双向喇叭形金属网板的共用惰性电极电化学加工法.pdf

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1、设计·研究《电加工与模具》2013年第1期双向喇叭形金属网板的共用惰性电极电化学加工法吕珍斌，明平美，商静瑜，吕文星，刘思，张延辉，聂子超(1．河南理工大学机械与动力工程学院，河南焦作454000；2．华侨大学机电及自动化学院，福建厦门361021)摘要：针对大深径比、双向喇叭形精细金属网板的高效、低成本制造难题，提出了一种电铸一电解组合工艺方法，建立了电铸工艺步骤与电解工艺步骤的电场分析数值模型，利用有限元技术对工艺过程进行模拟仿真。选取优化参数进行工艺试验，并与仿真结果对比，结果证明了仿真的正确性。实验表明

2、，共用惰性电极电化学法可制造大深径比、双向喇叭形精细金属网板。关键词：精细金属网板；双向喇叭形；电铸；掩模电解；惰性电极中图分类号：TG662文献标识码：A文章编号：1009—279X(2013)01—0027—04FabricatedofDualFlaredFineMetalSievebyUsingSharedInertElectrodeelectrochemicalMethodLZhenbinI，MingPingrnei，ShangJiI~gyu，LnWenxing，Liusiqi2，ZhangYanhui

3、，NieZichaoI(1．HenanPolytechnicUniversity，Jiaozuo454000，China；2．HuaqiaoUniversity，Xiamen361021，China)Abstract：Thesharedinertelectrodeelectrochemicalmethodwasintrodueedtofabricatedualflaredfinemetalsieve．foritisdifficulttofabricatedualflaredfinemetalsievewitha

4、highaspectofefficientandlowcost．Themathematicalmodelsofelectroformingprocessstepsandelectrolyticprocessstepswerepresentedtosimulatetheallprocessbyfiniteelementmethod(FEM)．Testwiththeopti—mizedparameters，theresultshowsthatsimulationiscorrect．Theexperimentresu

5、ltsshowthattheprocesscanbeusedtofabricatedualflaredfinemetalsievewithahighaspect．Keywords：finemetalsieve；dualcamberedexpandoutsideshape；electroforming；throughmaskelectrochemicalmachining：inertmetalmask以精细金属网板为核心结构的零部件在电子、形的网孔截面形状可有效降低网板的堵塞几率，延纺织、化工、粉体等工业领域应用

6、广泛，如：高速喷墨长网板使用寿命，适用性更佳。但这种网孔截面打印机喷嘴、化纤喷丝板、印花镍网及精细滤筛等，形状的精细金属网板制造难度极大。承担着过滤与筛分的重要任务]。然而，现有的目前，精细金属网板的制造方法主要有精密机精细金属网板因网孔壁面多呈直壁状，使用过程中械加工、高能柬加工、电火花加工、电化学加工存在易堵塞、工作周期短、维护困难等缺陷，难以满等一J。其中，电铸加工与掩模电解加工等电化学足高层次的应用需求。研究表明，进出口均为喇叭加工方法因具有加工表面质量好、可加工材料广、工件形状适应性强等特点，是承担高

7、品质精细金属网收稿日期：2012—09—20板制造任务的主要加工方法。其中，基于阴极电沉基金项目：河南省重点科技攻关项目(09210221035)；河南省高等学积原理的“增材式”电铸加工技术在高精度、异形孔、校青年骨干教师支持计划项目(2009GGJs一034)第一作者简介：吕珍斌，男，1988年生，硕士研究生。大厚度精细金属网板制造方面优势明显，但其工一27—设计·研究《电加工与模具》2013年第1期理可直接得到阴极表面任一点P(z，Y)的电场强j37+1=Iz+72。At=z+E。△￡度E，。根据欧姆定律，

8、阴极面上任一点的法向电流≮【Y+1=+l。‘At=Y+E。At(6)密度J为电导率y与法相电场E的乘积：⋯l≤RJ，=7E(2)与电铸工艺步骤做相同处理，即可推测出在孔内金属未完全电解去除前任一时刻的电解轮廓形状。由法拉第定律可知，该点法向的沉积速率722．3结果与分析(=i+√)为：图4和图5分别是利用ANSYS的APDL语言72==yE(3)对电铸电场分析模型编译求解后，获得的模板