СПОСОБ ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКОГО СНЯТИЯ ЗАУСЕНЦЕВ И СКРУГЛЕНИЯ КРОМОК В ПЕРЕСЕКАЮЩИХСЯ КАНАЛАХ Российский патент 2022 года по МПК B23H9/02 

Описание патента на изобретение RU2774497C1

Изобретение относится к электрохимической обработке деталей из алюминиевых сплавов и может быть использовано при изготовлении фланцев топливных насосов высокого давления систем Common Rail.

При изготовлении деталей, в том числе из алюминиевых сплавов, существует необходимость снятия заусенцев и скругления острых кромок в местах пересечения внутренних каналов. Выполнение каждой из этих операции механическим способом не всегда возможно, поэтому получило широкое распространение снятие заусенцев и одновременное скругление кромок в местах пересечения каналов электрохимической обработкой.

Для деталей из алюминиевых сплавов рекомендуемыми являются применение в качестве компонента электролита нитрата натрия с концентрацией от 100 г/л до 300 г/л (Амитан Г Л. и др. Справочник по электрохимическим и электрофизическим методам обработки. - Л.: Машиностроение, Ленингр. отд., 1988. - 720 с. С. 42).

Известно, что интенсификация процесса снятия заусенцев и скругления кромок может быть достигнута за счет повышения напряжения и силы тока: «напряжение на электродах 20 В, а сила тока 1000 А» (Основы ЭХО [Электронный ресурс]. URL: https://metallicheckiy-portal.ru/articles/obrabotka/exo/osnovi_exo/ (дата обращения: 30.11.2021)).

Известно также, что в различных технологических установках для снятия заусенцев электрохимическим методом допускается повышение силы тока до 4000 А, напряжения - до 60 В. (Карлина Ю.И., Гозбенко В.Е., Каргапольцев С.К. Перспективы применения электрофизикохимических методов удаления заусенцев с малогабаритных высокоточных деталей сверхвысокочастотной электроники // Современные технологии. Системный анализ. Моделирование. 2020. №2 (66). URL: https://cyberleninka.ru/article/n/perspektivy-primeneniya-elektrofizikohimicheskih-metodov-udaleniya-zausentsev-s-malogabaritnyh-vysokotochnyh-detaley (дата обращения: 30.11.2021).

Известен способ электроэрозионно-химического удаления заусенцев, включающий подачу напряжения на электроды в присутствии электролита и создание градиента температуры по высоте межэлектродного зазора навстречу направлению тока, причем скорость обмена электролита, напряжение и плотность тока задают из условия образования парогазовой фазы в прианодном слое (А.С. SU 1811448, опубл. 23.04.1993. Бюл. №15).

К недостаткам известного решения относится отсутствие скругления острых кромок на деталях при его использовании.

Наиболее близким по совокупности существенных признаков - прототипом заявляемого изобретения - является способ электрохимического снятия заусенцев и скругления кромок в пересекающихся каналах, включающий следующие переходы (пат. RU 2699140, опубл. 03.09.2019. Бюл. №25):

- размещение электрода-инструмента, имеющего оголенные участки, вблизи обрабатываемой поверхности,

- подачу электролита в межэлектродный промежуток,

- включение электрического тока

- выдержку в течение заданного времени,

- извлечение электрода-инструмента.

По известному решению, подачу электролита в межэлектродный промежуток осуществляют через промежуточный элемент - влаговпитывающий материал, который для этой цели наматывают на рабочий конец электрода-инструмента и подключают к источнику тока. Концом с намотанным влаговпитывающим материалом электрод обмакивают в электролит, потом устанавливают в отверстие в детали, где нужно снять заусенцы и скруглить кромки. Продолжительность однократной обработки составляет от 10 до 20 с. После отключения тока электрод изымают, повторно обмакивают в электролит. При этом, по мнению авторов известного решения, происходит смыв шлама с влаговпитывающего материала. При необходимости, электрод-инструмент с намотанным и намоченным заново влаговпитывающим материалом повторно устанавливают в отверстие в детали для дополнительной обработки. Осуществление известного решения, по мнению его авторов, возможно при использовании аккумулятора в качестве источника питания.

К недостаткам известного решения относится использование дополнительного влаговпитывающего материала, работа с которым повышает трудоемкость операции. Это обстоятельство усугубляется при необходимости обработки нескольких последовательно расположенных мест в отверстии детали, так как требует наматывания влаговпитывающего материала на оголенные участки электрода-инструмента напротив каждого из этих мест. Обмакивание длинного электрода-инструмента в электролит для смыва шлама и смачивания влаговпитывающего материала представляет неудобства, требует протяженной емкости, может приводить к загрязнению рабочей зоны электролитом, капающим с электрода-инструмента при переносе его от емкости с электролитом к обрабатываемой детали и обратно. К недостаткам относится также ограничение возможности интенсификации процесса обработки по электрическим режимным параметрам, что связано с использованием аккумуляторной батареи.

Технической задачей настоящего изобретения является создание способа электрохимического снятия заусенцев и скругления кромок в пересекающихся каналах, позволяющего выполнять одновременную обработку нескольких последовательно расположенных мест в отверстии в детали, не требующего использования дополнительного - влаговпитывающего - материала и позволяющего интенсифицировать процесс обработки за счет увеличения электрических режимных параметров.

Способ электрохимического снятия заусенцев и скругления кромок в пересекающихся каналах деталей из алюминиевых сплавов включает размещение электрода-инструмента вблизи обрабатываемой поверхности, подачу в межэлектродный промежуток прокачиваемого с заданным давлением электролита, включение тока и осуществление обработки в течение заданного времени, извлечение электрода-инструмента, при этом обработку осуществляют при силе тока 130 А и напряжении тока 130 В.

Поставленная техническая задача решается за счет совместного применения следующих мероприятий:

- использования электрода-инструмента без влаговпитывающего материала,

- прокачки электролита в межэлектродный зазор, образуемый наружной поверхностью электрода-инструмента и внутренней поверхностью отверстия в обрабатываемой детали, с заданным давлением,

- осуществления процесса обработки при силе тока 130 А, напряжении тока 130 В.

Осуществление процесса обработки при напряжении тока 130 В является новым, существенным признаком, способствующим получению заявленного технического результата.

Величина напряжения тока 130 В подобрана заявителем опытным путем для обработки деталей из алюминиевых сплавов. Величины напряжения тока, приводимые в учебной и справочной литературе, существенно (в 2 и более раз) отличаются от предлагаемой в настоящей заявке. Это дает заявителю основание считать предлагаемый признак соответствующим критерию «новизна».

Предлагаемый в качестве настоящего изобретения способ электрохимического снятия заусенцев и скругления кромок в пересекающихся каналах осуществляется в следующей последовательности:

1 этап: обрабатываемую деталь устанавливают и закрепляют в приспособлении.

Конструкция приспособления не является предметом охраны по настоящей заявке.

2 этап: устанавливают в отверстия детали, которые необходимо обработать, электрод-инструмент.

Конструкция электрода-инструмента не является предметом охраны по настоящей заявке. Количество электродов-инструментов для одновременной обработки соответствует выбирается в зависимости от схемы обработки и в общем случае может быть больше одного.

3 этап: подают электролит в межэлектродный зазор.

4 этап: включают подачу тока.

5 этап: выдерживают заданную продолжительность обработки.

6 этап: выключают подачу тока вручную или автоматически

7 этап: выключают подачу электролита.

8 этап: демонтируют обработанную деталь из приспособления.

Пример осуществления предлагаемого способа электрохимического снятия заусенцев и скругления кромок в пересекающихся каналах.

Обрабатывали деталь «Фланец А-08-004-08-01-00» топливного насоса высокого давления двигателя КАМАЗ-740.

Цель обработки: одновременное снятие заусенцев и скругление острых кромок в 10 отверстиях (12 мест пересечений) в детали с помощью 7 электродов. Диаметры пересекающихся отверстий: от ∅3,5 до ∅14 мм.

Материал детали: сплав АК7 ч ГОСТ 1583-93.

Электролит: нитрат натрия 12,5%, вода артезианская - остальное.

Температура электролита перед началом обработки: 23°С.

Давление подачи электролита на входе в межэлектродный зазор: 2 кг/см2.

Электрические параметры операции: сила тока - 130 А, напряжение тока - 130 В.

Обработку выполняли в течение 36 с. После окончания обработки первая деталь была вскрыта для контроля. Качество скруглений удовлетворительное. Заусенцев не обнаружено.

Техническим результатом осуществления предлагаемого способа электрохимического снятия заусенцев и скругления кромок в пересекающихся каналах является обеспечение возможности интенсификации процесса обработки за счет повышения напряжения тока. Разработка внедрена в серийное производство в ООО УК «АЗПИ».

Похожие патенты RU2774497C1

название год авторы номер документа
СПОСОБ ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКОГО СНЯТИЯ ЗАУСЕНЦЕВ И СКРУГЛЕНИЯ КРОМОК В ПЕРЕСЕКАЮЩИХСЯ КАНАЛАХ 2017
  • Чувилина Марина Валентиновна
  • Герасимова Любовь Александровна
  • Ерочкин Георгий Михайлович
  • Афанасов Сергей Алексеевич
  • Ермолаев Евгений Юрьевич
  • Ермолаева Светлана Карловна
RU2699140C2
СПОСОБ ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКОГО ФИНИШНОГО ФОРМООБРАЗОВАНИЯ ПОВЕРХНОСТИ ГАЛЕВ ТКАЦКИХ СТАНКОВ 2000
  • Галанин С.И.
  • Ширяев А.В.
  • Шорохов С.А.
  • Калинников В.А.
RU2201851C2
СПОСОБ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЛОКАЛЬНОЙ ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ КРОМОК КАНАЛОВ 2005
  • Грицюк Василий Григорьевич
  • Смоленцев Владислав Павлович
  • Некрасов Александр Николаевич
  • Бондарь Александр Викторович
  • Климова Галина Николаевна
  • Коптев Иван Тихонович
RU2303087C2
СПОСОБ ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ 1971
SU311719A1
СПОСОБ ДВУХСТАДИЙНОЙ ЭЛЕКТРОЭРОЗИОННО-ХИМИЧЕСКОЙ ПРОШИВКИ ОТВЕРСТИЙ МАЛОГО ДИАМЕТРА 2023
  • Зайцев Александр Николаевич
RU2809818C1
СПОСОБ ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКОЙ ПРОШИВКИ ОТВЕРСТИЙ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ 1995
  • Агафонов И.Л.
  • Белогорский А.Л.
  • Гимаев Н.З.
  • Зайцев А.Н.
  • Куценко В.Н.
  • Мухутдинов Р.Р.
RU2069126C1
Способ электрохимической размернойОбРАбОТКи 1979
  • Клепиков Роберт Павлович
  • Мороз Иона Иосифовна
  • Монина Марина Александровна
  • Соболев Виталий Петрович
SU852482A1
СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ НЕПОДВИЖНОГО НОЖА РОТОРНОЙ БРЕЮЩЕЙ ГОЛОВКИ ЭЛЕКТРОБРИТВЫ 1993
  • Агафонов И.Л.
  • Безруков С.В.
  • Белогорский А.Л.
  • Гаврилов В.И.
  • Гайсин Ф.С.
  • Гимаев Н.З.
  • Зайцев А.Н.
  • Кучин В.В.
  • Нейман Н.В.
  • Торопов А.В.
  • Хакимов Г.А.
RU2090319C1
СПОСОБ КРУГОВОЙ ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ КОМПРЕССОРНЫХ ЛОПАТОК ГАЗОТУРБИННОГО ДВИГАТЕЛЯ 2016
  • Ерочкин Георгий Михайлович
  • Афанасов Сергей Алексеевич
  • Ерочкин Михаил Петрович
  • Гарасёв Эдуард Юрьевич
  • Федоров Максим Михайлович
RU2623938C1
СПОСОБ МНОГОМЕСТНОЙ ИМПУЛЬСНОЙ ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ ЛОПАТОК В СОСТАВЕ РОБОТИЗИРОВАННОГО КОМПЛЕКСА И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ 2014
  • Зайцев Александр Николаевич
  • Идрисов Тимур Рашитович
  • Смирнов Максим Сергеевич
  • Каранаев Аркадий Минигареевич
  • Бухта Станислав Николаевич
  • Шестаков Павел Анатольевич
RU2590743C1

Реферат патента 2022 года СПОСОБ ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКОГО СНЯТИЯ ЗАУСЕНЦЕВ И СКРУГЛЕНИЯ КРОМОК В ПЕРЕСЕКАЮЩИХСЯ КАНАЛАХ

Изобретение относится к электрохимической обработке деталей из алюминиевых сплавов и может быть использовано при изготовлении фланцев топливных насосов высокого давления. Способ электрохимического снятия заусенцев и скругления кромок в пересекающихся каналах деталей из алюминиевых сплавов включает размещение электрода-инструмента вблизи обрабатываемой поверхности, подачу в межэлектродный промежуток прокачиваемого с заданным давлением электролита, включение тока и осуществление обработки в течение заданного времени, извлечение электрода-инструмента, при этом обработку осуществляют при силе тока 130 А и напряжении тока 130 В. Изобретение обеспечивает интенсификацию процесса электрохимического снятия заусенцев и скругления кромок в пересекающихся каналах деталей из алюминиевых сплавов за счет повышения электрических режимных параметров, а также позволяет осуществлять одновременное снятие заусенцев и скругление острых кромок в нескольких отверстиях в детали. 1 пр.

Формула изобретения RU 2 774 497 C1

Способ электрохимического снятия заусенцев и скругления кромок в пересекающихся каналах деталей из алюминиевых сплавов, включающий размещение электрода-инструмента вблизи обрабатываемой поверхности, подачу в межэлектродный промежуток прокачиваемого с заданным давлением электролита, включение тока и осуществление обработки в течение заданного времени, извлечение электрода-инструмента, отличающийся тем, что обработку осуществляют при силе тока 130 А и напряжении тока 130 В.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2022 года RU2774497C1

СПОСОБ ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКОГО СНЯТИЯ ЗАУСЕНЦЕВ И СКРУГЛЕНИЯ КРОМОК В ПЕРЕСЕКАЮЩИХСЯ КАНАЛАХ 2017
  • Чувилина Марина Валентиновна
  • Герасимова Любовь Александровна
  • Ерочкин Георгий Михайлович
  • Афанасов Сергей Алексеевич
  • Ермолаев Евгений Юрьевич
  • Ермолаева Светлана Карловна
RU2699140C2
МАРКОВА М.И
и др
Обработка отверстий малого диаметра в деталях топливной аппаратуры
Актуальные проблемы в машиностроении
Т
Способ восстановления хромовой кислоты, в частности для получения хромовых квасцов 1921
  • Ланговой С.П.
  • Рейзнек А.Р.
SU7A1
Способ очистки нефти и нефтяных продуктов и уничтожения их флюоресценции 1921
  • Тычинин Б.Г.
SU31A1
СПОСОБ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЛОКАЛЬНОЙ ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ КРОМОК КАНАЛОВ 2005
  • Грицюк Василий Григорьевич
  • Смоленцев Владислав Павлович
  • Некрасов Александр Николаевич
  • Бондарь Александр Викторович
  • Климова Галина Николаевна
  • Коптев Иван Тихонович
RU2303087C2
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДООБРАБОТКИ ПОЛОСТИ ДЕТАЛИ 2005
  • Волков Валерий Иванович
  • Дудкин Виктор Иванович
RU2317181C2
Способ термохимической зачистки поверхности металлических изделий 1988
  • Тюрин Юрий Николаевич
  • Гнибеда Валерий Петрович
SU1611625A1
US 6118094 A1, 12.09.2000
US 6139715 A1, 31.10.2000.

RU 2 774 497 C1

Авторы

Медведев Сергей Борисович

Шилов Андрей Иванович

Гайдамак Ольга Ивановна

Даты

2022-06-21Публикация

2021-12-29Подача