Способ разделения листовых металлических заготовок переменной толщины в среде электролита и устройство для его осуществления



Способ разделения листовых металлических заготовок переменной толщины в среде электролита и устройство для его осуществления

Владельцы патента RU 2537467:

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Воронежский государственный технический университет" (RU)

Изобретение относится к разделению листовых металлических материалов. Способ включает нанесение на плоскую сторону заготовки диэлектрического шаблона с контуром профиля разделения и установку на него металлического шаблона из запассивированного титанового сплава, со стороны которого с зазором для прокачки электролита устанавливают катод-инструмент и осуществляют подачу тока на анод-заготовку и катод-инструмент от источника тока, который через регулятор напряжения соединен с металлическим шаблоном. Металлический шаблон состоит из фрагментов, повторяющих участки заготовки с постоянной толщиной и изолированных друг от друга диэлектрическими связками, причем его устанавливают по границе изменения толщины листа заготовки. На каждый фрагмент шаблона подают напряжение, величину которого регулируют в зависимости от соотношения толщины заготовки под данным фрагментом и минимальной толщины листа заготовки. Изобретение позволяет повысить точность разделения листовых металлических материалов, имеющих переменную толщину. 2 н.п. ф-лы, 1 ил., 1 пр.

 

Изобретение относится к области машиностроения. Оно может быть использовано для разделения листовых металлических заготовок переменной толщины в среде электролита.

Известен способ электрохимической обработки, заключающийся в получении отверстий в листовых материалах через диэлектрические трафареты с противоположных сторон заготовки [1].

К недостаткам способа относится нарушение процесса разделения после вскрытия паза по контуру разделения и нарушение точности обработки заготовок с неровностями поверхности.

Известен способ электрохимического разделения листовых материалов, заключающийся в использовании диэлектрического и металлического шаблонов с управлением процессом по количеству электричества, подаваемого на металлический шаблон (трафарет) [2].

К недостаткам способа относится нарушение точности профиля в месте разделения из-за различной длительности протекания процесса при переменной толщине листа.

Наиболее близким к заявленному является способ электрохимической обработки листовой заготовки, заключающийся в том, что при обработке используют диэлектрический трафарет [2].

К недостаткам способа относится нарушение точности контура на выходе отверстия на участке с меньшей толщиной заготовки из-за рассеивания тока в течение времени вскрытия отверстий на участке заготовки с большей толщиной листа.

Известно устройство для реализации данного способа, включающее источник тока, катод-инструмент, диэлектрический и металлический шаблоны (трафареты) [3].

К недостаткам данного устройства относится недостаточная точность при обработке листовых материалов с переменной толщиной.

Изобретение направленно на повышение точности разделения листовых металлических материалов, имеющих переменную толщину.

Это достигается способом разделения листовых металлических заготовок переменной толщины в среде электролита, включающим нанесение на плоскую сторону заготовки диэлектрического шаблона с контуром профиля разделения и установку на него металлического шаблона из запассивированного титанового сплава, со стороны которого с зазором для прокачки электролита устанавливают катод-инструмент и осуществляют подачу тока на анод-заготовку и катод-инструмент от источника тока, который через регулятор напряжения соединен с металлическим шаблоном, состоящим из фрагментов, повторяющих участки заготовки с постоянной толщиной и изолированных друг от друга диэлектрическими связками, который устанавливают по границе изменения толщины листа заготовки, при этом на каждый фрагмент подают напряжение, величину которого регулируют в зависимости от соотношения толщины заготовки под данным фрагментом и минимальной толщины листа заготовки.

Устройство для разделения листовых металлических заготовок переменной толщины в среде электролита содержит источник тока, катод-инструмент и металлический шаблон из запассивированного титанового сплава, выполненный с возможностью установки на заготовку через диэлектрический шаблон с контуром профиля разделения, отличающееся тем, что металлический шаблон состоит из фрагментов, повторяющих участки заготовки с постоянной толщиной и изолированных друг от друга диэлектрическими связками, причем каждый фрагмент соединен с регулятором напряжения от источника тока.

Сущность изобретения пояснена чертежом, где на фигуре 1 показана схема способа разделения материалов и устройства для его осуществления.

Заготовка 1 из листа имеет ступенчатое изменение толщины 2. На заготовку 1 нанесен, например, фотохимическим методом диэлектрический шаблон 3 с контуром профиля 4 разделения заготовки 1. На диэлектрический шаблон 3 установлен металлический шаблон, состоящий из фрагментов 5, разделенных диэлектрическими связками (не показаны), с контуром места разделения, повторяющим профиль 4 разделения заготовки 1. На анод-заготовку 1 и катод-инструмент 6 подается ток от источника тока 7, который соединен через регулятор напряжения 8 с фрагментом 5 металлического шаблона.

Способ осуществляют в следующей последовательности: на заготовку 1 наносят диэлектрический шаблон 3, повторяющий контур профиля 4 разделения и захватывающий участки заготовки 1 с различной толщиной 2. На диэлектрический шаблон 3 устанавливают металлический шаблон, состоящий из фрагментов 5, повторяющих профиль участков заготовки 1 с постоянной толщиной. Совмещают металлический шаблон с диэлектрическим шаблоном 3 по контуру профиля 4 разделения заготовки 1 и закрепляют металлический шаблон на заготовку 1. Устанавливают с зазором для прокачки электролита (показано стрелкой) со стороны металлического шаблона катод-инструмент 6, подключают его и заготовку 1 к источнику тока 7.

Устройство для осуществления способа работает следующим образом. От источника тока 7 через регулятор напряжения 8 ток подают на фрагменты металлического шаблона. После окончания разделения заготовки 1 по контуру 4 ток падает и процесс заканчивают.

Пример осуществления способа. Необходимо получить из листа 1 (материал - сталь) толщиной 0,3 мм со ступенчатым переходом на 0,4 мм круглую деталь с диаметром 25 мм, в которой ступенчатое изменение толщины 2 расположено по центру детали. На лист 1 с плоской стороны нанесли фотослой (например, резистор СПФ-ВЩ) с контуром 4 детали и толщиной 25 мкм (диэлектрический шаблон 3). На диэлектрический шаблон 3 установили металлический шаблон из запассированного титанового сплава ОТ-4-1 толщиной 0,1 мм. Шаблон состоит из двух фрагментов 5 с линией разделения по расположению ступеней 2 на заготовке 1. Заготовку 1 с шаблонами 3 и 5 ставят на установку напротив катода-инструмента 6 с зазором 0,15 мм. Заготовку 1 и катод-инструмент 6 подключают к источнику тока 7 и регулируют напряжение до рекомендуемой величины 8 В. Прокачивают через зазор 10% раствор нитрата натрия (скорость прокачки не ниже 2 м/с). Регулируют напряжение на регуляторе 8 до величины u1.

Принимаем u1=11 В.

Через 72 секунды разделение по всему контуру закончено.

Погрешность контура при разделении без регулируемого напряжения на фрагмент составляла 0,08-0,1 мм. В рассматриваемом случае погрешность не превышала ±0,02 мм. Таким образом, непосредственно данный способ позволяет повысить точность разделения листовых материалов, имеющих переменную толщину в зоне разделения.

Источники информации

1. Патент РФ №2257981 C1, МПК7 B23H 3/00, B23H 9/14. Способ электрохимической обработки / А.Р. Закирова, З.Б. Садыков, В.П. Смоленцев, К.М. Газизулин, 2004107811/02: 2005 // Бюл. №22.

2. Патент РФ №2275279 C1, МПК7 B23H 3/00. Способ электрохимического разделения листовых материалов / М.Г. Смоленцев, Е.В. Смоленцев, С.А. Рябова, И.Т. Коптев, 2004122325/02: 2006 // Бюл. №12.

3. Патент РФ №2275994 C2, МПК7 B23H 3/02, B23H 11/00. Способ электрохимической обработки листовой заготовки и устройство для его осуществления / А.Р. Закирова, З.Б. Садыков, В.П. Смоленцев, К.М. Газизуллин, И.А. Одинцов, 2004116708/02: 2006 // Бюл. №13.

1. Способ разделения листовых металлических заготовок переменной толщины в среде электролита, включающий нанесение на плоскую сторону заготовки диэлектрического шаблона с контуром профиля разделения и установку на него металлического шаблона из запассивированного титанового сплава, со стороны которого с зазором для прокачки электролита устанавливают катод-инструмент и осуществляют подачу тока на анод-заготовку и катод-инструмент от источника тока, который через регулятор напряжения соединен с металлическим шаблоном, отличающийся тем, что используют металлический шаблон, состоящий из фрагментов, повторяющих участки листовой заготовки с постоянной толщиной и изолированных друг от друга диэлектрическими связками, который устанавливают по границе изменения толщины листа заготовки, при этом на каждый фрагмент подают напряжение, величину которого регулируют в зависимости от соотношения толщины заготовки под данным фрагментом и минимальной толщины листа заготовки.

2. Устройство для разделения листовых металлических заготовок переменной толщины в среде электролита, содержащее источник тока, катод-инструмент и металлический шаблон из запассивированного титанового сплава, выполненный с возможностью установки на заготовку через диэлектрический шаблон с контуром профиля разделения, отличающееся тем, что металлический шаблон состоит из фрагментов, повторяющих участки листовой заготовки с постоянной толщиной и изолированных друг от друга диэлектрическими связками, причем каждый фрагмент соединен с регулятором напряжения от источника тока.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к устройству для электрохимической маркировке деталей, в частности для маркировки внутренней поверхности ствола оружия. Устройство содержит корпус цилиндрической формы из диэлектрического материала, размещенный внутри него катод-инструмент, снабженный цилиндрической камерой смешения электролита, по окружности которой выполнены радиальные сверления.

Изобретение относится к области размерной электрохимической обработки металлов и сплавов и может быть использовано для изготовления лопаток с двумя хвостовиками газотурбинного двигателя.

Изобретение относится к размерной электрохимической обработке деталей из высокопрочных сталей и сплавов и может быть использовано для изготовления деталей со сложным рельефом поверхности и сложным наружным контуром, например, управляющих рулей, лопастей, крыльев управляемых ракет, турбинных лопаток и т.п.

Изобретение относится к электрохимической обработке и может быть использовано при формировании глубоких отверстий малого диаметра в деталях. .

Изобретение относится к электрохимической резке тонкостенных электропроводных заготовок. .

Изобретение относится к электрохимической обработке твердых WC-Co сплавов и может быть использовано для выполнения различных копировально-прошивочных операций при изготовлении сложнофасонных поверхностей деталей машин и инструментов.

Изобретение относится к области импульсной электрохимической обработки сталей и сплавов и может быть использовано для выполнения различных прецизионных копировально-прошивочных операций при изготовлении сложнофасонных поверхностей деталей машин и инструментов из труднообрабатываемых материалов.

Изобретение относится к электрохимической размерной обработке и может быть использовано при изготовлении сложнофасонных поверхностей деталей машин и формообразующей оснастки из хромсодержащих сталей и сплавов, работающих в условиях агрессивной внешней среды и повышенного трения.

Изобретение относится к электрохимической обработке токопроводящих материалов и может быть использовано при производстве штампов, пресс-форм и других деталей сложной формы на этапе финишной обработки.

Изобретение относится к области электрохимической обработки металлов и сплавов и может быть использовано в машино- и приборостроении, например, при доводке внутренних и наружных поверхностей.

Изобретение относится к электрохимической обработке осесимметричных деталей типа вал. Устройство содержит переднюю и заднюю опоры со сферическими центрами, установленные через диэлектрические прокладки в передней и задней опорах станка, суппорт, дополнительную станину с закрепленными на ней самоцентрирующими люнетами с приводами зажима, блок управления приводами зажима самоцентрирующих люнетов и источник питания, подключенный положительным полюсом к валу. В устройстве использованы базирующие самоцентрирующие люнеты, оснащенные диэлектрическими опорными роликами, а также инструментальный самоцентрирующий люнет, установленный на суппорте и оснащенный тремя электрод-инструментами, выполненными в виде склеенных между собой металлических трубочек. Рабочие торцы электрод-инструментов имеют форму сектора с радиусом, величина которого равна среднему значению между максимальным и минимальным радиусами шеек обрабатываемого вала, причем электрод-инструменты подключены к отрицательному полюсу источника питания, оснащены механизмом поворота на 180° и выполнены с возможностью подвода электролита от насоса прокачки в зону обработки, закрытую кожухом из эластичного материала, образующего замкнутую полость вокруг обрабатываемого вала и имеющего отверстия под электрод-инструменты. Изобретение позволяет повысить точность и качество обработки осесимметричных деталей типа вал. 1 з.п. ф-лы, 6 ил.

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано при восстановлении трущихся сопряжений двигателя внутреннего сгорания дизель-генераторной установки (ДВС ДГУ) локомотива. В способе осуществляют восстановление без разбора изношенных узлов ДВС путем нанесения антифрикционного слоя на восстанавливаемые поверхности в цепи анод-катод при использовании в качестве катода ДВС, в качестве источника тока - собственного генератора локомотива с преобразователем тока, обеспечивающим постоянный ток в цепи анод-катод в пределах 10…2000 мА. В качестве анода - растворяющийся составной анод, выполненный составным из последовательно расположенных, начиная с поверхности, слоев цинка, меди, меднографита, графита, который размещают на входе в ДВС в проточной части системы смазки, в качестве которой используют электропроводящую ионообразующую жидкость с присадками, температуру которой в ходе процесса восстановления поддерживают в пределах 80о - 90оС до половины времени от начала процесса восстановления, а затем - в пределах 50о-60о С до его окончания. Изобретение позволяет повысить ресурс и долговечность трибосистемы ДВС ДГУ. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к области электрохимической обработки металлов и сплавов импульсным током и может быть использовано для получения сложнофасонных поверхностей деталей авиационных газотурбинных двигателей. Способ включает обработку детали из титана или титанового сплава в электролите вибрирующими электродами с применением анодных регулируемых прямоугольных импульсов от источника напряжения с постоянной амплитудой. При обработке устанавливают черновой, чистовой и финишный режимы, отводят электроды на соответствующий установленному режиму межэлектродный зазор. Подачу импульсов напряжения синхронизируют с моментом отвода электродов от детали и при обработке детали поддерживают заданное среднее значение рабочего тока регулированием длительности упомянутых прямоугольных импульсов напряжения, которую устанавливают в прямой пропорциональной зависимости от величины межэлектродного зазора. Техническим результатом является создание способа размерной электрохимической обработки, обеспечивающего повышение производительности изготовления сложнофасонных поверхностей деталей из титана и титановых сплавов за счет упрощения технологии и снижения трудоемкости изготовления. 2 ил., 1 табл.

Изобретение относится к электрохимической размерной обработке и может быть использовано при получении углублений, формирующих турбулизаторы в узких пазах, например в охлаждающих системах тепловых двигателей. Изготавливают макет шаблона из эластичного гибкого листового диэлектрического материала с толщиной листа, равной полуразности между шириной паза в детали и шириной электрода в пазе. 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 до снижения толщины макета шаблона на величину заданного межэлектродного зазора. Далее 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. С учетом измерений из того же материала изготавливают шаблон для электрохимической размерной обработки, предназначенный для установки на электрод при получении углублений в узких пазах детали и обеспечивающий получение точных углублений с заданной геометрией и положением в пазах детали. 2 ил., 1 пр.

Изобретения относятся к электрохимической обработке и могут быть использованы для полирования, чистовой обработки заготовки или придания ей формы с помощью электрохимической обработки. Предложены гибкие электрохимические инструменты, содержащие катоды, которые выполнены с возможностью упругой деформации в двух или трех измерениях и которые могут адаптироваться к профилю заготовки при ее перемещении относительно инструмента. Данными гибкими электрохимическими инструментами можно выполнять трассировку, кроме того, некоторые из них предназначены для обработки особых конструкций, например, углов и ребер. Изобретения позволяют осуществить качественную гибкую электрохимическую обработку заготовок разной формы и обеспечивают снижение временных и экономических затрат на модификацию используемого гибкого инструмента. 9 н. и 16 з.п. ф-лы, 15 ил.

Изобретение относится к электрохимической обработке отверстий. Установка содержит камеру, внутри которой установлена стойка с держателем для крепления электрода в зажимном устройстве с возможностью линейного перемещения электрода по горизонтальной оси, корпус, стол для закрепления детали и источник питания. Стол выполнен в виде вертикально расположенной металлической плиты, имеющей горизонтально расположенные Т-образные пазы и выполненной с возможностью крепления к корпусу установки, а на Т-образные пазы с возможностью перемещения вдоль них установлено приспособление, к которому прикреплен ложемент, копирующий внутреннюю поверхность обрабатываемой детали. Зажимное устройство выполнено в виде патрона с цангой, установленного на держателе, на котором размещен механизм грубого перемещения держателя для крепления электрода по вертикальной оси, состоящий из винтовой пары и кулачка с толкателем. Изобретение обеспечивает несложную юстировку положения электрода относительно обрабатываемого отверстия и перенастройку установки с обработки одного отверстия на другое. 4 з.п. ф-лы, 6 ил.

Изобретение относится к оборудованию для электрохимической обработки винтового зубчатого профиля внутренней поверхности в отверстии трубчатой заготовки для изготовления статоров с равномерной толщиной обкладки из эластомера, применяемых в винтовых героторных гидравлических двигателях для бурения нефтяных скважин. Изобретение обеспечивает повышение точности центрирования электрода в отверстии трубчатой заготовки и точности электрохимической обработки, а также повышение надежности и ресурса установки, улучшение охлаждения приводной штанги и электрода, предотвращение возможности разрушения приводной штанги и обеспечивает защиту от коротких замыканий. 4 з.п. ф-лы, 15 ил.

Изобретение относится к области высокоточной электрохимической обработки. Способ включает обработку анода-заготовки двумя катодами-инструментами на малых рабочих межэлектродных зазорах с подачей пакетов импульсов технологического напряжения, при этом сначала обрабатывают одним катодом-инструментом, а затем, после поворота анода-заготовки на 180° - вторым катодом-инструментом. Предварительно анод-заготовку базируют по ее финишно обработанной замковой части в приспособлении-спутнике, имеющем элементы для его базирования, элементы для фиксации анода-заготовки и подвода к ней тока и элементы, обеспечивающие возможность его захвата и поворота на 180°, а катоды-инструменты устанавливают на двух электрохимических копировальных станках. Далее обработку поверхностей лопатки ведут в упомянутом приспособлении-спутнике, при этом приспособление-спутник совмещают с каждым катодом-инструментом, обеспечивая ламинарное течение электролита без возникновения кавитации на входе и выходе межэлектродного зазора. Изобретение позволяет обеспечить точное и стабильное формообразование всех поверхностей проточной части лопатки авиационного газотурбинного двигателя. 2 н. и 1 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к области электрохимической обработки и может быть использовано в электролитических режущих инструментах. Устройство содержит источник питания, первый катод, расположенный с возможностью образования первого зазора между ним и первой стороной заготовки для протекания электролита, второй катод, расположенный с возможностью образования второго зазора между ним и второй стороной заготовки для протекания электролита. Первый и второй катоды расположены напротив друг друга. Устройство также выполнено с возможностью подачи электролита в направлении к первому зазору и далее от него и в направлении ко второму зазору и далее от него. Источник питания обеспечивает протекание тока через первый и второй зазоры, чтобы вызывать электролитическое растворение в заготовке как с первой стороны, так и со второй стороны. 2 н. и 12 з.п. ф-лы, 11 ил.

Изобретение относится к области размерной электрохимической обработки и может быть использовано, например, при финишной обработке профиля двигательной лопатки. При осуществлении способа используют стержневой электрод-инструмент, содержащий цилиндрическую державку с центральным каналом для подвода электролита, переходящую в рабочую часть электрод-инструмента, выполненную с эксцентриситетом относительно продольной оси державки, при этом на поверхности рабочей части со стороны максимального эксцентриситета рабочей поверхности от продольной оси державки выполнен продольный боковой паз для прокачки электролита, который также сообщается с центральным каналом для подвода электролита. Рабочая часть электрода-инструмента имеет цилиндрическую или полусферическую форму. В способе стержневому электроду-инструменту задают вращательное движение относительно его продольной оси и осуществляют подачу относительно детали, перемещают по заданным координатам криволинейной поверхности детали и подают на электрод-инструмент импульсы технологического тока с заданной длительностью и частотой в момент минимального зазора между поверхностью рабочей части электрода-инструмента и поверхностью детали по направлению движения электрода-инструмента. В момент увеличения межэлектродного промежутка перпендикулярно вектору движения электрода-инструмента по криволинейной траектории промывают продукты растворения. Причем частоту импульсов технологического тока задают кратной частоте вращательного движения электрода-инструмента, а подачу технологического тока синхронизируют с направлением вектора перемещения рабочей части электрода-инструмента. Изобретение позволяет повысить точность 3-мерной финишной обработки по всей поверхности детали. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.
© Патентный поиск, поиск патентов на изобретения - FindPatent.RU 2012-2024
Политика конфиденциальности 2015-01-10 2015-01-10T14:59:25
Наверх