[发明专利]适用于内孔结构零件的挂镀工装及其优化方法

权利要求书

1.一种适用于内孔结构零件的挂镀工装，其特征在于，包括支架(1)以及围设于支架(1)外圈的两个阴极电流窃取环(2)，所述阴极电流窃取环(2)与所述支架(1)通过若干连接杆(3)相连；所述支架(1)外设置有若干挂钩(4)；

所述支架(1)和连接杆(3)均由导电材料制成，且外表包裹有不导电材料；所述阴极电流窃取环(2)和挂钩(4)由导电材料制成。

2.根据权利要求1所述的一种适用于内孔结构零件的挂镀工装，其特征在于：所述支架(1)为笼状的柱形结构；两个所述阴极电流窃取环(2)与所述支架(1)同轴设置。

3.根据权利要求1所述的一种适用于内孔结构零件的挂镀工装，其特征在于：若干所述连接杆(3)呈放射状均匀分布。

4.根据权利要求1所述的一种适用于内孔结构零件的挂镀工装，其特征在于：若干所述挂钩(4)均位于两个所述阴极电流窃取环(2)之间；

挂钩(4)所处位置的周向外径小于所述阴极电流窃取环(2)的内径。

5.根据权利要求1所述的一种适用于内孔结构零件的挂镀工装，其特征在于：所述窃取环外径与挂钩(4)上装挂最大尺寸零件的外沿直径相当，即零件外侧与窃取环外径相切；轴向上，上窃取环与最上层挂钩(4)上装挂最大尺寸零件的上沿齐平，下窃取环与最下层挂钩(4)上装挂最大尺寸零件的下沿齐平。

6.根据权利要求1所述的一种适用于内孔结构零件的挂镀工装，其特征在于：若干所述挂钩(4)沿轴向分成若干层呈环形绕设于所述支架(1)外周；挂钩(4)的层间距h3为87mm～97mm。

7.一种如权利要求1-6任一项所述挂镀工装的优化方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1、通过电化学测试，获取电镀溶液的电流效率、电流密度以及相互之间的关系，同时测试槽液的电流伏安特性关系和Tafel极化曲线，建立电镀生产线和电镀槽液的虚拟模型数据库；

S2、通过尺寸测绘实际电镀槽体尺寸，建立电镀生产线数学模型，包括电镀槽体、阳极、阴极工装、被镀产品(100)尺寸及相对位置，并将生产线数字模型和工件工装模型划分网格；

S3、建立电镀工艺参数的数字模型，设定输入电流、输入电压、电镀时间、接触电阻等工艺参数，构造虚拟电镀液相空间域；

S4、通过对电场分布和阳极到阴极的欧姆电势降的分布进行有限元分析求解，获得设定条件下产品(100)表面的电流密度分布，输出产品(100)镀层厚度及分布结果；输出的结果包括整挂镀层厚度分布图、镀层厚度分布柱状图、单件螺母镀层厚度分布图，以及内孔结构镀层厚度分布细节图；

S5、开展实际条件下的数据比对测试，测试得到镀层厚度及分布情况，与仿真输出结果进行比对分析；若比对分析结果差异较大，则调整仿真输入参数并修正数据库和优化网格疏密分布，使镀层厚度的仿真结果与电镀试验结果偏差不高于30％；

S6、对比分析现状仿真镀层厚度及分布情况与产品(100)镀层厚度要求，在软件中调整装挂阴极工装与阴阳极的相对位置、改变阴极工装的层间距离、增加电流遮蔽圆环，分别仿真不同装挂条件下镀层厚度及分布情况，对比得到最优装挂方式，即在虚拟环境下得到能完全适用于实际生产的方案，输出最佳方案，得到优化后电镀阴极工装结构及参数。