по которому в качестве материала для трафаретов, служащих шаблоном для маркирования используется специальная бумага, обладающая гибкостью и имеющая окна для локализации процесса анодного растворения и получения углублений. Недостатком способа является невозможность создания равномерного межэлектродного зазора в пазах, корректировки положения окон при изгибе трафарета по форме места обработки заготовки из-за изменения положения окон в процессе изгиба.The known method [1], p. 7, according to which, as a material for the stencils that serve as a template for marking, special paper is used, which is flexible and has windows for localizing the process of anodic dissolution and obtaining recesses. The disadvantage of this method is the impossibility of creating a uniform interelectrode gap in the grooves, adjusting the position of the windows when bending the stencil according to the shape of the workpiece processing position due to a change in the position of the windows during bending.

Известен способ [2] электрохимической размерной обработки, по которому на трафарет наносят слой эластичного материала, повторяющего контур трафарета, который выдавливают в сторону окон, ограничивающих зону обработки.A known method [2] of electrochemical dimensional processing, in which a layer of elastic material is applied to the stencil, repeating the contour of the stencil, which is extruded towards the windows that limit the processing zone.

К недостаткам способа относится невозможность сохранения формы и положения окон в эластичном слое трафарета в случае его изгиба и утрата точности обработки.The disadvantages of the method include the inability to preserve the shape and position of the windows in the elastic layer of the stencil in case of bending and loss of precision.

Наиболее близким аналогом к предлагаемому способу является способ [2].The closest analogue to the proposed method is the method [2].

Техническим результатом, на достижение которого направлено данное изобретение, является получение точных углублений с заданной геометрией и положением в пазах детали при электрохимической размерной обработке.The technical result to which this invention is directed is to obtain accurate recesses with a given geometry and position in the grooves of the part during electrochemical dimensional processing.

Данный технический результат достигается тем, что шаблон изготавливают из эластичного гибкого листового диэлектрического материала для электрохимической размерной обработки и предназначен для установки на электрод при получении углублений в узких пазах детали. Способ включает изготовление макета шаблона из эластичного гибкого листового диэлектрического материала с толщиной листа, равной полуразности между шириной паза в детали и шириной электрода в пазе. При этом в макете шаблона выполняют сквозные окна для получения углублений в пазах детали с заданными размерами и положением. Затем макет шаблона нагружают в поперечном направлении возрастающими растягивающими силами при одновременном измерении толщины материала макета шаблона и продолжают нагружать до снижения толщины макета шаблона на величину заданного межэлектродного зазора. После чего фиксируют величину растягивающей силы, замеряют при этой силе размеры и положение сквозных окон в макете шаблона и измеряют изменение размеров окон и величину их смещения относительно заданных величин. Затем с учетом измерений из того же материала изготавливают шаблон, сквозные окна в котором выполняют уменьшенными в поперечном и увеличенными в продольном сечении по сравнению с макетом шаблона. Положение сквозных окон в шаблоне смещают на величину изменения размеров материала макета шаблона при растяжении на участке между соседними окнами.This technical result is achieved by the fact that the template is made of flexible flexible sheet dielectric material for electrochemical dimensional processing and is intended for installation on the electrode when receiving recesses in the narrow grooves of the part. The method includes making a mock-up of a template from an elastic flexible sheet dielectric material with a sheet thickness equal to the half-difference between the width of the groove in the part and the width of the electrode in the groove. At the same time, through windows are made in the layout of the template to obtain recesses in the grooves of the part with the given dimensions and position. Then, the template of the template is loaded in the transverse direction by increasing tensile forces while measuring the thickness of the material of the template of the template and continue to load until the thickness of the template is reduced by the value of the specified interelectrode gap. After that, the magnitude of the tensile force is fixed, the dimensions and position of the through windows in the layout of the template are measured at this force, and the change in the size of the windows and the magnitude of their displacement relative to the specified values are measured. Then, taking into account the measurements, a template is made from the same material, the through-windows in which are made reduced in the transverse and enlarged in the longitudinal section in comparison with the layout of the template. The position of the through windows in the template is shifted by the amount of change in the size of the material of the template layout when stretched in the area between adjacent windows.

Способ поясняется фигурами 1 и 2.The method is illustrated by figures 1 and 2.

На фиг. 1 показан макет шаблона из гибкого эластичного диэлектрического материала.In FIG. 1 shows a mock-up of a template of flexible flexible dielectric material.

На фиг. 2 приведена схема установки шаблона по месту электрохимической размерной обработки с межэлектродным зазором между электродом и деталью и с окнами в местах получения углублений в пазах детали.In FIG. Figure 2 shows the installation diagram of the template at the place of electrochemical dimensional processing with an interelectrode gap between the electrode and the part and with windows at the places where the recesses are received in the grooves of the part.

В макете шаблона 1 (фиг. 1), выполненного из листового гибкого диэлектрического материала толщиной 2, вырезают сквозные окна 3 в местах осуществления анодного процесса электрической размерной обработки углублений на детали.In the layout of the template 1 (Fig. 1), made of sheet flexible dielectric material with a thickness of 2, through holes 3 are cut out at the places of the anode process of electric dimensional processing of the recesses on the part.

Макет шаблона 1 в поперечном направлении нагружают растягивающей силой 4, вызывающей удлинение 5 макета шаблона 1 в поперечном направлении и сужение участка макета шаблона 1 в перпендикулярном продольном направлении. При этом размеры сквозных окон 3 изменяются как в продольном 6, так и в поперечном 7 направлении. Изменяется длина участков между соседними окнами в продольном 8 и поперечном 9 направлениях.The layout of the template 1 in the transverse direction is loaded with a tensile force 4, causing elongation 5 of the layout of the template 1 in the transverse direction and the narrowing of the plot of the layout of the template 1 in the perpendicular longitudinal direction. In this case, the dimensions of the through windows 3 vary both in the longitudinal 6 and in the transverse 7 direction. The length of the sections between adjacent windows in the longitudinal 8 and transverse 9 directions changes.

Под действием растягивающей силы 4 толщина 2 макета шаблона 1 снижается до величины 10 (фиг. 2). Фиксируют величину растягивающей силы 4 и, не снимая действия силы 4, измеряют удлинение 5 макета шаблона 1 и полученные в макете шаблона 1 размеры сквозных окон 3 в продольном 6 и поперечном 7 направлениях, смещение положения окон 3 в продольном 8 и поперечном 9 направлениях. По результатам измерений из того же материала, как у макета шаблона 1, изготавливают шаблон 11 с окнами 12, изготовленными с учетом изменения размеров 6; 7 сквозных окон 3 в макете шаблона 1 и положения окон 8; 9 (фиг. 1) в макете шаблоне 1 при действии силы 4. При этом расстояние между окнами 12 (фиг. 2) в продольном направлении 8 (фиг. 1) может уменьшаться в пределах упругости материала макета шаблона 11. Устанавливают шаблон 11 на электрод 13 и вместе с электродом 13 помещают в паз 14 детали 15.Under the action of the tensile force 4, the thickness 2 of the layout of the template 1 is reduced to a value of 10 (Fig. 2). The magnitude of the tensile force 4 is fixed and, without removing the action of the force 4, the elongation 5 of the layout of the template 1 is measured and the dimensions of the through windows 3 in the longitudinal 6 and transverse 7 directions obtained in the layout of the template 1, the displacement of the position of the windows 3 in the longitudinal 8 and transverse 9 directions are measured. According to the measurement results from the same material as the layout of template 1, make template 11 with windows 12, made taking into account the change in size 6; 7 through windows 3 in the layout of the template 1 and the position of the windows 8; 9 (Fig. 1) in the layout of the template 1 under the action of a force 4. In this case, the distance between the windows 12 (Fig. 2) in the longitudinal direction 8 (Fig. 1) can decrease within the elasticity of the material of the layout of the template 11. Install the template 11 on the electrode 13 and together with the electrode 13 are placed in the groove 14 of the part 15.

Прикладывают к концам шаблона 11 силу 4, установленную для макета 1. Формируется межэлектродный зазор 16, величина которого является разницей между размерами 17 паза 14 в детали 15 и размерами 18 электрода 13 (задана чертежом детали) и толщиной 10 шаблона 11. После действия растягивающей силы 4 на шаблон 11 окна 12 занимают на шаблоне 11 положение, необходимое для получения (по требованиям чертежа детали) положения с размерами 19; 20 в поперечном направлении и с требуемыми размерами в продольном направлении (на фиг. 2 не показано).A force 4 set for the layout 1 is applied to the ends of the template 11. An electrode gap 16 is formed, the size of which is the difference between the dimensions 17 of the groove 14 in the part 15 and the dimensions 18 of the electrode 13 (defined by the detail drawing) and the thickness 10 of the template 11. After the tensile force 4 on the template 11 of the window 12 occupy on the template 11 the position necessary to obtain (according to the requirements of the drawing details) position with dimensions 19; 20 in the transverse direction and with the required dimensions in the longitudinal direction (not shown in FIG. 2).

В положении, приведенном на фиг. 2, проводят электрохимическую размерную обработку по схеме с неподвижными (относительно паза 14 детали 15) электродами 13, для чего через межэлектродный зазор 16 прокачивают электролит, а на электрод 13 и деталь 15 подают постоянный низковольтный ток (деталь-анод) и выполняют обработку углублений 21 на боковой и донной поверхности паза 14, например, по времени обработки. Режимы электрохимической размерной обработки могут быть приняты, например, по [2].In the position shown in FIG. 2, electrochemical dimensional processing is carried out according to the scheme with the electrodes 13 stationary (relative to the groove 14 of the part 15), for which an electrolyte is pumped through the interelectrode gap 16, and a constant low-voltage current is supplied to the electrode 13 and part 15 (the anode part) and the recesses 21 are processed on the side and bottom surface of the groove 14, for example, by processing time. Modes of electrochemical dimensional processing can be taken, for example, according to [2].

Пример осуществления способа.An example implementation of the method.

Необходимо на донной части и боковых участках пазов для охлаждения камеры сгорания ракетного двигателя получить турбулизаторы потока охлаждающей криогенной газожидкостной среды.It is necessary to obtain turbulators of the flow of a cooling cryogenic gas-liquid medium at the bottom and side sections of grooves for cooling the combustion chamber of a rocket engine.

Размеры пазов: ширина=1,5 мм, глубина=4,8 мм, материал камеры сгорания - бронза.The dimensions of the grooves: width = 1.5 mm, depth = 4.8 mm, the material of the combustion chamber is bronze.

Размеры углублений, формирующих турбулизаторы: длина 2,2±0,5 мм, ширина 1,2±0,1 мм, глубина 0,3+0,05 мм.The dimensions of the recesses forming the turbulators are: length 2.2 ± 0.5 mm, width 1.2 ± 0.1 mm, depth 0.3 +0.05 mm.

Шаг между углублениями в продольном направлении 3±0,2 мм. Расстояние между углублениями в поперечном направлении 1,2±0,3 мм.The pitch between the recesses in the longitudinal direction is 3 ± 0.2 mm. The distance between the recesses in the transverse direction is 1.2 ± 0.3 mm.

Шаблон и макет шаблона изготовлены из лавсановой пленки с толщиной 0,3 мм. Межэлектродный зазор 0,15±0,02 мм. При приложении на макет шаблона растягивающей силы 600 Н его длина в поперечном направлении увеличилась на 18%, а размеры окон и их положение сместилось на 0,8 мм в поперечном направлении и 0,5 мм в продольном. С учетом этого изготовлен шаблон.The template and the layout of the template are made of polyester film with a thickness of 0.3 mm. The interelectrode gap is 0.15 ± 0.02 mm. When a tensile force of 600 N was applied to the template, its length in the transverse direction increased by 18%, and the size of the windows and their position shifted by 0.8 mm in the transverse direction and 0.5 mm in the longitudinal direction. With this in mind, a template is made.

Шаблон установлен на электроде с шириной 0,9 мм и помещен в паз детали. К концам шаблона приложена растягивающая сила 600 Н, после чего образовался межэлектродный зазор 0,1±0,01 мм. Режим электрохимической размерной обработки: электролит - 15% водный раствор Na2NO3, давление на входе - 0,3 мПа, напряжение тока 12 В. Время обработки - 2,8 мин.The template is mounted on an electrode with a width of 0.9 mm and placed in the groove of the part. A tensile force of 600 N was applied to the ends of the template, after which an interelectrode gap of 0.1 ± 0.01 mm was formed. Electrochemical dimensional processing mode: electrolyte - 15% aqueous solution of Na 2 NO 3 , inlet pressure - 0.3 MPa, voltage 12 V. Processing time - 2.8 min.

Результаты обработки: размеры углублений и их положение в пазах соответствуют требованиям чертежа.Processing results: the dimensions of the recesses and their position in the grooves correspond to the requirements of the drawing.

ИсточникиSources

1. Смоленцев В.П. Электрохимическое маркирование деталей / В.П. Смоленцев, Г.П. Смоленцев, З.Б. Садыков. М.: Машиностроение, 1983, 72 с.1. Smolentsev V.P. Electrochemical marking of parts / V.P. Smolentsev, G.P. Smolentsev, Z.B. Sadykov. M .: Engineering, 1983, 72 p.

2. Авторское свидетельство 1839126 (СССР). Способ электрохимической обработки / З.Б. Садыков, В.П. Смоленцев, Р.А. Алфимов. БИ, 1993, №48-47.2. Copyright certificate 1839126 (USSR). The method of electrochemical processing / Z.B. Sadykov, V.P. Smolentsev, R.A. Alfimov. BI, 1993, No. 48-47.

Claims (1)

Способ изготовления шаблона из эластичного гибкого листового диэлектрического материала для электрохимической размерной обработки, предназначенного для установки на электрод при получении углублений в узких пазах детали, включающий изготовление макета шаблона из эластичного гибкого листового диэлектрического материала с толщиной листа, равной полуразности между шириной паза в детали и шириной электрода в пазе, при этом в макете шаблона выполняют сквозные окна для получения углублений в пазах детали с заданными размерами и положением, затем макет шаблона нагружают в поперечном направлении возрастающими растягивающими силами при одновременном измерении толщины материала макета шаблона и продолжают нагружать до снижения толщины макета шаблона на величину заданного межэлектродного зазора, после чего фиксируют величину растягивающей силы, замеряют при этой силе размеры и положение сквозных окон в макете шаблона и измеряют изменение размеров окон и величину их смещения относительно заданных величин, затем с учетом измерений из того же материала изготавливают шаблон, сквозные окна в котором выполняют уменьшенными в поперечном и увеличенными в продольном сечении по сравнению с макетом шаблона, причем положение сквозных окон в шаблоне смещают на величину изменения размеров материала макета шаблона при растяжении на участке между соседними окнами. A method of manufacturing a template from an elastic flexible sheet dielectric material for electrochemical dimensional processing intended for installation on an electrode when receiving recesses in narrow grooves of a part, comprising making a mock-up of a template from elastic flexible sheet dielectric material with a sheet thickness equal to half-difference between the width of the groove in the part and the width the electrode in the groove, while in the layout of the template, through windows are made to receive recesses in the grooves of the part with the given dimensions and position eat, then the template of the template is loaded in the transverse direction with increasing tensile forces while measuring the thickness of the material of the template of the template and continues to load until the thickness of the template of the template is reduced by the value of the specified interelectrode gap, then the magnitude of the tensile force is recorded, the dimensions and position of the through windows are measured at this force mock up the template and measure the change in the size of the windows and the magnitude of their displacement relative to the specified values, then, taking into account the measurements, the template is made from the same material it, the through-windows in which are reduced in the transverse and enlarged in the longitudinal section in comparison with the layout of the template, the position of the through-windows in the template being shifted by the amount of change in the dimensions of the material of the layout of the template when stretched in the area between adjacent windows.
RU2013158250/02A 2013-12-26 2013-12-26 Method of making of template from resilient flexible sheet-like dielectric materials for electrochemical sizing RU2568404C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013158250/02A RU2568404C2 (en) 2013-12-26 2013-12-26 Method of making of template from resilient flexible sheet-like dielectric materials for electrochemical sizing

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013158250/02A RU2568404C2 (en) 2013-12-26 2013-12-26 Method of making of template from resilient flexible sheet-like dielectric materials for electrochemical sizing

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2013158250A RU2013158250A (en) 2015-07-10
RU2568404C2 true RU2568404C2 (en) 2015-11-20

Family

ID=53538053

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2013158250/02A RU2568404C2 (en) 2013-12-26 2013-12-26 Method of making of template from resilient flexible sheet-like dielectric materials for electrochemical sizing

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2568404C2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2699471C1 (en) * 2018-06-25 2019-09-05 Акционерное общество "Государственный космический научно-производственный центр имени М.В. Хруничева" (АО "ГКНПЦ им. М.В. Хруничева") Method of manufacturing and template for electrochemical production of depressions in grooves of cooling channel of part

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1042938A1 (en) * 1981-09-25 1983-09-23 1-Й Государственный Ордена Ленина И Ордена Октябрьской Революции Подшипниковый Завод Apparatus for electrochemical machining with use of mask
DE10234547A1 (en) * 2002-07-30 2004-02-12 Fachhochschule Furtwangen Process for forming a recess in a workpiece used in the production of molds in plastic deformation technology comprises influencing the current density during electrochemical removal by the distribution of openings in a mask layer
RU2230636C2 (en) * 2002-07-22 2004-06-20 ОАО "Тульский проектно-конструкторский технологический институт машиностроения" Method for electrochemical treatment

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1042938A1 (en) * 1981-09-25 1983-09-23 1-Й Государственный Ордена Ленина И Ордена Октябрьской Революции Подшипниковый Завод Apparatus for electrochemical machining with use of mask
RU2230636C2 (en) * 2002-07-22 2004-06-20 ОАО "Тульский проектно-конструкторский технологический институт машиностроения" Method for electrochemical treatment
DE10234547A1 (en) * 2002-07-30 2004-02-12 Fachhochschule Furtwangen Process for forming a recess in a workpiece used in the production of molds in plastic deformation technology comprises influencing the current density during electrochemical removal by the distribution of openings in a mask layer

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2699471C1 (en) * 2018-06-25 2019-09-05 Акционерное общество "Государственный космический научно-производственный центр имени М.В. Хруничева" (АО "ГКНПЦ им. М.В. Хруничева") Method of manufacturing and template for electrochemical production of depressions in grooves of cooling channel of part

Also Published As

Publication number Publication date
RU2013158250A (en) 2015-07-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Glazer et al. Role of pH gradients in the actuation of electro-responsive polyelectrolyte gels
EP1220729B1 (en) Method and tool for electrochemical machining
RU2568404C2 (en) Method of making of template from resilient flexible sheet-like dielectric materials for electrochemical sizing
Qu et al. Modified microscale pattern transfer without photolithography of substrates
Mahata et al. Micro dimple array fabrication by through mask electrochemical micromachining utilizing low-aspect ratio mask
Nguyen et al. Modeling of radial gap formed by material dissolution in simultaneous micro-EDM and micro-ECM drilling using deionized water
Chen et al. Investigation on the electrochemical machining of micro groove using masked porous cathode
Xu et al. Effect of wire cathode surface hydrophilia when using a travelling wire in wire electrochemical micro machining
SE7707390L (en) WAY TO FORM PROFILE BERYTOR
Pendyala et al. Evolution of surface roughness during electropolishing
Kunar et al. Investigation on surface structuring generated by electrochemical micromachining
KR20150074949A (en) Apparatus and method of measuring flatness of steel plate
Mallick et al. On performance of electrochemical discharge micro-machining process using different electrolytes and tool shapes
Yan et al. Design and optimization of electrolyte flow fields in electrochemical machining of cross-channel array with tool vibration
Gu et al. Cathode tool design and experimental study on electrochemical trepanning of blades
CN102980923A (en) Internal stress detection method of cold-rolled precise metal thin belt
PT1128916E (en) METHOD FOR THE MANUFACTURE OF A PROFILE WITH A VARIABLE WALL THICKNESS
CN107478475B (en) A kind of design method of the simple tension sample of the poor thick plate mechanics behavior of characterization rolling
Hewidy Controlling of metal removal thickness in ECM process
Furuyama et al. Surface finishing achieved by ECM with a moving wire electrode
Hung et al. Simulation-based fabrication of micro-helical grooves in a hydrodynamic thrust bearing by using ECMM
CN106383175B (en) Ultrasonic flaw detection test block for blade detection
EP2597284A2 (en) Apparatus to apply a specified texture on the surface of a turbine airfoil
RU2573465C2 (en) Electrochemical fabrication of recesses that make baffles at ribs and bottom sections of cooling channels in heat-beat machines and device to this end
RU2581538C2 (en) Method for template producing

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20151227