本文關(guān)鍵詞：割嘴零件設(shè)計(jì)和鋼包的模擬仿真，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：割嘴是割炬的重要部分,割嘴質(zhì)量的好壞影響著割嘴的使用壽命和割件的質(zhì)量。現(xiàn)在市場(chǎng)上的割嘴一般是利用銅合金作為材料,運(yùn)用機(jī)械加工工藝生產(chǎn)割嘴。銅合金材料熔點(diǎn)較低,切割時(shí)火焰碰在割件上的返回焰溫度過高使合金產(chǎn)生融化而使嘴口堵塞;銅合金材料的硬度也較低,使割嘴的使用壽命減少。機(jī)械加工成本較高,生產(chǎn)規(guī)模較小。本文擬采用金屬注塑成型技術(shù)生產(chǎn)不銹鋼割嘴,在改進(jìn)工藝的同時(shí)改進(jìn)了割嘴的質(zhì)量。鋼包是用來對(duì)初煉爐、電弧爐、平爐、轉(zhuǎn)爐所熔鋼水進(jìn)行精煉,并且能調(diào)節(jié)鋼水溫度,工藝緩沖,滿足連鑄、連軋的重要冶金設(shè)備。鋼包是爐外精煉的主要設(shè)備之一,是煉鋼和連鑄之間的中介容器。為了提高連鑄工件的質(zhì)量,鋼包中鋼水的溫度不能過低,本文對(duì)鋼包的溫度分布做了研究分析;近些年,鋼包發(fā)生事故頻繁,本文也對(duì)鋼包的結(jié)構(gòu)應(yīng)力做了模擬研究。有限元仿真模擬在現(xiàn)代已經(jīng)是一個(gè)相對(duì)成熟的計(jì)算機(jī)數(shù)值模擬技術(shù)。其優(yōu)點(diǎn)是可以降低實(shí)驗(yàn)成本,對(duì)實(shí)驗(yàn)有一定的指導(dǎo)意義。所以現(xiàn)在數(shù)值模擬分析方法在工業(yè)中的應(yīng)用也越來越廣泛。隨著個(gè)人計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速的發(fā)展,個(gè)人計(jì)算機(jī)已經(jīng)可以滿足一般的工程設(shè)計(jì)分析的要求,也降低了進(jìn)入仿真模擬領(lǐng)域的門檻。本文對(duì)割嘴的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了優(yōu)化,利用有限體積法,使用ANSYS Workbench軟件中的流體分析軟件FLUENT對(duì)割嘴的流體做了速度分析,同時(shí)還分析了割嘴在切割物體時(shí)的氣體速度。從而驗(yàn)證了設(shè)計(jì)的可行性。本文使用3D建模軟件CREO對(duì)鋼包的空包、加蓋空包、滿包做了建模。使用ANSYS Workbench軟件對(duì)空包、加蓋空包、滿包的狀態(tài)進(jìn)行了穩(wěn)態(tài)熱分析和瞬態(tài)熱分析。同時(shí)以熱分析結(jié)果作為載荷計(jì)算了鋼包的熱應(yīng)力。
【關(guān)鍵詞】：割嘴 鋼包 金屬注塑成型 仿真模擬 ANSYS Workbench
【學(xué)位授予單位】：青島科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TG48;TF341.6
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 1 緒論9-37
• 1.1 割嘴概述9-12
• 1.1.1 氣割9-11
• 1.1.2 割嘴11
• 1.1.3 傳統(tǒng)割嘴11-12
• 1.1.4 割嘴研究現(xiàn)狀12
• 1.2 金屬注塑成型(MIM)12-15
• 1.2.1 金屬注塑成型產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)及效益12-13
• 1.2.2 金屬注塑成型的工藝流程13
• 1.2.3 工藝比較13-14
• 1.2.4 金屬注塑成型技術(shù)的局限性14-15
• 1.2.5 金屬注塑成型的材料選用范圍及零件設(shè)計(jì)準(zhǔn)則15
• 1.2.6 割嘴的金屬注射成型工藝15
• 1.3 鋼包概述15-23
• 1.3.1 鋼包的模型及傳熱簡(jiǎn)介15-16
• 1.3.2 國外學(xué)者的研究16-17
• 1.3.3 國內(nèi)學(xué)者的研究17-18
• 1.3.4 鋼包的設(shè)計(jì)原理18-20
• 1.3.5 鋼包內(nèi)襯耐火材料20-21
• 1.3.6 鋼包的熱模型建立21-22
• 1.3.7 鋼包的力學(xué)分析22
• 1.3.8 鋼包發(fā)生的事故22-23
• 1.4 三維建模軟件CREO介紹23-24
• 1.5 有限元分析24-35
• 1.5.1 有限元方法的發(fā)展歷程24-25
• 1.5.2 有限元分析基本簡(jiǎn)介25-26
• 1.5.3 有限元分析的發(fā)展趨勢(shì)26-28
• 1.5.4 有限元分析ANSYS Workbench軟件簡(jiǎn)介28-33
• 1.5.5 FLUENT軟件介紹33-35
• 1.6 本文研究目的、意義和內(nèi)容35-37
• 2 割嘴的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)以及仿真模擬37-53
• 2.1 模型的改進(jìn)過程37-45
• 2.1.1 傳統(tǒng)模型的建立37-39
• 2.1.2 第一次模型的改進(jìn)39-41
• 2.1.3 第二次模型的改進(jìn)41-45
• 2.2 材料參數(shù)的獲得45
• 2.3 割嘴氣體流場(chǎng)的仿真模擬45-52
• 2.3.1 流體學(xué)基礎(chǔ)介紹45
• 2.3.2 流體模型的建立45-47
• 2.3.3 流體模型的網(wǎng)格劃分47-48
• 2.3.4 流體模型的邊界條件48-49
• 2.3.5 流體模型的模擬結(jié)果49-52
• 2.4 小結(jié)52-53
• 3 鋼包的仿真模擬53-76
• 3.1 鋼包傳熱過程分析53-54
• 3.2 鋼包的應(yīng)力過程分析54
• 3.3 鋼包模型的建立54-57
• 3.3.1 鋼包模型的參數(shù)54-55
• 3.3.2 鋼包模型求解方程55-57
• 3.4 鋼包的物理參數(shù)57-59
• 3.4.1 對(duì)流系數(shù)的推導(dǎo)58-59
• 3.5 鋼包的熱分析59-70
• 3.5.1 模型的建立59-61
• 3.5.2 鋼包材料參數(shù)的設(shè)定61-62
• 3.5.3 鋼包的網(wǎng)格劃分62-63
• 3.5.4 鋼包的加載以及求解63-70
• 3.6 鋼包的熱應(yīng)力計(jì)算70-74
• 3.6.1 熱應(yīng)力計(jì)算的邊界條件以及載荷70-72
• 3.6.2 熱應(yīng)力計(jì)算的求解72-74
• 3.7 小結(jié)74-76
• 4 結(jié)論與展望76-77
• 參考文獻(xiàn)77-80
• 致謝80-81
• 碩士期間發(fā)表的論文81-83

【相似文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 ;氣割割嘴的改進(jìn)[J];鑄造機(jī)械;1973年06期

2 ;老師傅談經(jīng)驗(yàn) 割嘴的整修與風(fēng)表的修理[J];機(jī)械工人技術(shù)資料;1975年07期

3 虞維明;;焊嘴割嘴通針[J];機(jī)械工人;1982年03期

4 高中富;;用割槍焊接塑料[J];焊接通訊;1982年01期

5 黃榮經(jīng);;巧用割嘴 安全生產(chǎn)[J];機(jī)械工人;1988年11期

6 賀新民;自制高效割嘴[J];鋼結(jié)構(gòu);1997年03期

7 江平;董敏;;新型氧氣—丙烷氣割嘴[J];閩江學(xué)院學(xué)報(bào);2007年05期

8 馮良;王曉慶;李培華;;氧-丙烷氣割割嘴流動(dòng)和燃燒的數(shù)值模擬[J];煤氣與熱力;2010年02期

9 ;用液化石油氣切割的割嘴[J];化工煉油機(jī)械通訊;1975年01期

10 梁桂芳,金心溥;擴(kuò)散型超音速割嘴[J];造船技術(shù);1976年02期

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1 韓永馗;逯允龍;;氧一丙烷超大厚度割炬割嘴及工藝的研究[A];第九次全國焊接會(huì)議論文集（第1冊(cè)）[C];1999年

中國重要報(bào)紙全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 姚宏鵬 夏港;高效節(jié)能汽油焊割機(jī)投產(chǎn)[N];中國冶金報(bào);2000年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 李亞楠;割嘴零件設(shè)計(jì)和鋼包的模擬仿真[D];青島科技大學(xué);2016年

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本文編號(hào)：298414