用于拉伸状零件外廓型面电解加工的背压调节装置

技术领域：

本发明属于电解加工技术领域，涉及一种电解加工的背压调节装置，尤其是涉及一种用于拉伸状零件外廓型面电解加工的背压调节装置。

背景技术：

难切削金属材料拉伸状零件的外廓型面加工已成为一个加工制造难题。目前该类零件常采用机械铣削、磨削等方法进行加工，但由于材料切削困难，存在加工效率低、刀具磨损严重、成本高、有加工应力等问题。

电解加工是一种基于电化学阳极溶解的非接触加工方式，具有加工效率高、无工具损耗、无切削应力、表面质量好等独特优点，在难切削材料复杂型面的加工方面具有显著优势，是难切削金属材料拉伸状零件外廓型面的一种理想加工方法。

实现拉伸状零件外廓型面的高效、稳定的电解加工，工艺装置的合理设计是前提条件和重要保障。由于外廓型面属于开放式结构，不属于封闭或半封闭结构，利用工艺装置来保障电解加工间隙具有均匀的流场和压力场分布至关重要。为了保证外廓型面的电解加工精度和表面质量，加工中通常选择侧向供电解液的方式。为了保证电解液整个流程的流场和压力场分步均匀，必须设计背压调节装置来调节电解液出口段的流场分布，避免出现流程分布不均匀和出现空穴现象，以保证从入口到出口的整个流程的压力和流场的分布需具有均匀性和一致性。同时还可以通过背压调节装置实现电解液的收集。

发明内容：

本发明的目的在于提供一种用于拉伸状零件外廓型面电解加工的背压调节装置，其克服了现有技术中存在的难切削金属材料拉伸状零件的外廓型面电解加工中采用侧流式供液，容易出现出口段电解液流程分布不均匀或出现空穴的问题，保障整个加工间隙中电解液流场分布一致，消除出口段电解液的空穴并收集加工后的电解液，从而提高电解加工精度、表面质量和稳定性。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种用于拉伸状零件外廓型面电解加工的背压调节装置，其特征在于：包括稳流段和设置在稳流段前方的导流段，导流段与稳流段连接，导流段上方设置有压力调节机构。

压力调节机构底部为双向移动块，双向移动块上设置有箱体，箱体与导流段通过螺纹连接形成矩形腔，箱体与导流段连接处设置有第三密封垫和第四密封垫；出液板设置在矩形腔后端，通过螺纹与导流段以及箱体连接，连接处设置有第五密封垫。

双向移动块设置在导流段和箱体形成的矩形腔内，左右推力杆下端与双向移动块对应位置固定连接，左右推力杆上端分别与左旋螺纹滑块和右旋螺纹滑块固定连接。

箱体内设置有双螺纹轴，双螺纹轴一端为左旋螺纹，另一端为右旋螺纹，双螺纹轴与深沟球轴承及轴承座连接，双螺纹轴一侧设置有手轮，另一侧设置有棘轮机构，手轮带动双螺纹轴做回转运动；左旋螺纹滑块和右旋螺纹滑块与双螺纹轴对应轴段配合，双螺纹轴做回转运动时，左旋螺纹滑块和右旋螺纹滑块以相反方向在导轨上平动。

箱体外侧设置有棘轮机构，棘轮固定在双螺纹轴一侧，棘爪在同侧与箱体铰接，双向移动块带动左右推力杆以及左旋螺纹滑块和右旋螺纹滑块反向平动，进而带动双螺纹轴旋转。

稳流段两侧下沿贴有密封条，与工件非加工区域紧密接触，稳流段与导流段中间设置有第一密封垫；导流段通过第二密封垫与工件待加工表面紧贴，稳流段通过螺纹水平连接在导流段前方。

双螺纹轴两端螺纹均为单头螺纹，双螺纹轴上螺纹除了旋向不同，其余参数均相同，双螺纹轴回转一周，双向移动块两侧各移动一个导程距离。

与现有技术相比，本发明具有的优点和效果是：

1、本发明将流道截面由曲面变为矩形面，利于收集电解液。

2、本发明可以防止电解加工中电解液出口压力突降，保障整个加工间隙中电解液流场分布一致、消除加工出口电解液的空穴。

3、本发明采用双螺纹轴结构，传动效率高。

4、本发明可以根据所加工外廓型面不同，更改稳流段、导流段与外廓型面配合的表面形状，进而适应不同外廓型面的加工。

5、本发明背压压力可调。

附图说明：

图1为本申请实施例提供的一种用于外廓型面电解加工背压调整装置的整体示意图；

图2为本申请实施例提供的一种外廓型面电解加工的背压调整装置流道示意图，图中箭头所示方向为流道方向；

图3为本申请实施例提供的一种外廓型面电解加工的背压调整装置的稳流段、导流段以及双向移动块结构图；

图4为本申请实施例提供的一种外廓型面电解加工的背压调整装置的压力调节机构结构图；

图5为本申请实施例提供的一种外廓型面电解加工的背压调整装置的电解液入口结构图，图中箭头所示方向为电解液流入方向；

图6为本申请实施例提供的一种外廓型面电解加工的背压调整装置的电解液出口结构图，图中箭头所示方向为电解液流出方向。

图中，01-工件；02-稳流段；03-导流段；

04-压力调节机构、041-双向移动块、042-箱体、043-左右推力杆、044- 手轮、045-导轨、046-左旋螺纹滑块、047-双螺纹轴、048-右旋螺纹滑块、049- 深沟球轴承及轴承座、050-棘轮机构、051-出液板；

061-第一密封垫、062-第二密封垫、063-第三密封垫、064-第四密封垫、 065-第五密封垫、066-密封条。

具体实施方式：

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

参见图1、图2和图3，本发明包括稳流段02、导流段03，导流段03上方设置有压力调节机构04。导流段03通过第二密封垫062与工件01待加工表面紧贴，稳流段02通过螺纹水平连接在导流段03前方且稳流段与工件之间留有流道，电解液从稳流段02前方流入，稳流段02前端和工件01的距离始终保持加工间隙的宽度。稳流段02两侧下沿贴有密封条066，与工件01非加工区域紧密接触，稳流段02与导流段03中间加有第一密封垫061。

参见图4，压力调节机构04包括双向移动块041、箱体042、左右推力杆 043、手轮044、导轨045、左旋螺纹滑块046、双螺纹轴047、右旋螺纹滑块 048、深沟球轴承及轴承座049、棘轮机构050、出液板051。压力调节机构04 底部为双向移动块041，双向移动块041上设置有箱体042，箱体042与导流段 03通过螺纹连接形成矩形腔，双向移动块041设置在导流段03和箱体042形成的矩形腔内。箱体042与导流段03连接处设置有第三密封垫063和第四密封垫064，双向移动块041可在矩形腔内开合。出液板051设置在矩形腔后端，通过螺纹与导流段03以及箱体042连接，连接处设置有第五密封垫065，使电解液只能从出液孔流出。左右推力杆043下端与双向移动块041对应位置固连，上端分别与左旋螺纹滑块046和右旋螺纹滑块048固连，通过左旋螺纹滑块046 和右旋螺纹滑块048的反向平动，带动双向移动块041开合，进而控制电解液出口大小，该电解液出口面积不超过进液面积。双螺纹轴047一端为左旋螺纹，另一端为右旋螺纹，通过与深沟球轴承及轴承座049连接置于箱体042内。双螺纹轴047一侧设置有手轮044，另一侧设置有棘轮机构050，手轮044可带动双螺纹轴047做回转运动。棘轮机构050设置在箱体042外侧，棘轮固定在双螺纹轴047一侧，棘爪在同侧与箱体042铰接。双向移动块041在工作中受到电解液压力作用会带动左右推力杆043以及左旋螺纹滑块046和右旋螺纹滑块 048反向平动，进而带动双螺纹轴047旋转。棘轮机构050卡紧后，可有效阻止双螺纹轴047旋转，进而阻止因电解液压力推动双向移动块041平动。左旋螺纹滑块046和右旋螺纹滑块048与双螺纹轴047对应轴段配合，双螺纹轴047 做回转运动时，左旋螺纹滑块046和右旋螺纹滑块048以相反方向在导轨045 上平动。双螺纹轴047两端螺纹均为单头螺纹，其上螺纹除了旋向不同，其余参数如：大径、小径、螺距、导程等均相同，双螺纹轴047回转一周，双向移动块041两侧各移动一个导程距离。

实施例：

在采用电解加工对外廓型面进行电解加工时，通常需要设计流场流动方式。本发明针对流场流动形式为侧流式，提出一种用于拉伸状零件外廓型面电解加工的背压调节装置。

如图1所示，所述装置包括稳流段02、导流段03，导流段03上方设置有压力调节机构04。

如图3、图5所示，导流段03水平设置，通过第二密封垫062与工件01 表面紧贴；稳流段02采用不导电材料制成，比如亚克力；稳流段02两侧下沿贴有密封条066与工件01非加工区域紧贴，以防止电解液侧漏；稳流段02通过螺纹与导流段03水平连接，其中间设置有第一密封垫061，防止电解液漏出；如图5箭头所示，电解液从稳流段02前方流入，稳流段02和工件01在电解液入口的距离始终保持加工间隙的宽度。

压力调节机构04包含双向移动块041、箱体042、左右推力杆043、手轮 044、导轨045、左旋螺纹滑块046、双螺纹轴047、右旋螺纹滑块048、深沟球轴承及轴承座049、棘轮机构050、出液板051。

如图3、图6所示，箱体042设置在导流段03上方，且连接处设置有第三密封垫063和第四密封垫064防止电解液泄露，箱体042与导流段03之间形成矩形腔，双向移动块041设置在矩形腔内部；出液板051设置在矩形腔后端，通过螺纹与导流段03以及箱体042连接，连接处设置有第五密封垫065，使电解液只能从出液孔流出。

如图4所示，双螺纹轴047一端为左旋螺纹，另一端为右旋螺纹，其通过与深沟球轴承及轴承座049连接置于箱体042内，双螺纹轴047一侧设置有手轮044，另一侧设置有棘轮机构050；手轮044固连在双螺纹轴047一侧，带动双螺纹轴047做回转运动，左旋螺纹滑块046和右旋螺纹滑块048与双螺纹轴 047对应轴段配合，将双螺纹轴047的回转运动变为平动，左旋螺纹滑块046 和右旋螺纹滑块048在导轨045上反向移动；棘轮机构机构050设置在箱体外侧，棘轮固连在双螺纹轴047一侧，棘爪铰接在箱体对应位置，双向移动块041 在工作中受到电解液压力作用会带动左右推力杆043以及左旋螺纹滑块046和右旋螺纹滑块048反向平动，进而带动双螺纹轴047旋转，棘轮机构050卡紧后，可有效阻止双螺纹轴047旋转，进而阻止因电解液压力推动双向移动块041 平动。

如图4、图5所示，左右推力杆043与左旋螺纹滑块046、右旋螺纹滑块 048以及双向移动块041固连，将左旋螺纹滑块046、右旋螺纹滑块048的反向运动变为双向移动块041在矩形腔内的开合，控制出液面积大小，进而实现背压压力可调。

如图2所示，图2中箭头所示为电解液流动方向，电解液从稳流段02前段流入，依次经过导流段03、导流段03与箱体042形成的矩形腔、出液板051。稳流段02前端为进液口，经过背压压力调节之后从出液板051的出液口流出。

以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围，凡是利用本发明的说明书及附图内容所做的等同结构变化，均应包含在发明的专利保护范围内。