RU1773615C - Electrochemical stitching device - Google Patents

Abstract

Использование: получение отверстий, сквозных пазов и щелей в тонкостенных детал х . Сущность изобретени : сквозные просечки на трафарете выполнены без технологических перемычек, а перемычки выполнены из фольги, нанесенной на поверхность трафарета, примыкающую к катоду. 4 илUsage: obtaining holes, through grooves and slots in thin-walled parts. SUMMARY OF THE INVENTION: through-cuts on the stencil are made without technological jumpers, and the jumpers are made of foil deposited on the surface of the stencil adjacent to the cathode. 4 silt

Description

Изобретение относитс  к электрофизическим и электрохимическим методам обработки и может быть использовано дл  получени  отверстий, сквозных пазов и щелей в тонкостенных детал хThe invention relates to electrophysical and electrochemical processing methods and can be used to produce holes, through grooves and slots in thin-walled parts

Известны способ и устройство электроэрозионного прошивани  различных контуров в тонкостенных детал х (см. кн. Размерна  электрическа  обработка металлов , Б.А.Артамонов, А Л Вишницкий и др. М.: Высш.школа, 1978, с 145-151).There is a known method and device for electroerosive stitching of various contours in thin-walled parts (see the book. Dimensional electrical processing of metals, B. A. Artamonov, A. L. Vishnitsky, et al. M .: Higher School, 1978, 145-151).

Существенными недостатками известного способа  вл ютс  износ электрода-инструмента , а следовательно, и низка  точность обработки, низка  шероховатость обработанной поверхности, сложность изготовлени  электрода-инструмента, необходимость использовани  дорогосто щего и сложного оборудовани Significant disadvantages of this method are the wear of the electrode tool, and therefore, low machining accuracy, low roughness of the treated surface, the complexity of manufacturing the electrode tool, the need to use expensive and complex equipment

Известны способ, устройство и оборудование дл  электроэрозионного вырезани  сложнопрофильных деталей (см. кн. Электроразр дна  обработка материалов,A known method, device and equipment for electroerosive cutting of complex parts (see book. Electric discharge material processing,

Е.М.Левинсон, В.С- Лев и др. Л.: Машиностроение , 1971, с.73).E.M. Levinson, V.S. Lev, et al. L .: Engineering, 1971, p. 73).

Недостатком данного метода обработки  вл ютс  низка  производительность, использование сложного и дорогосто щего оборудовани .The disadvantage of this processing method is the low productivity, the use of complex and expensive equipment.

Известно устройство дл  электрохимического прошивани  различных фигур в тонкостенных детал х (см. авт.св. № 1465208 кл. В 23 Н 3/04, 9/06), содержащее катод, на рабочей поверхности которого образованы канавки, сообщающиес  с электролитопод- вод щими каналами, и диэлектрический трафарет, располагающийс  между катодом и обрабатываемой деталью.A device is known for electrochemical stitching of various figures in thin-walled parts (see ed. St. No. 1465208 class. 23 H 3/04, 9/06), containing a cathode, on the working surface of which grooves are formed, which communicate with electrolyte leads channels, and a dielectric stencil located between the cathode and the workpiece.

В известном устройстве с целью удержани  элементов трафарета, имеющих злм кнутый контур, формирующий вырезаемый рисунок, а также дл  придани  им жесткости сквозные просечки в трафарете выполн ют с наличием технологических перемычек. Поэтому электрохимическое прошивание (вырезание) заданного рисункаIn the known device, in order to retain stencil elements having a curved contour forming a cut-out pattern, as well as to give them rigidity, through cuts in the stencil are made with technological jumpers. Therefore, electrochemical flashing (cutting) of a given pattern

из тонколистовых заготовок известным устройством осуществл етс  в два этапа: на первой операции формируют вырезаемый рисунок с наличием технологических перемычек , которые, как правило, располагают по его контуру, а на второй операции удал ют технологические перемычки, т.е. окончательно получают заданный контур. Таким образом, существенным недостатком известного устройства  вл етс  низка  производительность , так как заданный вырезаемый контур получаетс  минимум за две операции .From the sheet blanks, the known device is carried out in two stages: in the first operation, a cut-out pattern is formed with technological jumpers, which are usually located along its contour, and in the second operation, technological jumpers are removed, i.e. finally get the given contour. Thus, a significant disadvantage of the known device is low productivity, since a given cut-out contour is obtained in at least two operations.

Кроме этого, перестановка деталей при их обработке на различных операци х улучшает точностные показатели электрохимического прошивани  тонколистовых деталей, т.е. имеет место погрешность между контурами, обработанными на различных операци х.In addition, the rearrangement of parts during their processing in various operations improves the accuracy of the electrochemical stitching of sheet-metal parts, i.e. There is an error between the contours processed in various operations.

Целью изобретени   вл етс  повышение производительности, и точности электрохимического прошивани  тонколистовых деталей.The aim of the invention is to increase the productivity and accuracy of the electrochemical piercing of sheet-metal parts.

Цель достигаетс  тем, что в устройстве дл  электрохимического прошивани , содержащем катод, на рабочей поверхности которого выполнены канавки, сообщающиес  с электролитоподвод щими каналами, и трафарет со сквозными просечками, содержащий перемычки, последние выполн ют из фольги, нанесенной на поверхность трафарета , примыкающую к катоду. Така  конструкци  за счет возможности одновременного анодного растворени  по всему обрабатываемому контуру позвол ет производить электрохимическое прошивание за одну операцию, что увеличивает производительность обработки.The goal is achieved in that in an electrochemical piercing device containing a cathode, on the working surface of which there are grooves communicating with the electrolyte-feeding channels, and a stencil with through cuts containing jumpers, the latter are made of foil deposited on the stencil surface adjacent to the cathode . This design, due to the possibility of simultaneous anodic dissolution along the entire circuit to be processed, allows electrochemical flashing in one operation, which increases the processing productivity.

При обработке данным устройством точность электрохимического прошивани  зависит только от точности выполнени  заданного рисунка на трафарете и металлической фольге, тогда как обработка в две операции выполн етс  посредством двух устройств или, по крайней мере, перестановкой на одном устройстве двух различных трафаретов, т.е. точность обработки зависит от большого числа факторов: точности выполнени  трафарета, погрешности базировани  трафаретов, погрешности базировани  детали относительно трафаретов.When processing with this device, the accuracy of electrochemical stitching depends only on the accuracy of a given pattern on a stencil and metal foil, while the processing in two operations is performed using two devices or at least by rearranging two different stencils on one device, i.e. the accuracy of processing depends on a large number of factors: the accuracy of the stencil, the accuracy of the base of the stencils, the error of the base of the part relative to the stencils.

На фиг.1 изображен трафарет с закрепленной на нем металлической фольгой и выполненными в них сквозными просечками; на фиг.2 -узел I на фиг.1; на фмг.З - изображена схема электрохимического прошивани  резистмвного элемента плоского фольгового нагревател  электровафельницы; на фиг.4 - разрез А-А на фиг.З,Figure 1 shows a stencil with a metal foil fixed on it and through-cuts made in them; figure 2 - node I in figure 1; on fmg.Z - a diagram of the electrochemical flashing of a resistive element of a flat foil heater of an electric waffle; figure 4 is a section aa in fig.Z,

Устройство дл  электрохимического прошивани  содержит катоды 1 и 2, установленные неподвижно в верхней 3 и нижней 4 част х разъемного корпуса,The device for electrochemical flashing comprises cathodes 1 and 2 fixedly mounted in the upper 3 and lower 4 parts of the detachable housing;

обрабатываемую деталь 5, установленную между двум  трафаретами 6 и 7, металлическую фольгу 8 и 9, приклеенную к трафаретам 6 и 7, сквозные просечки 10, выполненные в трафарете и металлическойworkpiece 5 mounted between two stencils 6 and 7, metal foil 8 and 9 glued to stencils 6 and 7, through cuts 10 made in the stencil and metal

0 фольге, просечки 11, выполненные в трафарете и формирующие обрезной контур прошиваемого рисунка, в частности резистивного элемента плоского фольгового нагревател , электролитоподвод щие каналы 12, сообщающиес  с канавками 13 на0 foil, notches 11, made in a stencil and forming an edged contour of a stitched pattern, in particular a resistive element of a flat foil heater, electrolyte-feeding channels 12, communicating with grooves 13 on

5 рабочих поверхност х катодов 1 и 2, штуцеры 14.5 working surfaces of cathodes 1 and 2, fittings 14.

Обработка предлагаемым устройством осуществл етс  следующим образом.The processing of the proposed device is carried out as follows.

Обрабатываемую деталь 5 помещают между трафаретами 6 и 7. Дл  этой целиThe workpiece 5 is placed between the stencils 6 and 7. For this purpose

0 корпус устройства выполн ют разьемным, состо щим из верхней 3 и нижней 4 частей. На сторонах трафаретов 6 и 7, обращенных к. катодам 1 и 2, приклеена металлическа  фольга 8 и 9, т.е. рабоча  поверхность като5 дов взаимодействует с металлической фольгой . Катоды 1 и 2, закрепленные в верхней и нижней част х корпуса устройства, подсоедин ют к отрицательному полюсу источника технологического напр жени , а обрабаты0 ваемую деталь - к положительному полюсу. Следовательно, металлическа  фольга 8 и 9 также в процессе обработки подсоединена к отрицательному полюсу источника технологического напр жени . Затем прижимают0 the device body is made detachable, consisting of upper 3 and lower 4 parts. On the sides of the stencils 6 and 7, facing the cathodes 1 and 2, a metal foil 8 and 9 is glued, i.e. the working surface of the cathodes interacts with a metal foil. The cathodes 1 and 2, fixed in the upper and lower parts of the device case, are connected to the negative pole of the process voltage source, and the workpiece to be connected to the positive pole. Consequently, the metal foil 8 and 9 is also connected during processing to the negative pole of the process voltage source. Then press

5 верхнюю 3 и нижнюю 4 части корпуса устройства друг к другу, тем самым обеспечива  плотный контакт между обрабатываемой деталью 5 и трафаретами 6 и7. Через штуцеры 14, электролитоподвод 0 щие каналы 12 и канавки 13 на рабочей поверхности катодов осуществл ют прокачку электролита через зону обработки. Затем включают источник технологического напр жени . В процессе обработки происхо5 дит анодное растворение металла заготовки как е зоне сквозных просечек 10, выполненных в трафаретах и металлической фольге, так и в зоне глухих просечек 11, выполненных только в трафаретах. Така  конструкци 5 the upper 3 and lower 4 parts of the device casing to each other, thereby ensuring tight contact between the workpiece 5 and the stencils 6 and 7. Through the fittings 14, the electrolyte feed channels 12 and the grooves 13 on the working surface of the cathodes, the electrolyte is pumped through the treatment zone. The process voltage source is then turned on. During processing, anodic dissolution of the billet metal occurs both in the e zone of the through grooves 10, made in stencils and metal foil, and in the zone of blind grooves 11, made only in stencils. Such a construction

0 обеспечивает жесткую св зь элементов трафарета , т.е. нет необходимости выполн ть технологические перемычки, а следовательно , предлагаемое устройство позвол ет осуществл ть электрохимическое прошивание0 provides a rigid connection between the stencil elements, i.e. there is no need to make technological jumpers, and therefore, the proposed device allows electrochemical flashing

5 (вырезку) заданного контура за одну операцию , что повышает производительность обработки . Кроме этого, металлическа  фольга 8 и 9 работает в качестве катодов, при этом5 (cutting) of a given contour in one operation, which increases the processing productivity. In addition, the metal foil 8 and 9 works as cathodes, while

ширина просечек на ней равна ширине просечек на трафарете, что уменьшает межэлектродный зазор, так как при малой ширине просечек 10 дл  создани  стабильного гидродинамического режима течени  электролита в зоне обработки канавки 13 на рабочей поверхности катодов выполн ют шире просечек 10, т.е. при отсутствии металлической фольги межзлектродный зазор, определ емый рассто нием между катодом и обрабатываемой деталью, больше, чем межэлектродный зазор в случае обработки предлагаемым устройством. Как известно, уменьшение межэлектродного зазора позвол ет увеличить производительность обработки . Точность электрохимического прошивани  предлагаемым устройством, завис ща  только от погрешности выполнени  просечек на трафарете и металлической фольге, выше, чем точность обработки известными устройствами, котора  зависит от большего числа погрешностей: погрешности изготовлени  трафаретов, погрешности их базировани , погрешности базировани  детали относительно трафаретов, так как обработка известными устройствами осуществл етс  в две операции.the width of the grooves on it is equal to the width of the grooves on the stencil, which reduces the interelectrode gap, since with a small width of the grooves 10, wider than the grooves 10 are made on the working surface of the cathodes in order to create a stable hydrodynamic flow regime of the electrolyte in the groove 13 of the cathodes, i.e. in the absence of a metal foil, the interelectrode gap, determined by the distance between the cathode and the workpiece, is greater than the interelectrode gap in the case of processing with the proposed device. As is known, reducing the interelectrode gap allows an increase in processing productivity. The accuracy of the electrochemical flashing of the proposed device, which depends only on the error in making cuts on a stencil and metal foil, is higher than the accuracy of processing with known devices, which depends on a larger number of errors: an error in the manufacture of stencils, an error in their basing, an error in basing the part relative to the stencils, since processing by known devices is carried out in two steps.

Пример. Проводилась обработка резистивного элемента плоского фольгового нагревател  НЭФ-5Т дл  электроутюга. Обрабатывались две партии деталей. Перва  парти  резистивных элементов обрабатывалась устройством, идентичным устройству, описанному в прототипе, а втора  - предлагаемым устройством. Заготовка представл ла собой фольгу из стали Х23Ю5 шириной 100мм, толщиной 0,05 мм. Ширина сквозных просечек на трафарете и металлической фольге составл ла 0,35 мм, шаг между ними 2,5 мм. Просечка электролита осуществл лась насосом ПА-90, В качестве электролита использовалс  10%-ный раствор NaNOs. Обработка осуществл лась на специально созданной установке.Example. The resistive element of a flat foil heater NEF-5T for electric iron was processed. Two batches of parts were processed. The first batch of resistive elements was processed by a device identical to the device described in the prototype, and the second by the proposed device. The blank was a foil made of X23U5 steel with a width of 100 mm and a thickness of 0.05 mm. The width of the through-cuts on the stencil and metal foil was 0.35 mm, the pitch between them was 2.5 mm. Electrolyte was cut off using a PA-90 pump. A 10% NaNOs solution was used as the electrolyte. Processing was carried out on a specially designed unit.

Перва  парти  деталей обрабатывалась в два этапа: сначала формировалс  контур резистивного элемента с наличием технологических перемычек, затем - удаление технологических перемычек. Врем  первой операции составл ло 25 с, а второй - 20 с. Итак, общее машинное врем  обработки резистивного элемента устройством, выбранным в качестве прототипа, составл ло 45с.The first batch of parts was processed in two stages: first, a contour of the resistive element was formed with the presence of technological jumpers, then the removal of technological jumpers. The first operation was 25 s and the second 20 s. So, the total machine time for processing the resistive element by the device selected as a prototype was 45 s.

Втора  парти  деталей обрабатывалась за одну операцию - одновременно осуществл лась обработка по всему контуру резистивного элемента. Врем  обработкиThe second batch of parts was processed in one operation - at the same time, processing was carried out along the entire contour of the resistive element. Processing time

составл ло 22 с. Кроме этого, вспомогательное врем  при обработке предлагаемым устройством меньше за счет сокращени  операций.was 22 s. In addition, the auxiliary time for processing the proposed device is less due to the reduction of operations.

Проводились также измерени  шириныWidth measurements were also carried out.

дорожек резистивного элемента на инструментальном микроскопе. Погрешность обработки по обрезному контуру резистивного элемента при электрохимическом прошивании на известных устройствахtracks of a resistive element on an instrumental microscope. Processing error along the edged contour of the resistive element during electrochemical flashing on known devices

за две операции выше в среднем на 0,02- 0,03 мм относительно погрешности обработки остального контура резистивного элемента.for two operations higher by an average of 0.02-0.03 mm relative to the processing error of the rest of the resistive element circuit.

Claims (1)

Следовательно, обработка предлагаемым устройством позвол ет повысить производительностьиточность электрохимического прошивани . Формула изобретени  Устройство дл  электрохимическогоTherefore, the processing of the proposed device allows to increase the productivity of the accuracy of electrochemical flashing. SUMMARY OF THE INVENTION Device for electrochemical прошивани , содержащее катод, на рабочей поверхности которого выполнены канавки, сообщающиес  с электролитоподвод щими каналами, трафарет со сквозными просечками , содержащий перемычки, преднэзначенные дл  удержани  выпадающей части, о т- личающеес  тем, что, с целью повышени  производительности и точности обработки , перемычки выполнены из фольги, нанесенной на поверхность трафарета, примыкающую к катоду.a piercing comprising a cathode, on the working surface of which grooves are made, communicating with the electrolyte-feeding channels, a stencil with through cuts, containing jumpers designed to hold the protruding part, which means that, in order to increase productivity and processing accuracy, jumpers are made from foil deposited on the surface of the stencil adjacent to the cathode. (put.f(put.f Фиг.гFig. G / 2 3 У/ 2 3 U -E &gg{ijLg zz- Ј--r:.r fe Jj izZEE - u foff-E & gg {ijLg zz- Ј - r: .r fe Jj izZEE - u foff P 4P 4