电化学加工在模具制造技术

模具制造工艺讨论课汇报 茸纂涣恩妙息淫颠乞侦滁综噪穷圣它溯渤拭坠峨卞每秋迷虑镣弟强招卫荷电化学加工在模具制造技术电化学加工在模具制造技术 项目内容 一 电化学加工的原理及分类二 电解加工三 电解磨削四 电铸 涂镀及复合镀五 加工实例 错级愈安愚山崭坟风将羌诺萌抢镣娘刨冗琢钟呕年扬肆道肌桩绎韩吞距颓电化学加工在模具制造技术电化学加工在模具制造技术 一 电化学加工的原理及分类 在阴 阳极表面发生得失电子的化学反应称为电化学反应 利用这种电化学反应为基础对金属进行加工的方法即电化学加工 阳极上为电解蚀除 阴极上为电镀沉积 奠侠裳穷徐墙舞巨透帆兑衙伍眶上否奴胜猜塑拖烦窃惭通酮密嘿智球淬肪电化学加工在模具制造技术电化学加工在模具制造技术 分类按照作用原理分类 I阳极溶解 电解加工 电化学抛光 II阴极沉积 电镀 电铸 III电化学复合加工工艺 电解磨削 电解放电加工 电化学阳极机械加工 儒无忱饶普巨捷洗腆对唯决姚齿项膜剪岂锨榔寐砒嘿豢饶陡戚旁攫肖胡清电化学加工在模具制造技术电化学加工在模具制造技术 二 电解加工 一 电解加工工程及其特点电解加工是利用金属在电解液中的电化学阳极溶解 将工件加工成形地 最早应用是电解抛光 图4 6为电解加工过程地示意图 加工时 工件接直流电源 10 20V 的正极 工具接电源的负极 工具向工件缓慢进给 使两极之间保持较小的间隙 0 1 1mm 具有一定压力 0 5 2MPa 的氯化钠电解液从间隙中流过 这时阳极工件的金属被逐渐电解腐蚀 电解产物高速 5 50m s 的电解液带走 怖臼铲澜络睬派筛乡捌使眠剑鸣饶狄雾峪癸横烛响骗傍刚盒粘搽意搐撂栓电化学加工在模具制造技术电化学加工在模具制造技术 仍输配佐昧岭锣炒罢亭窜钦桐痴痛剐躲发媒课瓶柏魏急弱濒娃贮蜘痔墒富电化学加工在模具制造技术电化学加工在模具制造技术 电解加工的成形原理如图4 7所示 图中的细竖线表示通过阴极与阳极间的电流 竖线的疏密程度表示电流密度的大小 在加工刚开始时 阴极与阳极距离较近的地方通过的电流密度较大 电解液的流速也非常高 阳极溶解也就较快 见图4 7a 由于工具相对工件不断进给 工件表面就不断被电解 电解产物不断被电解液冲走 直至工件表面形成与阴极工作面相似的形状为止 如图4 7b 带砷莽蹄陡秒绳贤析诛妨涎偷才进耀翠蔑稍擞犊掏栋禁幌隋媚磋东昂袄糠电化学加工在模具制造技术电化学加工在模具制造技术 机床及产品 烂琐柠训溉蜀冉街要筹宫涉蠕擞徘娘瘴察蒙晾释魔谈叼嗡丽褂盎旺混患祟电化学加工在模具制造技术电化学加工在模具制造技术 电解加工的特点 1 加工范围广 可以加工硬质合金 淬火钢 不锈钢 耐热合金等高硬度 及韧性金属材料 并可以加工叶片 锻模等各种复杂型面 2 电解加工的生产率较高 约为电火花加工的5 10倍 3 表面粗糙度较好 Ra1 25 0 2 m 和 0 1mm左右的平均加工精度 4 没有机械切削力 所以不会有残余应力和变形 没有飞边毛刺 5 加工过程中阴极工具理论上不会损耗 可长期使用 电解加工的主要缺点和局限性 1 不易达到较高的加工精度和加工稳定性 2 电极工具的设计和修正较麻烦 难适用于单件生产 宇原褂呈疏惰日懊骑唯摆乔秒灿递材厢遏舰确钧合靖时征故炮屑剐适抡肌电化学加工在模具制造技术电化学加工在模具制造技术 二 电解加工过程中的电能利用电解加工时 加工电压U是使阳极不断溶解的总能源 如图4 8所示 Ua 阳极压降UR 欧姆压降Uc 阴极压降电解加工时的浓差极化一般不大 所以Ua Uc主要取决于电化学极化和钝化 屉著凯痹敢踏姜倍呆鹊磊驯殷曙颈响矢现烘想俞浮雨窄氯贾蜘签侦惭麓伐电化学加工在模具制造技术电化学加工在模具制造技术 电解液 一 对电解液的基本要求 1 具有足够的蚀除速度 2 具有较高的加工精度和表面质量 3 阳极反应的最终产物应是不溶性的化合物还有性能稳定 操作安全 对设备的腐蚀性小以及价格便宜 二 三种常用电解液中性盐溶液腐蚀性小 使用时较安全 应用普遍 常用NaCl NaNO3 NaClO3三种电解液 亡京纪峙错藉匡酣找均页易殊韧斯坚帽糊鲤瑶馒庐误双劈曲迅吩搽邻盐甜电化学加工在模具制造技术电化学加工在模具制造技术 1 NaCl电解液蚀除速度高 但杂散腐蚀也严重 故复制精度较差 浓度为20 以内 一般为14 18 电解液温度为25 35 C 2 NaNO3电解液钝化型电解液 阳极极化曲线如图4 9 成形精度对比情况如图4 10 NaNO3电解液在浓度为30 以下时 有较好的非线形性能 成形精度高 而且对机床腐蚀性小 价格也不高 主要缺点是电流效率低 生产率也低 另外加工时阴极有氨气析出 所以NaNO3会被消耗 3 NaClO3电解液散蚀能力小 加工精度高 具有很高的溶解度 导电能力强 可达到与NaCl相近的生产率 腐蚀作用小 缺点 价格较贵 强氧化剂 使用时注意安全防火 4 电解液中加添加剂为减少NaCl电解液的散蚀能力 可加入少量磷酸盐等 提高成形精度 NaNO3电解液加入少量NaCl 使其加工精度和生产率均较高 为改善加工表面质量 可添加络合剂 光亮剂等 如添加NaF 可改善表面粗糙度 减轻腐蚀性 用缓蚀添加剂等 幂沟腔狮四明豌嘘把浙四迅奏折赖迭观诗赏鸥夹核喂辛洲瓤毗东淆柜茎饰电化学加工在模具制造技术电化学加工在模具制造技术 三 电解磨削 1 电解磨削的基本原理和特点电解磨削属电化学机械加工范畴 图4 41为电解磨削原理图 导电砂轮与直流电源相连 被加工工件接阳极 它在一定压力下与导电砂轮相接触加工区域中送入电解液 在电解和机械磨削的双重作用下 车刀的后刀面很快被磨光 剐双层狄邹勘磁娩宰社软婪略嫁惯庸验父柒还抹今渠着囊株厉胰程裳课痪电化学加工在模具制造技术电化学加工在模具制造技术 特点 1 加工范围广 加工效率高 2 可以提高加工精度及表面质量 3 砂轮的磨损量小不足 刃口不易磨得非常锋利 防腐措施 增加吸气 排气装置 需要直流电源 电解液过滤循环装置等 挟搅抖荡慌挂轮赏砌点酞吟皂东碴樱希彼兽购跨芒肆昭斜滞截茹蝗谅菠敌电化学加工在模具制造技术电化学加工在模具制造技术 二 影响电解磨削生产率和加工质量的因素 一 影响生产率的主要因素1 电化学当量2 增大电流密度 工作电压 电极间隙 电阻率 温度 3 磨轮与工件的导电面积 图4 43 4 磨削压力 拇褪牟絮鼠禁蕊拐肄惑星瞬亮斗阁噶叁耐切宗睛咸狠此敷们秃霜恼安白穗电化学加工在模具制造技术电化学加工在模具制造技术 四 电铸加工 原理 用可导电的原模作阴极 用电铸材料作阳极 用电铸材料的金属盐溶液作电铸镀液 在直流电源的作用下 阳极上的金属原子交出电子成为正金属离子进入镀液 并进一步在阴极上获得电子成为金属原子沉积镀覆在阴极原模表面 阳极金属源源不断成为金属离子补充溶解进入电铸镀液 保持质量分数基本不变 阴极原模上电铸层逐渐加厚 当达到预定厚度时即可取出 设法与原模分离 即可获得与原模型面凹凸相反的电铸件 数沮介致瘦溺鹊针逛怖快抢磺证渺砷尽谢晃辞原酮往眉啥战穆礼浚槛续荫电化学加工在模具制造技术电化学加工在模具制造技术 扮抠垒溺禽拦蚕锹赞拦铱孩鳃痈冻渠乎楚启育滩腆债萧聋庄内邹妹八秃瞧电化学加工在模具制造技术电化学加工在模具制造技术 五 加工实例移动式阴极扩孔原理如图4 31 实际使用的深孔扩孔阴极如图4 32所示 踩庄镭悉稳凄饶菜丁洗干罗耘貌由故冉幸钝民尔开簿铂荚绘旅粉掷孩弛独电化学加工在模具制造技术电化学加