Устройство для гальванопластического изготовления полых деталей типа тел вращения

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

А.Н. Андрианов, С.В. Петряев и цЮ пец0к

1

> (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ГАЛЬВАНОПЛАСТИЧЕСКОГО

ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПОЛЫХ ДЕТАЛЕЙ ТИПА. ТЕЛ ВРАЩЕНИЯ

Изобретение относится к гальванопластике, в частности к устройствам для изготовления по. лых деталей типа тел вращения из различных металлов и сплавов.

Известны устройства для получения цилиндрических полых деталей методом гальванопластики по эластичным матрицам, выполненным из каучуков и резины. Благодаря тому, что эластичный материал, позволяет матрице легко деформироваться, такие матрицы нашли применение для изготовления деталей со значительными поднутрениями, так как позволяют легко производить съем таких деталей и мно. гократно использовать матрицы (11 и (2) °

Однако известные устройства не позволяют получать полые детали высокой диаметральной точности и со сложным рельефом поверхности из за усадки эластичной матрицы в процессе изготовления, а также легкой ее деформируемости в процессе подготовки к наращиванию изделия.

Известно устройство для изготовления попых цилиндрических гильз методом гальваио. пластики, состоящее из цилиндрической камеры с патрубком, образованной натянутой на изолирующие диски внутренней оболочкой из резиио-эластичном„материала, и внешней оболочкой, натянутой через промежуточные кольца и выполненной из токопроводного материала, например фольги. В процессе изготовления изделия внешняя токопроводная оболочка растянута .. за счет повышения давления в полом пространстве матрицы в результате заполнения его газом10 или жидкостью. После снятия внутреннего давления и восстановления эластичной оболочки гальваническии осадок превращается в бесшовную цилиндрическую гильзу. Для получения перфорированных гильз на токопроводную оболочку наносят точечные изолирующие покрытия. причем соотношение толщины этих покрытий к толщине получаемых гильз равно илн больше 1:4 (3), 20

Недостатком этого устройства является то, что растяжение эластичной токопроводной оболочки ничем не ограничено, а давлением отрегулировать точный диаметр матрицы не представляется возможным Кроме того, за94525 крепление эластичной оболочки на торцовых стенках матрицы нарушает цилиндричность растянутой матрицы. Характер получаемых с помощью этого устройства изделий ограничен получением гладких цилиндрических гильз, 5 так как получение изделий с рельефной поверхностью связано с применением матриц, имеющих разнотолщинность, которые под воздействием внутреннего давления растягиваются неравномерно и дают вздутия в более тонких 1р местах, Целью изобретения является повышение точности заданного наружного рельефа при подучении изделий с точно заданным рельефом по всей формообразующей поверхности независиМо от усадки матрицы в процессе ее изготовления.

Поставленная цель достигается тем, что камера выполняется кольцевой из неэластичного материала, внутренняя ее стенка .перфорирована, а токопроводная матрица изготовлена из wàñòè÷íîãî материала и закреплена на внутренней стенке камеры.

В процессе изготовления изделия токопроводная матрица растягивается и прижимается к внутренней перфорированной стенке камеры за счет понижения давления в последней, при этом формообразующей является внутренняя поверхность матрицы, Таким образом, величина растяжения любых частей матрицы жестко ограничена диаметром камеры.

Внутренний диаметр камеры задается после получения матрицы и учитывает ее фактическую усадку.

Величина перепада давления превышает величину требуемого для растяжения матрицы до заданного размера, как .минимум, на величину возможных колебаний давления, чем и исключается их влияние на точность получаемых изделий.

На чертеже показано устройство, разрез, Эластичная токопроводная матрица 1 распо ложена внутри камеры 2 и закрыта снизу и сверху эластичными герметизируюшими шайбами 3. Камера присоединяется к вакуумному насосу через патрубок 4 (вакуумный вентиль).

Матрица прижата наружной поверхностью к . внутренней перфорированной стенке 5, внутри нее помещен анод 6, а гальванический оса:док-изделие 7, являющийся полученной деталью нанесен на внутреннюю поверхность матрицы.

Анод 6 и токопроводная матрица 1 подключена к исто гнику постоянного тока и все устройство помещено в гальваническую ванну.

Устройство используется следующим образом, 55

После размещения матрицы 1 внутри камеры 2 ее гермегизируют шайбами 3 и подключают камеру 2 через пагрубок 4 к вакуум1 4, ному насосу. Через перфорацию внутренней стенки 5 камеры 2 с наружной стороны матрицы создается пониженное давление и она, растягиваясь, прижимается к стенке 5, при этом внутренняя поверхность матрицы достигает заданных размеров. Внутри устройства устанавливается анод 6, который, как и сама матрица, подключается к источнику тока, и все устройство помещается в гальваническую ванну, где происходит наращивание изделия 7.

После окончания процесса .наращивания устройство извлекается из ванны, вакуум в камере

2 снимается и матрица 1 с изделием 7 выталкивается из камеры. Изделие 7 из матрицы 1 извлекается после ее дополнительного растяжения.

Пример. Изготавливают полую цилиндрическую деталь ротора индуктивного преобразователя угла в ход из пермалоя с наружным диаметром ф 19 h (-0,013) и высотой Н = 25>0,05 мм. Расположенный да наружной поверхности детали рельеф состоит из восьми .разрядов с числом зубьев (кодов)

Z =64; 32; 16; 8; 4; 2; 1привысотеих

h = 0,8*0,05 мм. Величина предельного отклонения центрального угла (8 t, ) между зубьями составляет + 2 . Шероховатость на/ ружной поверхности детали Н = 0,2 мкм.

Эластичную матрицу прессуют по модели, изготовленной с теми же допусками, что и деталь.

Эластичную матрицу вместе с моделью помешают в специальное вакуумное устройство, позволяющее равномерно растягивать эластичную матрицу за наружную поверхность на 2 мм и из растянутой матрицы извлекают модель.

На инструментальном микроскопе УИМ-21 замеряют внутренний диаметр матрицы и наружный Внутренний диаметр матрицы 18,960+

+0,005 мм, что йа 40 мкм меньше номинального размера модели, наружный диаметр

35,900+0,005 мм, что на 100 мкм меньше номинального диаметра матрицы пресс-формы.

С учетом усадки эластичной матрицы 1 изготавливают перфорированный стальной цилиндр из стали 4Х13 толщиной 3 мм с отверстиями по всей поверхности через 1 мм ф1мм, внутренним диаметром 3610,002 мкм, являющийся жесткой стенкой 5 камеры 2.

Эластичную матрицу помещают в камеру и закрывают сверху и снизу тонкими эластичными герметизирующими шайбами 3, Камеру подсоединяют к вакуумному насосу через патрубок 4. При разряжении 55 Па растяжение эластичной матрицы прекрашается, дальнейшее снижение давления до 1 Па не изменяет внутренний диаметр эластичной матрицы. Таким образом, эластичная матрица p,lc945251

ВНИИПИ Заказ 5 "68/37 Тираж 686 Подписное

Филиал ППП "Патент". г. Ужгород. ул. Проектная, 4 тягивается равномерно по высоте до номинального размера.

После растяжения и закрепления эластичной матрицы вакуумный вентиль запирается, во внутреннюю полость эластичной матрицы вставляется никелевый анод 6 и все устройство помещается в гальваническую ванну для электролитического наращивания детали из пермалоя (Ni 80%, Fe 20 /р) в сульфоматном электролите.

После изготовления .детали камеру вместе с эластичной матрицей и деталью вынимают из электролитической ванны, Снимают специальное вакуумное устройство, где эластичная матрица растягивается с помощью вакуума на 15

2 мм по диаметру. Благодаря образовавшемуся зазору между матрицей и деталью, деталь легко извлекается, не испортив рельефа матрицы.

Деталь замеряют на инструментальном,.микроскопе она соответствует размерам модели и 2р чертежа на изделие.

Использование предлагаемого устройства для гальванопластического изготовления полых деталей типа тел врашения обеспечивает по сравнению с известным устройством воэможность 25 получения деталей с развитой конфигурацией наружной поверхности как в горизонтальном, так и в вертикальном направлениях; возможНость получения деталей на эластичных матрицах с допусками по 2 классу точности; снижение трудоемкости изготовления точных деталей; расширение области применения эластичных матриц в промышленности.

Устройство может быть использовано для изготовления деталей с етных и печатающих машин, сильфонов, датчиков угла поворота и тл.

Формула изîбр етения

Устройство для гальванопластического изготовления полых деталей типа тел вращения, состоящее из камеры с патрубком и соединенной с ней токопроводной матрицы, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности заданного наружного рельефа, камера выполнена кольцевой из неэластичного материала, причем ее:..внутренняя стенка перфорирована, а матрица изготовлена из эластичного материала и закреплена на внутренней стенке камеры.

Источники информации принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США N 3763030, кл. 204.281, опублик. 02.10.73.

2. Патент Франции К 2071830, кл. В 29 С 1/00, опублик. 22.10.71.

3. Патент ФРГ И 1696595,кл.С 23 В7/02, опублик, 23.06.76 (прототип).