（定稿）油箱盖热锻模电解加工工装设计（全套下载）

因此还需要通过抛光段的加工来对全齿进行最后道精整从而确保工件的尺寸精度和表面质量通常抛光圈宽度取。

如表.及表.所示，总和了在各种加工条件下当前采用的间隙值范围，可以作为选用的参考。

表.不同电解加工方式的加工间隙范围加工方式间隙范围活性电解液直流电流惰性电解液非线性加工，混气加工连续进给脉冲电流振动进给.周期循环多次对刀.表.不同工序的平均间隙范围工序种类间隙值极限范围常用范围孔及型腔加工小孔直径在以下小型腔型面长度大型腔型面长度以上叶片型面加工叶型长度以下电解车预钻通孔直径在以下.外表面电解磨金属阴极导电磨轮.电解切削盘形阴极直径在以下线电极厚度在以下根据表.和表.选择油箱盖热锻模电解加工的加工间隙为.。

则根据等间隙分布的原则可设计出油箱盖热锻模电解加工的阴极的形状与尺寸，如图.所示。

进液孔与出液孔的大小。

在计算进出液孔大小之前，首先要计算过液面积，然后根据所计算的过液面积计算进出液孔的大小。

进液孔的计算如图.所示，加工初始时刻的进液处的过液面的形状与尺寸，根据图可计算出过液面积为.实际进液面积应取其.倍，则实际进液面积为根据以上可设计进液孔为孔。

进液孔直径的选用，应使它的截面积大于起始间隙截面积，为了适应加和延伸的增液槽的需要，进液孔的截面积应予以加大。

图.进液孔处的过液面的外形与尺寸出液孔的计算如图.所示，加工初始时刻的出液处的过液面的形状与尺寸，根据图可算出过液面积为图.出液孔处的过液面的外形与尺寸实际出液面积应与其相等，则实际出液面计为.根据以上间隙般为之间，远小于常规电解加工间隙的尺寸.。

在电解加工中，加工间隙的大小和稳定程度是对加工得以实现非常重要。

电解加工间隙分为端面间隙侧面间隙和法向间隙。

要保证高的成型精度，除了端面间隙要维持在个比较小的水平外，侧面间隙的大小随加工深度的变化也必须保证在较小的范围，这样才能保证加工微孔的锥度和加工窄缝侧壁的垂直度。

在电解加工应用和研究的初期，甚至当今在实际生产中，还大都采用上述近似的研究方法，最典型的是法。

它是基于如下简化电场的假设条件下进行研究的。

沿电流线方向，电位梯度不变在同电流线上，有相同的电场强度。

从阳极等位面开始，到阴极等位面止，电位逐渐减小，等位面与电流线正交，电流线有阳极指向阴极。

取电流效率η为常数对电解液电解液在任何电流密度条件下可取η为常数对电解液在高于定的电流密度条件下η可近似为常数在同电流线上取电解液导电率к相同。

基于以上假设，则可认为在同电流线上，电流密度相同又因为先前已约定加工出于平衡状态，且电解加工间隙很小.，则在工件被加工表面法向与工具阴极表面法向间夹角不大的情况下，近似认为电流线同时垂直工件及阴极表面，取电力线的直线长度替代实际呈弧线形状的电力线。

如此，求解电解加工之间隙长度问题就转化为求解相应处电力线长度的问题，可才用欧姆定律建立起近似电流线长度与加工电压的关系再基于法拉第电解定律导出阳极表面电解速度的大小以及最终阴阳极型面相互之间的几何关系。

参照图.，其有关成型规律的方程组可写作η.在加工平衡状态上式中阴阳极之间的电压电解加工阴阳极电极电位值总和间隙电解液中的电压降电流密度к电解液导电率•电解加工间隙阴极送进速度与工件阳极表面法向之间的夹角对应上述处的平衡加工间隙对应处的平衡加工间隙，通常又称端面平衡间隙阳极被加工表面的法向蚀除速度，通常简称为工件加工速度工具阴极送进速度η电流效率体积电化当量•。

图.基于简化电场的成型规律描述以上方程组就是基于简化电场进行成型规律计算和阴极设计的实用计算式，也就是常用的法。

电解加工阴极的设计除了最常用的法外，对于些加工性状简单的工件，可以采用等间隙分布的原则进行阴极的设计。

等间隙分布的原则是指在工件原有的尺寸上进行同等间隙的缩放，缩放后得到阴极的形状尺寸。

这种设计方法较简单，但是却有局限性，对于那些型腔复杂的工件不能够使用，只适合形状简单的工件。

因此，它常用于加工硬质合金高温合金淬火钢不锈钢等难切削加工材料以及薄壁易变形工件。

加工效率高。

常规的切削加工需要多次切削才能达到零件的尺寸精度，然而，电解加工通过简单的进给运动，次进给加工出复杂的型面型腔等，而且加工速度可以随电流密度成比例地增加。

据统计，电解加工的加工效率是电火花加工的倍。

美国公司使用电解加工工艺加工发动机部件，提高了生产效率，使得加工时间降低为传统切削加工时间的半。

而且电解加工速度不直接受加工精度和表面粗糙度的限制。

加工质量好。

型面和型腔的加工精度可达型孔和套料的加工精度可达对于般中高碳钢和合金钢，可稳定地达到。

无工具阴极损耗。

在电解加工过程中，工具阴极上只发生析氢反应，而不发生金属溶解反应。

进给运动简单。

电解加工的进给运动通常是直线运动，而没有复杂的曲线运动。

对难加工材料复杂形状工件的批量生产，电解加工是种低成本的工艺。

尽管电解加工具有诸多的优点，但是也存在些局限性，主要表现为加工精度和加工稳定性不高。

电解加工中，影响加工精度和稳定性的因素较多，包括电解液流场加工间隙电场加工电源电压进给速度等多个因素。

工具阴极的设计和修正比较麻烦，周期长，因而电解加工只适合大批量生产。

对于单件小批量生成，成本较高。

电解加工所需的附属设备较多，占地面积较大，而且机床需要足够的刚性和防腐蚀性能，造价较高。

电解产物需进行妥善处理，否则将污染环境。

综上所述，电解加工对难加工材料复杂形状零件的批量生产是种高效高表面质量经济的工艺方法，只要加工对象选择得当，发挥出电解加工的优势，就能收到良好效果。

.电解加工的应用世纪年代初，电解加工工艺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，取得了显著的经济效果，电解加工已成为制造业中种重要的加工工艺之。

年代以后，虽然其应用范围有所减小，但应用要求更高，且在些新的领域又得到新的应用。

图.双电层分布示意图图.电极溶液界面电势示意图液相传质有电迁移扩散和对流三种方式。

间隙中从电极到溶液理论上可分为双电层扩散层和对流层三层，从扩散层向外为对流层，以对流传质为主。

在紧靠电极表面的薄层液体中，不管搅拌作用如何强烈，电迁移和扩散过程作为电极过程的部分仍起着重要作用。

当电极表面溶液当电极上有电流通过时，三种传质方式同时存在，各区域的传质方式以种或两种为主。

电解加工采用高压泵强力输液，对流速度远远大于扩散速度，具有实现稳态扩散的条件。

从所传输的粒子情况看，电迁移传输的是正负离子，扩散和对流传输的可以是离子分子，也可以是其他微粒。

在电迁移和扩散过程中，溶质与溶剂之间存在着相对运动在对流传质过程中，溶液的部分相对于另部分做相对运动，而运动的这部分溶液中不存在溶质和溶剂的相对运动。

阳极处开始有电解产物出现。

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，在世纪年代初，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。

油箱盖，锻模，电解，加工，工装，设计，毕业设计，全套，图纸油箱盖热锻模电解加工工装设计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，设计套加工该热锻模的电解加工工装，包括油箱盖热锻模电解加工阴极装夹热锻模加工阴极和工件的夹具装置运用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，油箱盖锻模简称是利用金属在电解液中可以发生阳极溶解的原理，将零件加工成形的，加工过程中工具阴极和工件阳极不接触，具有加工不受材料强度和硬度限制工具阴极无损耗不会产生加工变形和应力以及加工质量好生产率高等优点。

因此自电解加工问世以来，就受到制造业的广泛重视，被应用于加工机械加工困难的整体叶轮叶片炮管膛线等零件以及难加工材料成分的零件，还在锻模齿轮和各种型孔以及去毛刺等方面取得广泛的应用。

随着整个制造业向精密化化发展，工业产品设计中大量的结构对其制造精度和制造工艺提出了越来越严格的要求，电解加工技术面临新的发展机遇和挑战，在扩展新的应用领域提高加工精度和稳定性与其它加工技术的复合应用等方面。

图.电解加工过程示意图电解加工，是利用阳极溶解的原理并借助于成型阴极将工件按定的形