[发明专利]一种电镀肘形弯的方法及大曲率多维复杂金属管的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种电镀的方法及大曲率金属管的制备方法。

背景技术

为减少燃油消耗和降低二氧化碳排放，汽车及航空航天器的整体化和轻量化已经成为众所关注的焦点之一。研究表明，汽车整备质量每减少100kg，百公里油耗可降低0.3～0.6L。此外，随着现代飞机高速、高机动性能要求的不断提高，航空发动机必须满足高推重比、超高速、高空、长航时、超远航程的新一代飞机的需求，新一代飞机、航空发动机和机载设备对其结构重量十分苛求，航空发动机的结构越来越复杂，精度要求越来越高。要求结构设计大量采用高强度、低密度新材料，高结构效率的整体化、轻量化、空心薄壁化、微型化和精密化等复杂结构部件。开发航空发动机关键部件的生产技术，制造优质铸件，是航空工业发展的当务之急。

为满足上述要求，汽车及飞机上越来越多地采用整体结构件，如汽车上的结构骨架，排气管道，飞机的大梁、隔框、壁板等普遍采用了整体化结构设计。整体结构件在现代飞机、航天器上的应用是制造技术的一大进步。整体结构件具有重量轻，在刚度、抗疲劳强度以及各种失稳临界值等方面均比铆接结构胜出一筹的显著优点。结构整体化是提高结构效率，基本可一次成型，可减少模具的数量和供需，制造周期短，降低成本和满足特定功能的发展需要。

发动机及相配套的机匣等部件是航空发动机上的关键部件，其结构复杂，与之配套的部件较多，如润滑，冷却用的管路等，其整体化设计是将这些管路与发动机和机匣等整合在一起，减少零件数量，这样不仅能减少连接部件，减少总重，并且，连接部的减少可有效提高部件的整体力学性能，并减少所需维护，保养等。然而，由于发动机和机匣的结构复杂，其特点是以薄壁为主，常有壁厚的突变，壁厚差异悬殊，结构复杂。在此类铸件上分布有空间走向曲折细小的油路，由于铸件整体为薄壁复杂型，因此在内部分布的油路存在大曲率，多维空间分布的复杂结构。如此复杂交叉的细孔，靠机械加工是无法实现的，必需在铸件上一次成形铸出。而多维复杂交叉的内置油路采用普通的砂芯很难形成，成品率极低，易造成夹渣，疏松，浇不足等缺陷，且后续的清理极其困难，给铸造工艺设计和铸造成形带来极大困难。如能制备一种与油路形状尺寸相近的金属管，此金属管作为型芯，可一次浇铸成型，则可望避免此类困难。

现有的弯曲金属管制备工艺为采用挤压和拉拔的成型手段来制备直金属管材，然后采用弯曲技术对直铜管进行弯曲处理，这种制备方法生产成本低，操作简单；但是金属材料在弯曲时，其圆角区上外层受拉伸，内层受压缩，内圆半径R越小，圆角区的变形越大。当外层圆角区的拉伸应力超过材料的强度极限，外层材料发生断裂，而内层材料丧失稳定起皱，致使工件报废。因此该方法要求弯曲的金属管具有较好的塑性，而且管壁不能太薄，并且不能制备大曲率金属管。因此为了制备大曲率金属管的目的，现有采用粉末冶金技术制备大曲率金属管，但是这种方法存在生产成本极高、表面质量差、尺寸精度差和可重复性差的问题。采用焊接的方法可以将多个金属管连接成复杂形状，且能制备大曲率的金属管，然而，由于空间的复杂性，对焊接的技术要求大。另外，由于焊接过程中产生的热量会使得金属管局部熔化，使得金属管尺寸不稳定，且容易造成较大的变形，不能保证精度，且焊接后，连接部的清理很困难，很难满足对多维大曲率金属管的尺寸精度要求。

现有的电镀方法已广泛应用于各种塑料零部件的表面金属化，以及金属化部件的表面镀层处理。然而由于电镀法受到电场分布的影响，如欲获得均匀的镀层，需要在欲镀件周围的电场均匀分布，而形状复杂的零件，如截面变化大，曲率大的地方很难获得均匀电场，因此电镀法不能对形状变化复杂的零件进行处理，即无法实现对存在大曲率的肘形弯镀件的电镀及无法制备大曲率金属管。

发明内容

本发明要解决现有的电镀方法无法实现对存在大曲率的肘形弯镀件的电镀及无法制备大曲率金属管，而提供一种电镀肘形弯的方法及应用制备大曲率多维复杂金属管。