一种电铸预留小孔方法技术

本发明专利技术属于电铸加工技术领域，具体为一种电铸预留小孔方法。通过电铸前在需要加工小孔的沟槽内壁的肋处把小孔加工好，然后将针棒插入加工好的小孔内，电铸完成后，将针棒拔出，形成电铸后形成的盲孔或电铸后形成的通孔的方法，解决推力室身部内壁电铸后小孔加工难以精准定位的问题以及大长径比小孔加工难的问题。产品生产合格率提高到100％，大大地提高了研制效率，节约了科研生产成本，取得了很好的社会经济效益。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于电铸加工
，具体为ー种电铸预留小孔方法。
技术介绍
目前电铸エ艺技术被广泛应用于航空航天、汽车、电器制造等众多エ业产品制造中。电铸技术在航空航天领域的应用始于20世纪50年代，1963年德国成功将电铸技术应用于液氧煤油火箭发动机推力室外壁成形，之后又成功地应用于液氢液氧火箭发动机推力室。此后，美国在20世纪60 70年代也开始进行再生冷却火箭发动机推力室的电铸研制工作，并将电铸铜/电铸镍复合结构用作航天飞机主发动机推力室的外壁。我国在20世纪80 90年代成功地将电铸技术用于氢氧液体火箭发动机推力室身部外壁成形。火箭发动机推力室身部外壁的电铸成形，即在其身部内壁上电铸ー薄层铜和有一定厚度的镍。 目前有两个问题需要解决第一个要解决的技术问题是电铸覆盖面小孔加工难以精准定位的问题。火箭发动机推力室身部内壁为肋条和沟槽相间的铣槽结构，外壁采用电铸铜、电铸镍エ艺成形，形成带有冷却通道的夹层结构，夹层通道中流有冷却剂对推力室身部内壁进行冷却，防止内壁烧蚀。推力室身部内壁电铸后，其内壁沟槽和肋的结构特征被外壁电铸层覆盖，而且产品在电铸过程中由于受电铸应カ的影响而产生变形，产品上原有的エ艺定位基准也随之移动，另外电铸层的厚度尺寸也不易控制，经常会出现薄厚不一的情況。所以在产品的后续加工中无法精准获得原内壁产品结构信息，无法对准沟槽内壁狭窄的肋条上进行打小孔加エ。第二个要解决的问题是大长径比小孔加工难的问题。由于小孔的尺寸较小(孔径< 1mm)，而需要打孔的深度较深(孔深> 10mm)，对于这种长径比较大的小孔加工，通常在加工过程中容易出现钻头折断的问题，普通的机械加工手段难以实现。
技术实现思路
本专利技术目的在于提供ー种电铸预留小孔方法，以解决推力室身部内壁电铸后小孔加工难以精准定位的问题以及大长径比小孔加工难的问题。本专利技术ー种电铸预留小孔方法，步骤依次如下(I)电铸之前，在需要加工小孔的沟槽内壁的肋处把小孔加工好；(2)在针棒上涂ー薄层绝缘胶，然后将其插入加工好的小孔内，且针棒的长度要保证能够伸出电铸后的电铸外壁；(3)在插有针棒的沟槽内壁上电铸一层电铸外壁；(4)电铸完成后，将针棒拔出，形成电铸后形成的盲孔或电铸后形成的通孔。所述步骤(I)中小孔的直径为O. 5 1mm。所述步骤(I)中小孔可以是有一定深度的盲孔或者贯穿的通孔。所述步骤⑵中针棒的选材以刚性较好的钢针为宜，材料弹性模量大于180GPa。所述步骤(2)中，针棒材料的延伸率大于等于20%。所述步骤(2)中针棒的直径一般比小孔直径小O. 05 O. 1mm。所述步骤(3)中电铸外壁厚度为4 6mm。所述步骤(3)中电铸外壁的材料为镍。所述步骤(2)中绝缘胶为硅橡胶或环氧树脂。本专利技术所取得的效果是 采用电铸预留小孔方法进行电铸产品小孔加エ，有效解决了电铸后由于表面特征被覆盖、电铸应カ变形、电铸层厚度不一等因素所帯来的小孔加工难以精准定位的问题，并 且避免了大长径比深孔加工问题。按照以往的生产エ艺，先电铸再加工小孔的方法，产品生产合格率不到20%，而且产品的不合格因素往往在加工小孔这ーエ序产生，小孔加工的位置一旦打歪产品便无法挽救，此时产品已经经过了相当长的一段生产周期，在这ー阶段报废非常可惜，而且严重影响了科研生产进度。采用电铸预留小孔设计法后有效解决了以往的难题，产品生产合格率提高到100%，大大地提高了研制效率，节约了科研生产成本，取得了很好的社会经济效益。附图说明图I为推力室电铸预留小孔结构示意图；图2为推力室电铸预留小孔结构A-A、B-B截面剖视图；图3为电铸后拔出针棒形成的小孔结构图；图中1、沟槽内壁；2、电铸外壁；3、肋；4、槽；5、针棒；6、电铸后形成的盲孔；7、电铸后形成的通孔。具体实施例方式下面结合附图对本专利技术作进ー步详细说明。如图I、图2所示火箭发动机推力室身部的整体结构型面为圆筒型夹层结构，主要由沟槽内壁I、电铸外壁2组成。沟槽内壁I 一般选择导热性较好的铜或铜合金材料,对沟槽内壁I进行铣车加工，在其外侧面形成肋3、槽4相间的沟槽结构，肋3和槽4的宽度ー般在I 2mm，整个沟槽内壁I的厚度一般在6 IOmm ;电铸外壁2是在沟槽内壁I的基础上进行电铸加工，依靠电铸沉积形成金属沉积层，厚度一般在4 6mm, —般选择镍作为电铸外壁2的材料。使用上述装置进行磁脉冲成形感应器寿命试验方法的步骤依次如下(I)在产品电铸之前，在需要加工小孔的沟槽内壁I的肋3处把小孔加工好，如图I、图2所示，孔可以是有一定深度的盲孔或者贯穿的通孔，小孔的直径尺寸一般为O. 5 Imm ；(2)在针棒5上涂ー薄层绝缘胶，绝缘胶可以是硅橡胶或环氧树脂等，以防止电铸时有电铸金属层沉积结合在针棒5上，用绝缘胶将其与电铸溶液隔断，这样在电铸后方便其取出；然后将针棒5插入加工好的小孔内，且针棒5的长度要保证能够伸出电铸后的电铸外壁2。针棒5的直径一般比小孔直径小O. 05 O. 1mm，其选材以刚性较好的钢针为宜，材料弹性模量大于180GPa，这样可以保证预留孔的圆柱度，防止在电铸过程中因受到电铸溶液的冲击时产生弯曲；针棒5的选材还需要有一定的柔软性，其材料的延伸率最好大于等于20%，防止在电铸后取出时折断在小孔内；(3)在插有针棒5的沟槽内壁I上电铸ー层电铸外壁2 ； (4)如图3所示，电铸完成后，将针棒5拔出，即形成电铸后形成的盲孔6和电铸后形成的通孔7。本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电铸预留小孔方法，其特征在于步骤依次如下 (1)电铸之前，在需要加工小孔的沟槽内壁⑴的肋⑶处把小孔加工好； (2)在针棒(5)上涂一薄层绝缘胶，然后将其插入加工好的小孔内，且针棒(5)的长度要保证能够伸出电铸后的电铸外壁⑵； (3)在插有针棒(5)的沟槽内壁⑴上电铸一层电铸外壁⑵； (4)电铸完成后，将针棒(5)拔出，形成电铸后形成的盲孔(6)或电铸后形成的通孔⑵。2.根据权利要求I所述的一种电铸预留小孔方法，其特征在于所述步骤(I)中小孔的直径为0. 5 1mm。3.根据权利要求I所述的一种电铸预留小孔方法，其特征在于所述步骤(I)中小孔可以是有一定深度的盲孔或者贯穿的通孔。4.根据权利要求I所述的一种电铸预留...

【专利技术属性】
技术研发人员：高翔宇，田原，孙纪国，李丹琳，许晓勇，丁兆波，
申请(专利权)人：北京航天动力研究所，
类型：发明
国别省市：