本文關(guān)鍵詞：薄壁凹凸結(jié)構(gòu)電鑄成形基礎(chǔ)研究

  更多相關(guān)文章： 電鑄 陽(yáng)極設(shè)計(jì) 不溶性陽(yáng)極 薄壁凹凸結(jié)構(gòu) 鎳離子補(bǔ)充

【摘要】：隨著航空領(lǐng)域技術(shù)的發(fā)展,航空產(chǎn)品不斷地趨于薄壁化、整體化、復(fù)雜化。薄壁零件以其質(zhì)量輕、強(qiáng)度高等優(yōu)點(diǎn),已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于航空產(chǎn)品中。薄壁零件在傳統(tǒng)加工中,難以保證尺寸精度、形狀精度等設(shè)計(jì)要求。而電鑄技術(shù)作為一種增材特種加工技術(shù),在薄壁零件方面具有特有的優(yōu)點(diǎn),能夠避免傳統(tǒng)加工的問(wèn)題。因此,本文針對(duì)薄壁凹凸結(jié)構(gòu)零件開展了電鑄成形基礎(chǔ)試驗(yàn)研究。對(duì)于凹形結(jié)構(gòu)和凸形結(jié)構(gòu)電鑄陽(yáng)極設(shè)計(jì),本文提出了一種ANSYS陽(yáng)極優(yōu)化設(shè)計(jì)的方法。在ANSYS陽(yáng)極優(yōu)化設(shè)計(jì)中,陰陽(yáng)極間距為小間隙,陽(yáng)極上的控制節(jié)點(diǎn)根據(jù)對(duì)應(yīng)陰極節(jié)點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度進(jìn)行距離調(diào)整,實(shí)現(xiàn)對(duì)陰極表面電場(chǎng)分布均勻性的控制,這種方法能夠有效地改善陰極表面電場(chǎng)分布的均勻性。并且在電鑄均勻性試驗(yàn)中,其電鑄件厚度均勻性與優(yōu)化仿真得到的均勻性分布較為一致,由此驗(yàn)證了該陽(yáng)極優(yōu)化設(shè)計(jì)方法的有效性。對(duì)于薄壁凹凸結(jié)構(gòu)電鑄陽(yáng)極設(shè)計(jì),本文采用不溶性組合陽(yáng)極的優(yōu)化設(shè)計(jì)方案。將優(yōu)化后的凹形和凸形結(jié)構(gòu)電鑄陽(yáng)極輪廓進(jìn)行組合,形成優(yōu)化后的組合陽(yáng)極輪廓。采用不溶性組合陽(yáng)極的方案,能夠使得陰極表面電場(chǎng)強(qiáng)度分布均勻性得到提高,陰極表面電場(chǎng)強(qiáng)度最大值與最小值由初始的3.04降低到1.20。對(duì)于薄壁凹凸結(jié)構(gòu)電鑄成形試驗(yàn),本文設(shè)計(jì)了一套完整的試驗(yàn)系統(tǒng)裝置。采用鏤空式不溶性組合陽(yáng)極,在陰陽(yáng)極小間隙間距下,結(jié)合陰極微幅平動(dòng)方式,進(jìn)行電鑄均勻性試驗(yàn)。通過(guò)優(yōu)化前陽(yáng)極與優(yōu)化后陽(yáng)極的對(duì)比試驗(yàn),得出不溶性組合陽(yáng)極設(shè)計(jì)方法的有效性。在薄壁凹凸結(jié)構(gòu)電鑄成形試驗(yàn)中,對(duì)于電鑄溶液中鎳離子濃度降低的問(wèn)題,本文設(shè)計(jì)了一種利用離子膜電解槽補(bǔ)充鎳離子的試驗(yàn)裝置。首先,利用離子膜電解槽進(jìn)行了電解鎳的基礎(chǔ)試驗(yàn),探討了電流密度對(duì)電解槽陽(yáng)極鎳溶解質(zhì)量和電解槽陽(yáng)極電流效率的影響、陰陽(yáng)極間距的影響以及電解鎳穩(wěn)定性的影響因素。然后,將離子膜電解槽結(jié)合電鑄槽,形成了一套鎳離子補(bǔ)充裝置,并進(jìn)行了電鑄鎳的基礎(chǔ)試驗(yàn)。通過(guò)對(duì)電解槽陽(yáng)極鎳溶解質(zhì)量與電鑄槽陰極鎳沉積質(zhì)量的比較,來(lái)研究電鑄溶液中鎳離子濃度的變化。研究結(jié)果表明:維持電鑄槽中鎳離子濃度動(dòng)態(tài)平衡的條件是電解槽的電流等于電鑄槽的電流。
【關(guān)鍵詞】：電鑄 陽(yáng)極設(shè)計(jì) 不溶性陽(yáng)極 薄壁凹凸結(jié)構(gòu) 鎳離子補(bǔ)充
【學(xué)位授予單位】：南京航空航天大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：V261.52
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-12
• 注釋表12-13
• 第一章 緒論13-21
• 1.1 課題背景13-14
• 1.2 電鑄技術(shù)概論14-15
• 1.2.1 電鑄技術(shù)的基本原理14
• 1.2.2 電鑄的基本工藝過(guò)程14-15
• 1.2.3 電鑄技術(shù)的特點(diǎn)15
• 1.3 電鑄技術(shù)的研究與應(yīng)用15-18
• 1.3.1 電鑄技術(shù)的研究進(jìn)展15-17
• 1.3.2 電鑄技術(shù)的應(yīng)用17-18
• 1.4 電鑄層均勻性的研究18-19
• 1.5 課題的研究意義及主要內(nèi)容19-21
• 1.5.1 課題研究意義19
• 1.5.2 本文研究主要內(nèi)容19-21
• 第二章 電鑄技術(shù)相關(guān)理論21-30
• 2.1 電化學(xué)基本原理21
• 2.2 電沉積的基本理論21-23
• 2.2.1 法拉第定律21-22
• 2.2.2 電極/溶液界面雙電層理論22
• 2.2.3 電極極化22-23
• 2.3 電鑄陰極上的電流密度分布23-25
• 2.4 電鑄電場(chǎng)25-27
• 2.4.1 電鑄電場(chǎng)數(shù)學(xué)模型的建立25-26
• 2.4.2 電鑄電場(chǎng)有限元法求解26-27
• 2.5 電鑄中的流場(chǎng)27-28
• 2.6 電鑄陽(yáng)極電極過(guò)程28-29
• 2.6.1 陽(yáng)極的電化學(xué)溶解和鈍化28
• 2.6.2 陽(yáng)極的化學(xué)溶解28-29
• 2.7 本章小結(jié)29-30
• 第三章 薄壁凹凸結(jié)構(gòu)電鑄陽(yáng)極優(yōu)化設(shè)計(jì)30-40
• 3.1 電鑄陽(yáng)極優(yōu)化設(shè)計(jì)30-35
• 3.1.1 陰陽(yáng)極初始間距對(duì)陰極電場(chǎng)分布影響（以凸形結(jié)構(gòu)電鑄陽(yáng)極為例）30-32
• 3.1.2 電鑄陽(yáng)極優(yōu)化設(shè)計(jì)方案32-35
• 3.2 薄壁凹凸結(jié)構(gòu)電鑄陽(yáng)極設(shè)計(jì)實(shí)例35-39
• 3.2.1 凹形結(jié)構(gòu)電鑄陽(yáng)極優(yōu)化設(shè)計(jì)35-36
• 3.2.2 凸形結(jié)構(gòu)電鑄陽(yáng)極優(yōu)化設(shè)計(jì)36-37
• 3.2.3 薄壁凹凸結(jié)構(gòu)電鑄陽(yáng)極優(yōu)化設(shè)計(jì)37-39
• 3.3 本章小結(jié)39-40
• 第四章 薄壁凹凸結(jié)構(gòu)電鑄均勻性試驗(yàn)研究40-54
• 4.1 凹形結(jié)構(gòu)和凸形結(jié)構(gòu)電鑄均勻性試驗(yàn)40-43
• 4.1.1 試驗(yàn)裝置設(shè)計(jì)40-42
• 4.1.2 電鑄試驗(yàn)過(guò)程42
• 4.1.3 試驗(yàn)結(jié)果及討論42-43
• 4.2 薄壁凹凸結(jié)構(gòu)電鑄均勻性試驗(yàn)43-53
• 4.2.1 試驗(yàn)工作原理43-44
• 4.2.2 試驗(yàn)裝置設(shè)計(jì)44-48
• 4.2.3 電鑄試驗(yàn)過(guò)程48-49
• 4.2.4 試驗(yàn)結(jié)果及討論49-53
• 4.3 本章小結(jié)53-54
• 第五章 利用離子膜電解槽補(bǔ)充鎳離子基礎(chǔ)試驗(yàn)研究54-67
• 5.1 離子交換膜性質(zhì)及其應(yīng)用54-55
• 5.1.1 離子交換膜的性質(zhì)54
• 5.1.2 離子交換膜的應(yīng)用54-55
• 5.2 離子膜電解槽電解鎳試驗(yàn)研究55-63
• 5.2.1 離子膜電解槽電解鎳工作原理55-56
• 5.2.2 離子膜電解槽電解鎳試驗(yàn)裝置56-58
• 5.2.3 離子膜電解槽電解鎳試驗(yàn)過(guò)程58-60
• 5.2.4 離子膜電解槽電解鎳試驗(yàn)結(jié)果分析60-63
• 5.3 鎳離子補(bǔ)充裝置電沉積鎳試驗(yàn)研究63-66
• 5.3.1 滿足電鑄槽中鎳離子濃度平衡的條件63
• 5.3.2 鎳離子補(bǔ)充裝置整體結(jié)構(gòu)63-64
• 5.3.3 鎳離子補(bǔ)充裝置電鑄鎳試驗(yàn)過(guò)程64-65
• 5.3.4 鎳離子補(bǔ)充裝置電鑄鎳試驗(yàn)結(jié)果分析65-66
• 5.4 本章小結(jié)66-67
• 第六章 總結(jié)與展望67-69
• 6.1 論文工作總結(jié)67
• 6.2 對(duì)未來(lái)工作的展望67-69
• 參考文獻(xiàn)69-74
• 致謝74-75
• 在學(xué)期間的研究成果及發(fā)表的學(xué)術(shù)論文75

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 劉曉蘭;朱政強(qiáng);黨元蘭;徐亞新;;基于體硅MEMS技術(shù)的懸浮微結(jié)構(gòu)加工工藝研究[J];電子與封裝;2015年07期

2 楊紅燕;左偉;;雙脈沖電流頻率對(duì)稀土銅電鑄層性能的影響[J];銅仁學(xué)院學(xué)報(bào);2015年04期

3 周織建;聶偉榮;席占穩(wěn);王曉鋒;;多層UV-LIGA電鑄鎳材料的抗沖擊性能[J];光學(xué)精密工程;2015年04期

4 馮雅麗;王維大;李浩然;楊志超;畢耜超;;利用離子膜電解槽在氯鹽電解質(zhì)中電沉積金屬錳[J];中南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2014年07期

5 蔣國(guó)祥;雷霆;楊長(zhǎng)江;李書芳;;電積用析氧陽(yáng)極的研究進(jìn)展[J];電鍍與涂飾;2014年11期

6 錢王歡;曲寧松;朱荻;;鎢絲鎳復(fù)合電鑄新技術(shù)[J];中國(guó)有色金屬學(xué)報(bào);2013年07期

7 章勇;朱增偉;朱荻;;柔性摩擦輔助電鑄新技術(shù)的研究[J];中國(guó)機(jī)械工程;2012年08期

8 高虹;朱增偉;章勇;朱荻;;復(fù)雜型面電鑄不溶性組合陽(yáng)極優(yōu)化設(shè)計(jì)[J];電加工與模具;2012年02期

9 張文山;梅光貴;李基發(fā);張平民;曾湘波;石朝軍;;金屬錳陰離子交換膜電解新技術(shù)研究[J];中國(guó)錳業(yè);2011年04期

10 明平美;李英杰;王艷麗;王書卿;姜無(wú)疾;;微細(xì)電鑄法制造高開孔率精細(xì)網(wǎng)片[J];電加工與模具;2011年04期

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本文編號(hào)：734896