油箱盖热锻模电解加工工装设计
39页 18000字数+说明书+开题报告+中期报告+14张CAD图纸
A0装配图.dwg
A1吊钩.dwg
A2聚液板.dwg
A3螺栓3张图.dwg
A4零件图3张.dwg
A4零件图7张.dwg
中期.doc
油箱盖热锻模6张.dwg
油箱盖热锻模电解加工工装设计开题报告.doc
油箱盖热锻模电解加工工装设计论文.doc
摘 要
电解加工是利用金属在电解液中发生电化学阳极溶解的原理将工件加工成型的一种特种加工方法。其材料的减少过程以离子的形式进行,由于金属离子的尺寸非常微小，因此这种微溶解去除方式使得电解加工技术在制造领域有着很大的发展潜力。特别是对于难切削加工材料、形状复杂或薄壁零件的加工具有显著优势，在航空、航天推进器以及兵器制造上得到广泛的应用，成为国防工业生产中的关键制造技术。
根据研究对象油箱盖热锻模，设计一套加工该热锻模的电解加工工装，包括：（1）油箱盖热锻模电解加工阴极；（2）装夹热锻模加工阴极和工件的夹具装置；（3）运用Pro/E、UG等软件画出油箱盖热锻模电解加工工装三维装配图。电解加工装置除了应保证工件装夹和定位外，还应考虑导电、供液、流场分布，非加工面的保护，工件和工具（即正负极、阴阳极）之间的绝缘等问题。
关键词：电解加工，油箱盖锻模，工装设计
目 录
摘要……………………………………………………………………………….…...I
Abstract……………………………………………………………………. …….….II
1 绪论………………………………………………………………………………..1
1.1电解加工基本原理 …………………………………………………………1
1.2电解加工的工艺特点 ………………………………………………………6
1.3 电解加工的应用 …………………………………………………………...8
1.4 电解加工技术的研究现状 ………………………………………………...8
1.5 课题研究内容……………………………………………………………… 9
2 油箱盖热锻模电解加工阴极设计………………………………………...12
2.1 阴极材料的选择 ………………………………………………………….16
2.2 阴极的尺寸设计 ………………………………………………………….16
3 油箱盖热锻模电解加工工装夹具设计 ………………………….. …….19
3.1油箱盖热锻模夹具定位设计 ……………………………………………..19
3.2 油箱盖热锻模夹具装夹设计 …………………………………………….20
3.3 底座设计 ………………………………………………………………….23
3.4 油箱盖热锻模导电方式 ………………………………………………….23
3.5 油箱盖热锻模供液方式 ………………………………………………….25
3.6 油箱盖电解流场的设计 ………………………………………………….25
3.7工装的绝缘密封 …………………………………………………………..27
3.8 工装总体设计图 ……………………………………………………….…27
4 油箱盖热锻模电解加工工装工作原理…………………………………. 29
总 结 ……………………………………………………………………………....30
参考文献 ………………………………………………………………………….31
致 谢 ………………………………………………………………………….….33
毕业设计（论文）知识产权声明 ……………………………………………34
毕业设计（论文）独创性声明 ………………………………………………35
由于电解加工的工件电极本身是加工对象，两极的形状不是任意设计的，电极表面不可能靠改变形状获得均匀的扩散层。虽然电解加工采用高压泵高速输送电解液，极大程度消除了因扩散阻力引起的浓差极化，但是由于电解加工的对象一般形状较复杂，在工件不同部位的传质过程存在区别。复杂零件的电解加工，间隙各处流场不均匀，并且因为电迁移、扩散、对流所传输的离子、粒子种类和速度的差异，必然造成电解加工电极表面各处电极过程不均匀。三种传质方式在间隙中的不同分布、在电极表面附近溶液层中的不同比例对电极过程的影响，成为间隙形成过程中间隙不能均匀分布的重要因素。即使形状简单，从供液孔到加工间隙的过水面积的变化也不可避免，造成空穴、束流等。这些也是目前仍然无法找到电解加工过程中实时检测间隙分布规律的因素。微细电解加工时，由于工具电极直径只有几十微米到几百微米左右，高压、高速的电解液冲刷会影响加工精度和破坏微细电极，所以通常采用静液或相当于静液电解槽内加工，这样就会使加工间隙中电解液供液困难，新鲜电解液很难流入加工间隙，电解产物和电解产生的热量也很难排除，因此，微细电解加工中必须考虑如何改善小间隙内电解液的充足供给和电解产物与电解热的排出问题。在超纯水微细电解加工中，超纯水属于低浓度、低电导率的电解液，并拥有较低的粘度，可以减少流动的压力损失并加快热量及产物的迁移，从而可运用于小间隙加工；另外，其较高的热容可防止沸腾和空穴的形成，有利于小间隙、高电流密度的加工。
电解加工以其加工速度快、表面质量好、凡金属都能加工而且不怕材料硬、韧、无宏观机械切削力、工具阴极无损耗、可用同一个成形阴极作单方向送进而成批加工复杂型腔、型面、型孔等优点，在20世纪60年代初，首先在炮管膛线和航空发动机涡轮叶片的加工中得到应用，其后又逐渐扩大应用于锻模型腔、深孔、小孔、长键槽、等截面叶片整体叶轮的加工以及去毛刺等领域，取得了显著的技术、经济效果。但是，在70年代以后，随着国际市场经济竞争形式的变化，产品更新换代快，生产批量减小，使得电解加工的适用范围也发生变化。总体看应用范围有所减小，但应用要求却越来越高。
在经历大约20年的低潮后，从20世纪90年代后期起，电解加工又重新焕发了生机。其研究机构及人员逐渐壮大，应用领域(尤其在航天、航空、军工领域)有所扩展，研究成果及论著数量激增，工艺技术水平及设备性能均达到了一个新的高度。
电解加工的基本原理是电化学阳极溶解，如图1.1所示。此种加工技术要求被加工的工件必须为导电材料，工具通常为紫铜、黄铜或不锈钢材料。加工时，工件接电源正极，工具接电源负极，电源电压通常为5～20V，加工电流密度为20～200A/cm2。工具电极向工件低速进给，使阴极和阳极之间保持较小的加工间隙（0.1～0.8mm），同时，使具有一定压力（0.5～2MPa）的电解液从间隙中流过，这时阳极工件的金属材料被逐渐溶解，电解产物被高速流动的电解液带走，从而将工件加工成型
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