本文關(guān)鍵詞：變厚度盤件氣體淬火系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和仿真

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【摘要】：隨著現(xiàn)代工程及機(jī)械領(lǐng)域的快速發(fā)展,金屬及合金產(chǎn)品的材料性能要求逐漸提高。熱處理對(duì)于改善和發(fā)揮材料性能潛力起著重要作用,而淬火冷卻則是熱處理工藝中必不可少的環(huán)節(jié)。傳統(tǒng)的淬火方式已經(jīng)不能滿足高性能工件的熱處理要求,本文以氣體作為冷卻介質(zhì),針對(duì)變厚度盤形工件的氣體淬火冷卻溫度場(chǎng)進(jìn)行研究,設(shè)計(jì)了開放式氣淬裝置,并對(duì)供氣系統(tǒng)進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。本文首先基于盤體工件外形特點(diǎn)及冷卻工藝要求,確定氣體淬火時(shí)末端噴氣管的結(jié)構(gòu)形式,即在盤件上、下表面以及中心孔處各布置一定數(shù)量的末端噴氣管,氣體由氣管噴出后對(duì)表面進(jìn)行強(qiáng)制對(duì)流換熱。由于氣體淬火是一個(gè)多物理場(chǎng)耦合過程,為了充分直觀地了解氣淬時(shí)的冷卻效果同時(shí)指導(dǎo)氣淬裝置的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),通過計(jì)算流體力學(xué)軟件對(duì)該種結(jié)構(gòu)形式下的氣體淬火過程進(jìn)行了瞬態(tài)流場(chǎng)、溫度場(chǎng)數(shù)值模擬,對(duì)其冷卻速率、溫度均勻性進(jìn)行計(jì)算,分析不同氣淬環(huán)境參數(shù)及氣淬結(jié)構(gòu)對(duì)淬火性能的影響。其次,根據(jù)合金熱處理過程的要求確定盤件氣體淬火裝置的技術(shù)參數(shù),結(jié)合前期仿真優(yōu)化結(jié)果完成了盤件氣體淬火裝置結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。包括盤件專用吊具設(shè)計(jì)、末端管路系統(tǒng)、定位旋轉(zhuǎn)平臺(tái)設(shè)計(jì)三大部分,裝置的結(jié)構(gòu)可以進(jìn)行局部調(diào)整來適應(yīng)不同尺寸盤件淬火需要和實(shí)現(xiàn)局部淬火。通過有限元分析對(duì)裝置重要結(jié)構(gòu)部件進(jìn)行靜力學(xué)分析,保證裝置的安全可靠性。最后針對(duì)盤件氣體淬火裝置進(jìn)行供氣系統(tǒng)設(shè)計(jì),分析供氣管路壓損、流量信息,以計(jì)算機(jī)、變頻器、羅茨風(fēng)機(jī)、渦街流量計(jì)、數(shù)據(jù)采集卡等為硬件基礎(chǔ)設(shè)計(jì)氣體流量控制系統(tǒng)�；谔摂M儀器Labview平臺(tái)進(jìn)行流量控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì),主要包括數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理、串口變頻器控制三大模塊,并通過實(shí)驗(yàn)進(jìn)行供氣系統(tǒng)流量控制的自動(dòng)化測(cè)試,達(dá)到預(yù)期的要求。論文的研究結(jié)果對(duì)變厚度盤件氣體淬火工藝的制定具有一定的指導(dǎo)意義。
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TG155.3

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前4條

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