способ изготовления закрытых каналов и устройство для его реализации

Классы МПК:B23H7/38 влияние на металлообработку особых факторов, не участвующих непосредственно в удалении металла, например ультразвуковых волн, магнитных полей или лазерного излучения
B23H3/00 Электрохимическая обработка, те удаление металла путем прохождения тока между заготовкой и электродом в присутствии электролита
C25F3/14 на отдельных участках
Автор(ы):, ,
Патентообладатель(и):Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Воронежский государственный технический университет" (RU)
Приоритеты:
подача заявки:
2006-11-22
публикация патента:

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано при изготовлении закрытых каналов в заготовках с закладными деталями, установленными перед прессованием из порошка, перед штамповкой, литьем. Способ включает помещение заготовки с входным отверстием и закладными деталями в виде сферических диэлектрических отражателей ультразвукового луча в электролит, подведение заготовки к аноду источника технологического тока, использование расположенного вблизи входного отверстия заготовки кольцевого токоподвода, подведенного к катоду источника технологического тока, и направление ультразвукового луча на отражатель, который передает его на последующий отражатель и на изготавливаемый канал. Ультразвуковой луч перемещают от центра отражателя к периферии по траектории плоской спирали Архимеда до анодного растворения закрытого канала, после изготовления закрытого канала отражатели разрушают и удаляют из заготовки. Устройство содержит ванну для электролита, заполняемый электролитом анод в виде заготовки с входным отверстием и закладными деталям, выполненными в виде отражателей ультразвукового луча, и кольцевой катод, расположенный вблизи входного отверстия заготовки Отражатели выполнены сферической формы из диэлектрической керамики и вогнутыми со стороны подачи ультразвукового луча. Изобретение направлено на изготовление закрытых каналов в заготовках, например, охлаждающих элементов двигателей, теплообменников. 2 н.п. ф-лы, 1 ил. способ изготовления закрытых каналов и устройство для его реализации, патент № 2333080

Рисунки к патенту РФ 2333080

способ изготовления закрытых каналов и устройство для его реализации, патент № 2333080

Предлагаемое изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано при изготовлении закрытых каналов в заготовках с закладными деталями, устанавливаемыми перед прессованием из порошка, перед штамповкой, литьем и удаляемыми анодным растворением с наложением ультразвукового поля.

Известен способ [1] получения открытых каналов в прессованных заготовках, осуществляемый с периодическим воздействием на закладные детали узконаправленного ультразвукового луча.

Недостатком способа является отсутствие возможности изготовления закрытых каналов в заготовке.

Наиболее близким по совокупности признаков является способ [2], где форму и размеры открытых каналов уточняют за счет изменения формы одного из слоев многослойного трафарета.

К недостаткам способа относится невозможность обработки закрытых участков каналов.

Из источников информации не известно устройств для реализации способа по данному изобретению.

Изобретение направлено на изготовление закрытых каналов в заготовке, например охлаждающих элементов двигателей, теплообменников.

Это достигается тем, что заготовку с входным отверстием и закладными деталями в виде сферических диэлектрических отражателей ультразвукового луча помещают в электролит, заготовку подводят к аноду источника технологического тока, а к катоду источника технологического тока подводят расположенный вблизи входного отверстия заготовки кольцевой токоподвод, ультразвуковой луч направляют на отражатель, который передает его на последующий отражатель и на изготовляемый канал, при этом ультразвуковой луч перемещают от центра отражателя к периферии по траектории плоской спирали Архимеда до анодного растворения закрытого канала, а после изготовления закрытого канала отражатели разрушают и удаляют из заготовки.

Для реализации способа предлагается устройство для изготовления закрытых каналов в заготовке, содержащее ванну для электролита, заполняемый электролитом анод в виде заготовки с входным отверстием и закладными деталями, выполненными в виде отражателей ультразвукового луча, и кольцевой катод, расположенный вблизи входного отверстия заготовки, при этом отражатели выполнены сферической формы из диэлектрической керамики и вогнутыми со стороны подачи ультразвукового луча.

Сущность изобретения поясняется чертежом, где показана схема изготовления закрытого канала 4. В заготовке 1, имеющей входное отверстие с горизонтальным 11 и вертикальным 12 участками, установлены закладные детали 2 и 3 с отражателями ультразвукового луча. Отражатели 2 и 3 выполнены сферической формы из диэлектрической керамики и вогнутыми со стороны подачи ультразвукового луча. При этом отражатели должны быть расположены так, чтобы прямолинейный ультразвуковой луч 5, направляемый на любую точку отражателя 2, отражаясь от последующего отражателя 3, охватывал все точки боковой поверхности канала 4. При этом изгиб оси не должен перекрывать прямолинейного перемещения ультразвукового луча. При этом ультразвуковой луч перемещается от центра отражателя 2 к периферии по траектории плоской спирали Архимеда с передачей его на последующий отражатель 3 и до анодного растворения закрытого канала 4, а после изготовления закрытого канала 4 отражатели разрушают и удаляют из заготовки. Заготовка 1 при этом помещается в электролит 7, находящийся в ванне 6 электрохимического станка (не показан). На заготовку 1 подводится анод 8 источника технологического тока, а катод 9 подводится через кольцевой токоподвод 10, расположенный вблизи входного отверстия заготовки 1.

Пример осуществления способа.

Литая заготовка 1 из сплава ЭИ-437Б с внутренними каналами 11 и 12 диаметром 3 мм и закладными деталями 2 и 3 диаметром 3 мм помещается в ванну 6 с электролитом 7(12-15% раствор хлористого натрия). На заготовку 1 подводится анод 8 источника технологического тока, а на расстоянии 1 мм от входного отверстия канала 11 устанавливается катод 9 источника технологического тока 12 В. Ультразвуковой луч 5 направляют на сферический отражатель 2, который передает его через отражатель 3 на обрабатываемый канал 4, и перемещают луч от центра отражателя 2 к периферии по траектории плоской спирали Архимеда с качанием в центре отражателя 2. Ультразвуковой луч 5, отражаясь от отражателей 2 и 3, передается на изготавливаемый канал 4. Под воздействием ультразвукового луча 5 происходит интенсивное электрохимическое растворение металла в закрытом канале 4. После изготовления канала 4 отражатели 2 и 3 разрушают на виброустановке и удаляют из зоны обработки.

Для реализации способа изготовления закрытого канала 4 в заготовке 1 устройство содержит ванну 6 для электролита 7, заполняемый электролитом анод 8 в виде заготовки 1 с входным отверстием и закладными деталями 2 и 3, выполненными в виде отражателей ультразвукового луча, и кольцевой катод 10, расположенный вблизи входного отверстия заготовки 1, при этом отражатели 2 и 3 выполнены сферической формы из диэлектрической керамики и вогнутыми со стороны подачи ультразвукового луча 5.

Источники информации

1. A.c. 944850 СССР, МКИ В23Р 1/00. Способ электрохимической обработки импульсами технологического тока /В.П.Смоленцев и др.(СССР). №2929828/25-8; заявлено 26.05.80; опубл. 23.97.82. БИ №27. 3 с.

2. А.с. 1839126 А1 СССР, МКИ В23Н 9/06. Способ электрохимической обработки /С.Б.Садыков и др.(СССР). №4823833/25-8; заявлено 07.05.90; опубл. 30.12.93. БИ №48-47. 3 с.

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

1. Способ изготовления закрытых каналов в заготовке, включающий помещение заготовки с входным отверстием и закладными деталями в виде сферических диэлектрических отражателей ультразвукового луча в электролит, подведение заготовки к аноду источника технологического тока, использование расположенного вблизи входного отверстия заготовки кольцевого токоподвода, подведенного к катоду источника технологического тока, и направление ультразвукового луча на отражатель, который передает его на последующий отражатель и на изготавливаемый канал, при этом ультразвуковой луч перемещают от центра отражателя к периферии по траектории плоской спирали Архимеда до анодного растворения закрытого канала, а после изготовления закрытого канала отражатели разрушают и удаляют из заготовки.

2. Устройство для изготовления закрытых каналов в заготовке, содержащее ванну для электролита, заполняемый электролитом анод в виде заготовки с входным отверстием и закладными деталями, выполненными в виде отражателей ультразвукового луча, и кольцевой катод, расположенный вблизи входного отверстия заготовки, при этом отражатели выполнены сферической формы из диэлектрической керамики и вогнутыми со стороны подачи ультразвукового луча.


Скачать патент РФ Официальная публикация
патента РФ № 2333080

patent-2333080.pdf
Патентный поиск по классам МПК-8:

Класс B23H7/38 влияние на металлообработку особых факторов, не участвующих непосредственно в удалении металла, например ультразвуковых волн, магнитных полей или лазерного излучения

Класс B23H3/00 Электрохимическая обработка, те удаление металла путем прохождения тока между заготовкой и электродом в присутствии электролита

Патенты РФ в классе B23H3/00:
устройство для электрохимической маркировки внутренней поверхности ствола оружия -  патент 2514763 (10.05.2014)
способ электрохимической обработки лопаток с двумя хвостовиками газотурбинного двигателя и устройство для его осуществления -  патент 2514236 (27.04.2014)
способ электрохимической обработки (варианты) -  патент 2504460 (20.01.2014)
электролит для электрохимической обработки на импульсном униполярном токе твердых сплавов -  патент 2489235 (10.08.2013)
способ размерной электрохимической обработки -  патент 2489234 (10.08.2013)
способ изготовления электрода-инструмента при объемной электрохимической обработке (эхо) -  патент 2481928 (20.05.2013)
способ изготовления деталей сложной формы -  патент 2477675 (20.03.2013)
способ электрохимической обработки -  патент 2476297 (27.02.2013)
способ и устройство для электрохимической резки тонкостенных электропроводных профилей с полировкой среза и скруглением кромок -  патент 2473412 (27.01.2013)
электролит для электрохимической обработки -  патент 2471595 (10.01.2013)

Класс C25F3/14 на отдельных участках



Наверх