RU2699471C1 - Method of manufacturing and template for electrochemical production of depressions in grooves of cooling channel of part - Google Patents
Method of manufacturing and template for electrochemical production of depressions in grooves of cooling channel of part Download PDFInfo
- Publication number
- RU2699471C1 RU2699471C1 RU2018123057A RU2018123057A RU2699471C1 RU 2699471 C1 RU2699471 C1 RU 2699471C1 RU 2018123057 A RU2018123057 A RU 2018123057A RU 2018123057 A RU2018123057 A RU 2018123057A RU 2699471 C1 RU2699471 C1 RU 2699471C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- cooling channel
- template
- groove
- dielectric layer
- recesses
- Prior art date
Links
Images
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
-
- 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
- B23H9/00—Machining specially adapted for treating particular metal objects or for obtaining special effects or results on metal objects
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Fuel Cell (AREA)
- Electrical Discharge Machining, Electrochemical Machining, And Combined Machining (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области машиностроения и направлено на получение в охлаждаемых деталях, например в камере сгорания теплового двигателя, в пазах для протекания охладителя углублений на боковых и донной части паза с целью устранения запирания потока охладителя в пазе и перегрева двигателя.The invention relates to the field of engineering and is aimed at obtaining in cooled parts, for example, in a combustion chamber of a heat engine, in grooves for the cooler to flow in the recesses on the side and bottom of the groove in order to eliminate blocking of the coolant flow in the groove and overheating of the engine.
Наиболее близким аналогом является способ получения шаблона для изготовления детали анодным растворением при электрохимической размерной обработке с протеканием электролита, включающий нанесение на металлическую деталь фотоэмульсионного диэлектрического слоя, нанесение на него изображения углублений, проявление диэлектрического слоя с образованием токопроводящих участков в местах изображения углублений, закрепление диэлектрического слоя и электрохимическую размерную обработку углублений электродами, одним из которых является инструмент -катод, размещенный над шаблоном на расстоянии, равном межэлектродному зазору (Смоленцев В.П., Смоленцев Г.П., Садыков З.Б. Электрохимическое маркирование деталей. М: Машиностроение, 1983, стр. 33-34 [1]).The closest analogue is a method for producing a template for manufacturing a part by anodic dissolution during electrochemical dimensional processing with an electrolyte flowing, including applying a photoemulsion dielectric layer to a metal part, applying depictions of depressions on it, developing a dielectric layer with the formation of conductive sections in the depicting depressions, fixing the dielectric layer and electrochemical dimensional processing of the recesses with electrodes, one of which is a cathode tool placed above the template at a distance equal to the interelectrode gap (Smolentsev VP, Smolentsev GP, Sadykov ZB Electrochemical marking of parts. M: Mechanical Engineering, 1983, pp. 33-34 [1]) .
К недостаткам способа относится нестабильность величины межэлектродного зазора из-за увеличения углубления по мере обработки углубления, отсутствие канала для протекания электролита между шаблоном и деталью в месте расположения углубления, что снижает точность углубления и увеличивает трудоемкость его изготовления.The disadvantages of the method include the instability of the interelectrode gap due to the increase in the recess during processing of the recess, the absence of a channel for the electrolyte to flow between the template and the part at the location of the recess, which reduces the accuracy of the recess and increases the complexity of its manufacture.
Наиболее близким аналогом к предлагаемому изобретению является устройство для электрохимического удаления заусенцев, содержащее металлический слой на слое диэлектрической ленты, и окна по размерам обрабатываемой детали, где диэлектрический и металлический слои плотно прилегают друг к другу, а на металлический слой подается ток, что позволяет удалить припуск на детали за счет анодного растворения током, протекающим между катодом-инструментом и деталью через электролит, протекающим между катодом-инструментом и металлическим слоем устройства (Патент РФ №2504461, 20.01.2014).The closest analogue to the present invention is a device for electrochemical deburring, containing a metal layer on a layer of a dielectric tape, and windows according to the size of the workpiece, where the dielectric and metal layers are tightly adjacent to each other, and a current is applied to the metal layer, which allows to remove the allowance on the part due to anodic dissolution by the current flowing between the tool cathode and the part through the electrolyte flowing between the tool cathode and the metal layer of the device rostomy (RF Patent No. 2504461, 01.20.2014).
Недостатком устройства является необходимость увеличения межэлектродного зазора на величину толщины металлического слоя шаблона, что снижает точность углублений на детали и производительность обработки.The disadvantage of this device is the need to increase the interelectrode gap by the value of the thickness of the metal layer of the template, which reduces the accuracy of the recesses on the part and processing performance.
Техническим результатом, на достижение которого направлено данное изобретение, является снижение трудоемкости и повышение точности изготовления углублений, гарантированное формирование канала для протекания электролита, что обеспечивает стабильность процесса, высокую производительность электрохимической размерной обработки и повышенную точность получаемого углубления.The technical result to which this invention is directed is to reduce the complexity and increase the accuracy of the manufacture of recesses, guaranteed the formation of a channel for the flow of electrolyte, which ensures process stability, high productivity of electrochemical dimensional processing and increased accuracy of the resulting recess.
Технический результат достигается тем, что способ изготовления многослойного шаблона для электрохимической размерной обработки при положительной величине межэлектродного зазора включает нанесение на металлический слой из листового материала диэлектрического слоя фотоэмульсионного покрытия с получением в нем, и последующим проявлением и закреплением, токопроводящего участка, противолежащего углублению в пазе охлаждающего канала детали, а согласно изобретению, снаружи вдоль токопроводящего участка на диэлектрическом слое фотоэмульсионного покрытия методом вдавливания вдоль углублений формируют равномерно расположенные выступы из диэлектрического слоя. После чего диэлектрический слой фотоэмульсионного покрытия закрепляют путем нагрева, а шаблон плавно изгибают по форме паза охлаждающего канала детали с обеспечением на боковых границах токопроводящих участков с поддержанием межэлектродных зазоров между диэлектрическим слоем и поверхностью паза. Устройство многослойного шаблона для электрохимической размерной обработки содержит металлический и диэлектрические слои с выступами, а согласно изобретению, металлический слой выполнен из пластичного материала с малым удельным электрическим сопротивлением и толщиной листа не более половины ширины паза охлаждающего канала детали, при этом высота выступов на диэлектрическом слое - не менее величины межэлектродного зазора, а наружный радиус скругления шаблона в местах его сгиба не превышает полуразницы между шириной паза охлаждающего канала и шириной углубления в пазе детали.The technical result is achieved by the fact that the method of manufacturing a multilayer template for electrochemical dimensional processing with a positive interelectrode gap includes applying a dielectric layer of a photoemulsion coating to a metal layer from a sheet material with obtaining, and then developing and fixing, a conductive section opposite the recess in the groove of the cooling part channel, and according to the invention, externally along the conductive portion on the dielectric layer of the photoem Lysion coatings by the method of indentation along the recesses form uniformly located protrusions from the dielectric layer. After that, the dielectric layer of the emulsion coating is fixed by heating, and the template is smoothly bent in the shape of the groove of the cooling channel of the part, ensuring the conductive sections at the lateral boundaries, maintaining interelectrode gaps between the dielectric layer and the groove surface. The device of the multilayer template for electrochemical dimensional processing contains metal and dielectric layers with protrusions, and according to the invention, the metal layer is made of plastic material with a low electrical resistivity and a sheet thickness of not more than half the groove width of the cooling channel of the part, while the height of the protrusions on the dielectric layer is not less than the interelectrode gap, and the outer radius of the rounding of the template in places of its bending does not exceed the half-difference between the width of the groove of the cooling about the channel and the width of the recess in the groove of the part.
Сущность изобретения поясняется чертежами. На фигуре 1 показаны слои шаблона; на фигуре 2 - шаблон после нанесения профиля углублений и проявления фотоэмульсионного диэлектрического слоя; на фигуре 3 - получение выступов на поверхности фотоэмульсионного диэлектрического слоя; на фигуре 4 - размещение выступов на фотоэмульсионном диэлектрическом слое; на фигуре 5 - формирование профиля шаблона и размещение его в пазах деталей для протекания охлаждающей среды; на фигуре 6 - схема применения шаблона при электрохимической размерной обработке углублений в пазах каналов детали для протекания охлаждающей среды.The invention is illustrated by drawings. The figure 1 shows the layers of the template; figure 2 is a template after applying the profile of the recesses and the manifestation of the photoemulsion dielectric layer; figure 3 - receiving protrusions on the surface of the photoemulsion dielectric layer; figure 4 - placement of the protrusions on the photoemulsion dielectric layer; in figure 5 - the formation of the profile of the template and placing it in the grooves of the parts for the flow of the cooling medium; figure 6 is a diagram of the use of the template in the electrochemical dimensional processing of recesses in the grooves of the channels of the part for the flow of the cooling medium.
Многослойный шаблон изготавливают и используют в следующей последовательности: выбирают листовой материал (фиг. 1) для металлического слоя 1, отвечающего условиям пластичности и малого удельного электрического сопротивления, при этом толщина листа должна быть не более половины ширины паза охлаждающего канала детали. На металлический слой 1 наносят (например, напылением) диэлектрический слой фотоэмульсионного покрытия 2 (фиг. 1), на который в реальном размере экспонируют контур поверхности и взаимное положение профилей токопроводящих участков: 3 на боковой поверхности ребра между пазами, 4 - на донной части паза и 5 - на боковой поверхности с обратной стороны ребра (фиг. 2) по всей ширине и длине шаблона, после чего проявляют диэлектрический слой фотоэмульсионного покрытия до образования в местах нахождения покрытий токопроводящих участков. Затем (фиг. 3) стержнем 6 с закругленным концом 7 выдавливают в слое фотоэмульсионного диэлектрического покрытия выступы 8, высота которых не менее величины электродного зазора при электрохимической размерной обработке. Выступы 8 (фиг. 4) размещают по обе стороны токопроводящих участков 3; 4; 5 с образованием между ними гладких участков 9; 10; 11 вдоль пазов для протекания электролита при электрохимической размерной обработке. Диэлектрический слой фотоэмульсионного покрытия 2 закрепляют на металлическом слое 1 (фиг. 1) путем нагрева по технологии, приведенной в [1], стр. 34. Далее по готовой детали 12 (фиг. 5) или по ее макету изгибают плоский шаблон так, чтобы слой фотоэмульсионного диэлектрического покрытия 2 находился снаружи шаблона, а его профиль на токопроводящих участках 3; 4 (фиг. 4) слоя без диэлектрического покрытия повторял поверхность пазов 13 детали 12 (фиг. 5). При этом места нахождения углублений 14; 16 должны находиться напротив токопроводящих участков 3;4 диэлектрического слоя фотоэмульсионного покрытия, а наружный радиус 17 скругления шаблона в месте его изгиба не превышал полуразницы между шириной паза 13 охлаждающего канала детали 12 и шириной 18 углубления 16 в пазе детали. Для сохранения прочности и жесткости ребра 19 между пазами 13 углубления на противоположных сторонах ребра 19 выполняют со сдвигом между токопроводящими участками 3; 5 вдоль паза, как показано на фиг. 2. При этом толщина 20 ребра 19 (фиг. 5) везде имеет снижение толщины ребра 19 не более, чем на величину углубления 15 с одной стороны ребра 19.A multilayer template is made and used in the following sequence: choose a sheet material (Fig. 1) for a
При использовании шаблона на оборудовании для электрохимической размерной обработки (фиг. 6) (станок на фиг. 6 не показан) шаблон устанавливают в пазе, как показано на фиг. 5 с созданием за счет выступов 8 межэлектродного зазора 21 (фиг. 6), через который протекает электролит 22. Металлический слой 1 (фиг. 1) шаблона подключают к отрицательному полюсу 23 (фиг. 6) источника постоянного тока (на фиг. 6 не показан), а деталь к положительному полюсу 24. Режимы электрохимической размерной обработки назначают по [1], стр. 24. После анодного растворения углублений деталь снимают со станка, удаляют шаблон, после чего контролируют место и размеры углублений.When using the template on the equipment for electrochemical dimensional processing (Fig. 6) (the machine in Fig. 6 is not shown), the template is installed in the groove, as shown in Fig. 5 with the creation due to the
Пример использования способа.An example of using the method.
На наружной поверхности камеры сгорания ракетного двигателя из материала БРАЖ имеются продольные пазы, образующие каналы для протекания охлаждающей среды, например жидкого водорода. Размер пазов: ширина 1,8 мм; глубина 2,2 мм; толщина ребер между соседними пазами 1,5 мм. На боковых поверхностях ребер и в донной части пазов требуется получить углубления с размерами: ширина 0,8 мм; длина 3 мм; глубина 0,3 мм. Трудоемкость изготовления углублений в пазах каналов камеры сгорания электроэрозионной прошивкой профильным электродом-инструментом не менее 8 часов. Наименьшая толщина ребер между соседними пазами 1,2±0,1 мм, что обеспечивается сдвигом границ углублений на противолежащих поверхностях ребер на расстояние не менее длины углубления вдоль канала. Для металлического слоя шаблона выбрана латунь ЛС62 толщиной 0,3 мм, для диэлектрического слоя - фотоэмульсия с толщиной покрытия 0,1 мм. Диэлектрический слой фотоэмульсии проявляют до получения токопроводящих участков шаблона в местах нахождения углублений. По обеим частям углублений методом вдавливания стержня диаметром 1 мм со скругленным концом на диэлектрическом слое сформированы выступы высотой 0,12 мм, что больше межэлектродного зазора 0,05 мм [1], стр. 57. После этого диэлектрический слой закрепляют на металлическом слое путем обработки в течение 40 минут при температуре 600К.On the outer surface of the combustion chamber of a rocket engine made of BRAJ material, there are longitudinal grooves that form channels for the flow of a cooling medium, such as liquid hydrogen. Groove size: 1.8 mm wide; depth 2.2 mm; the thickness of the ribs between adjacent grooves is 1.5 mm. On the lateral surfaces of the ribs and in the bottom of the grooves, it is required to obtain recesses with dimensions: width 0.8 mm;
При изгибе шаблона по форме паза радиус скругления на границе ребер и донной части паза составил 0,3 мм. Использование шаблона проводилось на электрохимическом станке СЭХО-901 на режимах, рекомендованных в [1] стр. 24, при напряжении 6 В в 10% водном растворе NaCl с прокачкой жидкой среды вдоль пазов через участки, ограниченные углублениями, со скоростью 2,5 м/сек. Время изготовления углублений составило 2,8 минуты. Процесс обработки протекал стабильно. После обработки погрешность по толщине ребра составляла ±0,03 мм.When the template was bent in the shape of the groove, the rounding radius at the border of the ribs and the bottom of the groove was 0.3 mm. The template was used on the SEHO-901 electrochemical machine at the modes recommended in [1] p. 24 at a voltage of 6 V in a 10% aqueous solution of NaCl with pumping of the liquid medium along the grooves through sections bounded by recesses at a speed of 2.5 m / sec The time to manufacture the recesses was 2.8 minutes. The processing process was stable. After processing, the error in the thickness of the ribs was ± 0.03 mm.
Полученные результаты подтверждают достижение цели, поставленной в изобретении.The results obtained confirm the achievement of the goal set in the invention.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018123057A RU2699471C1 (en) | 2018-06-25 | 2018-06-25 | Method of manufacturing and template for electrochemical production of depressions in grooves of cooling channel of part |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018123057A RU2699471C1 (en) | 2018-06-25 | 2018-06-25 | Method of manufacturing and template for electrochemical production of depressions in grooves of cooling channel of part |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2699471C1 true RU2699471C1 (en) | 2019-09-05 |
Family
ID=67851468
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2018123057A RU2699471C1 (en) | 2018-06-25 | 2018-06-25 | Method of manufacturing and template for electrochemical production of depressions in grooves of cooling channel of part |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2699471C1 (en) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1391541A1 (en) * | 2002-07-30 | 2004-02-25 | Fachhochschule Furtwangen | Process for providing recesses in the surface of a workpiece, in particular for making micromolds |
RU2504461C2 (en) * | 2011-06-09 | 2014-01-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Воронежский государственный технический университет" | Device for electrochemical deburring |
RU2568404C2 (en) * | 2013-12-26 | 2015-11-20 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Государственный космический научно-производственный центр имени М.В. Хруничева" (ФГУП "ГКНПЦ им. М.В. Хруничева") | Method of making of template from resilient flexible sheet-like dielectric materials for electrochemical sizing |
RU2573465C2 (en) * | 2014-01-09 | 2016-01-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Воронежский государственный технический университет" | 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) * | 2014-04-29 | 2016-04-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Воронежский государственный технический университет" | Method for template producing |
-
2018
- 2018-06-25 RU RU2018123057A patent/RU2699471C1/en active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1391541A1 (en) * | 2002-07-30 | 2004-02-25 | Fachhochschule Furtwangen | Process for providing recesses in the surface of a workpiece, in particular for making micromolds |
RU2504461C2 (en) * | 2011-06-09 | 2014-01-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Воронежский государственный технический университет" | Device for electrochemical deburring |
RU2568404C2 (en) * | 2013-12-26 | 2015-11-20 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Государственный космический научно-производственный центр имени М.В. Хруничева" (ФГУП "ГКНПЦ им. М.В. Хруничева") | Method of making of template from resilient flexible sheet-like dielectric materials for electrochemical sizing |
RU2573465C2 (en) * | 2014-01-09 | 2016-01-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Воронежский государственный технический университет" | 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) * | 2014-04-29 | 2016-04-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Воронежский государственный технический университет" | Method for template producing |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US6290461B1 (en) | Method and tool for electrochemical machining | |
US7928626B2 (en) | Linear material and stator structure | |
EP0173366B1 (en) | A two step electrochemical etch process for high volt aluminium anode foil | |
US5306401A (en) | Method for drilling cooling holes in turbine blades | |
US6234752B1 (en) | Method and tool for electrochemical machining | |
EP0171835B1 (en) | A process of etching aluminium anode foil for high voltage electrolytic capacitors | |
US3019178A (en) | Electrode for electrolytic shaping | |
US6200439B1 (en) | Tool for electrochemical machining | |
RU2699471C1 (en) | Method of manufacturing and template for electrochemical production of depressions in grooves of cooling channel of part | |
CN113046803A (en) | Arc-shaped jet cathode moving device and method for improving mask electrolytic machining precision | |
RU2590743C1 (en) | Method of multiple-point pulsed electrochemical treatment of blades in robotic system and device therefor | |
KR20180072494A (en) | Apparatus for preparing fe-ni alloy foil | |
FR2280476A1 (en) | METHOD OF MANUFACTURING AN ELECTRODE FOR THE ELECTROLYTIC MACHINING OF A DRAWING WITH GROOVES IN THE CURVED SURFACE OF A PART | |
US3551303A (en) | Method for forming anodic oxide film on aluminum or aluminum alloy | |
SE463816B (en) | METHOD FOR THE PREPARATION OF THE LIQUID DIVISION BODY FOR HEAT GAS consisting of a body of ALFA corundum, and the corresponding LIQUID DIVISION BODY | |
Gu et al. | Cathode tool design and experimental study on electrochemical trepanning of blades | |
US4741812A (en) | Method for etching electrode foil aluminum electrolytic capacitors | |
JP3729013B2 (en) | Manufacturing method of electrode foil for aluminum electrolytic capacitor | |
US20190154383A1 (en) | Method and apparatus for producing riflings in barrels of guns | |
RU2568404C2 (en) | Method of making of template from resilient flexible sheet-like dielectric materials for electrochemical sizing | |
RU2323071C2 (en) | Electrochemical working method | |
CN104947172A (en) | Electroplating tool and use method thereof | |
CN108971674B (en) | Device for electrolytically machining micro groove and electrolytic machining method | |
Davydov et al. | Modeling of through-mask electrochemical micromachining | |
McCrabb et al. | Through mask electrochemical machining |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PC41 | Official registration of the transfer of exclusive right |
Effective date: 20191218 |