[发明专利]一种用于在薄壁圆筒上电解加工双面喇叭孔阵列的装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种电解加工装置，尤其涉及一种用于在薄壁圆筒上电解加工双面喇叭孔阵列的装置。

背景技术

目前, 在冶金、化工、粉体、生物医药、汽车、采矿、食品饮料、机械、纺织、造纸、油气与水处理、航空航天等领域常常应用到物质的过滤和筛分工艺环节。过滤与筛分的应用效果很大程度上取决于滤(筛) 网片的技术性能指标。应用实践表明：具有双面喇叭形孔截面的滤(筛) 网片，具有滤网表面的堆积压力小、易卸渣和清洗、不易堵塞、过滤周期和使用寿命长、易维护等优点，是高性能精细滤(筛) 网片新的发展动向。然而，双面喇叭形截面网孔的成型具有很大的技术难度。

申请号为CN201110200283.0的《一种喇叭形微小孔阵列电铸成形用芯模的制造方法》专利公开了一种直接利用电铸加工工艺获得单面喇叭孔型微小孔阵列的加工方法。由于电铸加工中需要进行涂覆光刻胶、曝光、去胶等复杂繁琐的工艺，加工效率低，生产成本高，不利于实现喇叭形孔截面群孔的一次性成型和批量化生产，且该专利只能实现单面喇叭形阵列。

为解决双面喇叭形孔阵列的加工，申请号为CN201210233224.8的《一种双面外扩形金属微小孔阵列加工方法》专利公开了一种基于在惰性金属贯穿孔阵列薄板上实施电铸—电解组合工艺来制造双面外扩形金属微小孔阵列加工方法，具体为：通过电铸工艺步骤形成一面缩孔形弧面外扩特征，然后再通过电解工艺步骤形成另一面凹坑形弧面外扩特征，从而获得网孔进出口均为外扩形金属微小孔阵列的结构，该方法能低成本的制造出同时具备小孔径(宽)、高开孔率、大厚度等特性的金属微小孔阵列，且工艺简单，实施容易。这种通过电铸加工与电解加工相结合共同获得进出口均为外扩形金属微小孔阵列的方法是金属孔阵列制造的一个新突破。在具体的实现过程中，对于平面结构，不管是进行电铸工艺步骤还是电解工艺步骤，无需特殊或专用装置就可实现。但是，对于在薄壁圆筒体上形成双向喇叭形孔阵列结构，尤其是大长径比的圆筒体，由于其壁薄，长径比大，易变形，且不易夹持固定，其在工艺实施过程中的安装定位具有一定难度。如专利《一种双面外扩形金属微小孔阵列加工方法》中公开的电铸工艺环节，由于是在特定惰性金属圆筒体的外壁面上进行电沉积，可以通过在对圆筒体加装支撑体等方式克服它们在工艺实施过程中存在的安装、固定和定位问题。但对于电解工艺步骤，由于需在薄壁圆筒体的内部来实现安设工具阴极、保持均匀的小加工间隙、开设合理的电解液流道等必需条件和良好的工艺环境，难度很大，现有的电解装置或常规的改造设备都无法满足其应用要求，需开发一种专门用于在薄壁圆筒工件上电解加工双面喇叭孔阵列的装置。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于在薄壁圆筒上电解加工双面喇叭孔阵列的装置，适用于大长径比的薄壁圆筒型工件电解加工，能够解决大长径比的薄壁圆筒型工件在加工过程中不易夹持固定、易变形、稳定工艺条件难以实现的问题。

本发明采用下述技术方案：

一种用于在薄壁圆筒上电解加工双面喇叭孔阵列的装置，包括工具阴极、外表面设置有电绝缘胶膜的工件阳极、驱动工具阴极旋转的驱动装置、电解加工电源和电解液循环过滤单元，所述的工具阴极为设置有进液孔和出液孔的中空滚筒，工件阳极同轴线、非接触地套设在工具阴极外部，工具阴极与工件阳极之间形成的圆环形空腔两端通过电绝缘动密封件动密封，工具阴极的两端分别连接电解液循环过滤单元，电解加工电源的正极与负极分别连接工件阳极和工具阴极，工件阳极下方平行设置的两个托辊与工件阳极线接触，托辊由动力源单元驱动。

所述的工具阴极外表面设置有一条或多条螺旋形凸起。

所述的工具阴极外表面设置的螺旋形凸起与工件阳极内壁件的空隙为0.1mm-3mm。

所述的工具阴极旋转方向与工具阴极外表面设置的螺旋形凸起旋向相同。

所述的两个托辊分别由动力源单元驱动匀速转动，速度相同，旋转方向均与工具阴极的旋转方向相反。

所述的两个托辊由耐酸碱腐蚀的电绝缘材料制成，尺寸相同。

所述的电绝缘动密封件外侧设置有压紧装置。

所述的两个电绝缘动密封件之间的工具阴极左右两侧沿圆周表面分别均匀设置有多个进液孔和出液孔，且进液孔和出液孔与电绝缘动密封件的距离为1mm-2mm。

所述的两个托辊之间的距离可调，工件阳极与两个托辊在同一平面截面的圆心夹角大于0度小于180度。

所述的电解加工电源的正极与负极分别通过引电装置连接工件阳极和工具阴极。