[实用新型]修复缩孔金属零件内孔的电解装置

说明书

本实用新型涉及的是一种电解加工技术的应用，以及金属零件因热处理或其它加工所造成收缩变形的内孔而进行修复的加工方法和实现该方法的一套装置。

缩孔变形指的是带孔的金属零件，经过热处理或其它加工，使零件产生缩孔变形造成尺寸超差而无法装配。以齿轮为代表的内花键孔的大径，键槽宽、键槽深度等。由于渗碳淬火处理后产生变形，而且硬度可达HRC58以上，无法用常规的刀具切削方法进行加工，尤其是内花键孔、园孔的键槽等异形孔，更难进行切削加工，这个问题到目前各齿轮制造厂都感到难以解决。

目前国内大多数齿轮生产厂，修复缩孔超差的内花键孔齿轮，一般采用的修复工艺为：加热退火→推孔→二次加热淬火。这种方法由于齿轮内孔余量很小，推孔往往是单边切削。降低了齿轮的精度，同时二次加热淬火变形更大，虽然有可能使孔加大，但破坏了其它的精度，所以成品率极低，而且大大增加了生产消耗。

本实用新型的目的是针对缩孔金属零件内孔硬度高的特点，克服上述常规的修复方法的缺陷，而提供一种修复缩孔金属零件内孔的方法及一套电解装置。

本实用新型不受缩孔金属零件内孔硬度高的限制，它不需要加热退火和重新淬火工序，而是通过一套装置，应用电解的方法把金属工件的缩孔部分在短时间内迅速地去除，不改变原来的内部组织，也不降低原来的形状精度，而达到修复的目的。

此电解方法是根据法拉第电解定律利用金属在电解液中，在电场作用下，受到电化学腐蚀、既电化学阳极溶解。在电解加工中工件接直流电源正极、工具既阴极芯棒接负极。通电后，在工件和阴极芯棒之间的间隙内充满一定流速、一定压力的电解液，在电场的作用下，阳极工件的指定部位被逐渐腐蚀溶解，从而达到修复的目的。

全套装置包括供电系统、电解液流动系统、电流回路以及阴极芯棒和阳极工件的定位安装方法，下面结合附图对本实用新型装置做详细说明：

图1是此电解加工方法的整机示意图。主要由电解直流电源1，控制柜2，贮液箱3、电解装置4、机床电泵5等部件组成。

图2是本实用新型装置的原理图。它是一种由阳极工件与阴极芯棒之间保持一定的间隙，间隙内充满一定流速、压力的电解液。在电场的作用下，工件指定部位被逐渐腐蚀溶解，在一定时间内完成一个修复的过程。

本实用新型装置由阴极、阳极、绝缘隔离圈组成，阴极由阴极座7，阴极芯棒10，阴极芯棒固定螺栓14，阴极接线柱6及电解液进水管接头15组成；阳极由阳极板9和阳极接线柱8组成；阴极和阳极由绝缘隔离图12分开；绝缘隔离圈12由销子13固定在阴极座7上；阳极板9套在绝缘隔离圈12上；被电解工件11的一端面与阳极板9接触，工件11的内孔可方便套在阴极芯棒10上，工件11的内孔与阴极芯棒10之间保持一定的间隙。

在电解液流动系统中，电解液的主要作用是导电，使金属工件在电场作用下进行电化学反应，并不断地被溶解，另外高速流动的电解液把加工间隙内产生的电解产物及热量带走，保证电解加工过程的正常进行。如图1、图2所示，电解液由贮液箱3→水泵5→进水管接头15→阴极座7内腔→阴极芯棒10的内孔→工件11的内孔表面与阴极芯棒10的外表面之间的电解加工间隙→贮液箱3。电解液为NaCl水溶液，其浓度一般取10～18％，电解中所需的电解液流量22～32公升／分。

电流回路如图1、图2所示，电源1的正极→阳极接线柱8→阳极板9→工件11；电源1的负极→阴极接线柱6→阴极座7→阴极芯棒10，这样正负电分别作用在工件内孔表面和阴极芯棒外表面，在电解液中形成电场，从而产生电解作用。

电解电源由控制柜的接扭动作，工件的电解工作时间是依据工件内孔超差量及电源工作电压、电流参数等来确定，并通过控制柜中的时间继电器来控制。

该装置的选材：阴极座为不锈钢，阳极板及接线柱为铜，绝缘隔离圈以陶瓷为最好，也可选用电木等不吸水的绝缘材料制造。

在该装置中最重要的关键部件是阴极芯棒，它是根据被电解工件内孔的几何形尺寸来设计，下面结合几个最典型的实施例来具体描述。

图3、图4、图5本实用新型实施例中修复齿轮内花键孔的阴极芯棒示意图。

图6是本实用新型实施例中修复工件内园孔面的阴极芯棒示意图。

图7是本实用新型实施例中修复齿轮单键的阴极芯棒示意图。

图3、图4、图5所示花键阴极芯棒，图6所示内孔阴极芯棒，图7所示的单键阴极芯棒，其共同点是由金属的导电体C，定位绝缘体D组合而成的整体。（用环氧树脂胶合而成）