本文關(guān)鍵詞：氣氛爐加熱系統(tǒng)和爐體結(jié)構(gòu)的優(yōu)化及改進(jìn)設(shè)計(jì)

  更多相關(guān)文章： 真空氣氛爐 感應(yīng)加熱系統(tǒng) 立臥復(fù)合式結(jié)構(gòu) 冷卻系統(tǒng)

【摘要】：真空氣氛爐是在真空環(huán)境(低于一個(gè)大氣壓的氣氛環(huán)境)下進(jìn)行各種熱處理工藝的新型熱處理技術(shù),該爐常用的有氣氛有氮、氫、氧和惰性氣體(如氬)等,使用時(shí)需要控制好真空度。為更好地控制爐內(nèi)真空度,同時(shí)保證熱處理效率,真空氣氛爐通常設(shè)計(jì)為連續(xù)可控型。由于連續(xù)可控式真空氣氛爐在工作過程中可以避免加熱、保溫、冷卻的重復(fù)工藝,因此,它在工業(yè)熱處理領(lǐng)域中具有明顯的優(yōu)勢(shì),得到了廣泛應(yīng)用。論文基于先進(jìn)的臥式連續(xù)型真空可控氣氛爐,設(shè)計(jì)了一種高效加熱方式,并將爐體結(jié)構(gòu)和輔助系統(tǒng)做了優(yōu)化。本文完成的主要內(nèi)容有：(1)加熱方式改進(jìn)。將傳統(tǒng)的電阻加熱改為中頻感應(yīng)加熱方式,工件由原來的間接吸收爐內(nèi)熱量改為工件在渦流中直接吸收熱量,大大縮短了升溫時(shí)間,從而實(shí)現(xiàn)高效加熱。‘(2)爐體結(jié)構(gòu)改進(jìn)。本文提出將連續(xù)式真空可控氣氛爐做成立臥復(fù)合式結(jié)構(gòu),該結(jié)構(gòu)由三個(gè)室組成,反應(yīng)室的下側(cè)是一個(gè)進(jìn)料室,右側(cè)是一個(gè)出料室。反應(yīng)室和進(jìn)料室之間,反應(yīng)室和出料室之間均設(shè)置了過渡區(qū)域,并用法蘭連接,以實(shí)現(xiàn)熱絕緣和密封,用于平衡保溫和冷卻的相對(duì)性。這樣的設(shè)計(jì)在材料裝爐—材料加熱—出爐并冷卻的過程中,實(shí)現(xiàn)了連續(xù)生產(chǎn)上的三個(gè)物理位置和處理時(shí)間的、分離；既有效地解決了立式爐高度太高,不便于操作的難題,相比臥式爐,采用立臥式爐的結(jié)構(gòu)又大大減小了占地面積,增加空間利用率。(3)輔助裝置優(yōu)化。優(yōu)化了保溫門、密封門的形狀及其滑動(dòng)時(shí)導(dǎo)向槽的端部形狀,以方便保溫門、密封門兩者的安裝,適應(yīng)改變后的爐體結(jié)構(gòu)；并且設(shè)計(jì)校核了支撐架,以保證爐體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。(4)冷卻系統(tǒng)優(yōu)化。設(shè)計(jì)了水冷系統(tǒng),同時(shí)在出料室增設(shè)一套風(fēng)冷系統(tǒng)。優(yōu)化后的冷卻系統(tǒng),有效地縮短了冷卻時(shí)間,適應(yīng)了高效加熱方式,并且滿足連續(xù)式生產(chǎn)的要求。(5)軟件驗(yàn)證。設(shè)計(jì)并校核完成后利用CAD二維軟件畫出了零件圖紙,用UG三維軟件畫出了爐體的實(shí)體圖,驗(yàn)證了設(shè)計(jì)及優(yōu)化的可行性。論文創(chuàng)新點(diǎn)主要有以下兩點(diǎn)：(1)加熱方式。采用感應(yīng)加熱方式代替?zhèn)鹘y(tǒng)的電阻式加熱,工件直接吸收熱量,升溫時(shí)間短,熱效率高,既節(jié)省了耗時(shí)又節(jié)約了電能。(2)爐體結(jié)構(gòu)。外觀上,立臥式結(jié)構(gòu)既有效地解決了立式爐高度太高,不便于操作的難題,又有效的解決了臥式爐占地面積太大的問題。爐內(nèi)三室式結(jié)構(gòu)的創(chuàng)新設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了空間的分離,保證了連續(xù)性生產(chǎn)。綜上,創(chuàng)新優(yōu)化后的立臥復(fù)合式真空可控氣氛爐,能滿足爐內(nèi)保持1600℃的溫度要求,并能有效地利用空間。在設(shè)計(jì)和制造同步這一技術(shù)理念的牽引下在數(shù)據(jù)計(jì)算的基礎(chǔ)上,本文充分利用二位制圖、三維仿真運(yùn)動(dòng)等軟件進(jìn)行氣氛爐的設(shè)計(jì)和制造,大大縮短了設(shè)計(jì)和制造的周期,并使設(shè)計(jì)更為合理,為確保生產(chǎn)的可實(shí)施性和實(shí)現(xiàn)該設(shè)備的實(shí)際投產(chǎn)提供了可能。
【關(guān)鍵詞】：真空氣氛爐 感應(yīng)加熱系統(tǒng) 立臥復(fù)合式結(jié)構(gòu) 冷卻系統(tǒng)
【學(xué)位授予單位】：山東大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TG155
【目錄】：

• 中文摘要8-10
• ABSTRACT10-12
• 符號(hào)說明12-15
• 第1章 緒論15-24
• 1.1 課題背景及其研究意義15-17
• 1.2 真空可控氣氛爐國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀及存在的問題17-20
• 1.2.1 國(guó)外真空氣氛爐的發(fā)展?fàn)顩r17-18
• 1.2.2 國(guó)內(nèi)真空氣氛爐的研究現(xiàn)狀18-20
• 1.3 本文的選題依據(jù)及主要研究?jī)?nèi)容20-23
• 1.3.1 本文的選題依據(jù)20-21
• 1.3.2 本文的主要研究?jī)?nèi)容與組織結(jié)構(gòu)21-23
• 1.4 本章小結(jié)23-24
• 第2章 真空可控氣氛爐高效加熱系統(tǒng)的設(shè)計(jì)24-38
• 2.1 物料盒的優(yōu)化24-26
• 2.2 高效加熱系統(tǒng)的設(shè)計(jì)26-37
• 2.2.1 感應(yīng)加熱工作原理26
• 2.2.2 加熱電源的選擇26-27
• 2.2.3 感應(yīng)線圈的設(shè)計(jì)27-37
• 2.2.4 加熱時(shí)間的計(jì)算37
• 2.3 本章小結(jié)37-38
• 第3章 立臥復(fù)合式氣氛爐結(jié)構(gòu)的優(yōu)化38-53
• 3.1 爐體尺寸的確定38-40
• 3.1.1 爐體尺寸的確定38-39
• 3.1.2 爐襯的安裝39-40
• 3.2 爐門結(jié)構(gòu)的簡(jiǎn)化40-41
• 3.3 保溫門與密封門的優(yōu)化及導(dǎo)槽的設(shè)計(jì)41-43
• 3.3.1 保溫門與密封門的結(jié)構(gòu)優(yōu)化41-43
• 3.3.2 保溫門、密封門與液壓桿的聯(lián)結(jié)43
• 3.3.3 保溫門與密封門導(dǎo)槽的設(shè)計(jì)43
• 3.4 卡臺(tái)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)及校核43-47
• 3.4.1 卡臺(tái)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)43-44
• 3.4.2 卡臺(tái)及銷釘?shù)男：?/span>44-47
• 3.5 出料室導(dǎo)軌的優(yōu)化及校核47-50
• 3.6 爐體支撐架的設(shè)計(jì)50-51
• 3.7 UG運(yùn)動(dòng)仿真結(jié)果分析51
• 3.8 本章小結(jié)51-53
• 第4章 立臥式真空可控氣氛爐輔助結(jié)構(gòu)的優(yōu)化53-63
• 4.1 冷卻系統(tǒng)的優(yōu)化53-60
• 4.1.1 水冷系統(tǒng)53-54
• 4.1.2 風(fēng)冷系統(tǒng)54-60
• 4.2 液壓系統(tǒng)的優(yōu)化60-62
• 4.3 本章小結(jié)62-63
• 第5章 總結(jié)與展望63-65
• 5.1 研究工作總結(jié)63-64
• 5.2 研究工作展望64-65
• 附錄65-69
• 參考文獻(xiàn)69-72
• 致謝72-73
• 附件73

【共引文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 張路懷;肖來榮;舒學(xué)鵬;溫燕寧;張喜民;;正交試驗(yàn)法在無鉛黃銅成分設(shè)計(jì)中的應(yīng)用[J];北京工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào);2009年09期

2 黃作勤;劉雪峰;謝建新;;鎳鈦形狀記憶合金線坯連續(xù)定向凝固溫度場(chǎng)的數(shù)值模擬[J];北京科技大學(xué)學(xué)報(bào);2006年06期

3 王少龍,周榮,蔣業(yè)華;云南斑銅的顯斑著色工藝研究[J];表面技術(shù);2005年02期

4 黃俊學(xué);張暉;楊錦瑜;;綠色環(huán)保型BFe10-1-1鐵白銅化學(xué)拋光工藝研究[J];表面技術(shù);2011年05期

5 鄧景泉;吳玉程;陳勇;;高強(qiáng)高導(dǎo)銅(合金)基復(fù)合材料強(qiáng)化與物性研究進(jìn)展[J];材料導(dǎo)報(bào);2005年10期

6 姜鋒;陳小波;陳蒙;蔣龍;向周丹;王煒;;高強(qiáng)高導(dǎo)Cu-Cr-Zr系合金納米析出相及其作用機(jī)理的研究進(jìn)展[J];材料導(dǎo)報(bào);2009年01期

7 溫燕寧;肖來榮;張喜民;李威;鄭英鵬;耿占吉;;銅基彈性材料的研究現(xiàn)狀[J];材料導(dǎo)報(bào);2009年S1期

8 李杰;王永如;戴姣燕;肖來榮;李周;宗亞平;;低成本Cu-Zn-Al-X彈性材料的研究進(jìn)展[J];材料導(dǎo)報(bào);2012年07期

9 肖來榮;張路懷;舒學(xué)鵬;柳公器;胡嘉瑞;;無鉛銻黃銅軋制工藝的研究[J];材料工程;2009年S1期

10 肖來榮;張路懷;劉彥;張喜民;胡加瑞;;鎂黃銅的組織與性能研究[J];材料工程;2010年09期

中國(guó)重要會(huì)議論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 王軍鋒;;銅合金網(wǎng)衣在網(wǎng)箱養(yǎng)殖中的應(yīng)用分析[A];中國(guó)有色金屬學(xué)會(huì)第十四屆材料科學(xué)與合金加工學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2011年

2 朱權(quán)利;陳耿春;吳維冬;劉凱周;;無鉛易切削鎂銻黃銅的研究[A];第十屆粵港機(jī)電工程技術(shù)與應(yīng)用研討會(huì)暨梁天培教授紀(jì)念會(huì)文集[C];2008年

3 羅崢;林晨光;魏衍廣;;注射成形銅散熱片性能與顯微組織的研究[A];第七屆中國(guó)功能材料及其應(yīng)用學(xué)術(shù)會(huì)議論文集（第3分冊(cè)）[C];2010年

4 徐宗斌;譚業(yè)明;;銅錫合金接觸線生產(chǎn)技術(shù)[A];中國(guó)鐵道學(xué)會(huì)電氣化委員會(huì)2006年學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2006年

5 李志尊;辛文彤;李寶峰;武斌;張金明;;手工自蔓延高溫合成焊接[A];第六屆全國(guó)表面工程學(xué)術(shù)會(huì)議暨首屆青年表面工程學(xué)術(shù)論壇論文集[C];2006年

6 黃國(guó)杰;謝水生;程鎮(zhèn)康;李華清;;引線框架用銅合金冷軋板材魚鱗狀缺陷[A];第十屆全國(guó)青年材料科學(xué)技術(shù)研討會(huì)論文集（C輯）[C];2005年

7 吳予才;何劍輝;鄢明;;高速電氣化鐵路用銅銀合金導(dǎo)線的連鑄連軋工藝操作探討[A];中國(guó)有色金屬學(xué)會(huì)第十二屆材料科學(xué)與合金加工學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2007年

8 吳予才;何劍輝;鄢明;;高速電氣化鐵路用銅銀合金導(dǎo)線的連鑄連軋工藝研究[A];中國(guó)有色金屬學(xué)會(huì)合金加工學(xué)術(shù)委員會(huì)2008學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2008年

9 朱駿;薛濟(jì)來;;易切削環(huán)保銅合金技術(shù)研究進(jìn)展[A];有色金屬工業(yè)科技創(chuàng)新——中國(guó)有色金屬學(xué)會(huì)第七屆學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2008年

10 魏麗;李東旭;;銅冷卻壁使用十年回顧[A];2012年全國(guó)煉鐵生產(chǎn)技術(shù)會(huì)議暨煉鐵學(xué)術(shù)年會(huì)文集（下）[C];2012年

中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 韋建軍;自懸浮定向流法制備金屬與合金納米微粒及其結(jié)構(gòu)物性的研究[D];四川大學(xué);2003年

2 魏偉;塊體超細(xì)晶銅的制備與組織性能研究[D];南京理工大學(xué);2005年

3 唐驥;球墨鑄鐵銅金屬型鑄造工藝和性能的研究[D];東北大學(xué);2005年

4 周益軍;基于激光熱應(yīng)力的金屬薄板無模成形的基礎(chǔ)研究[D];江蘇大學(xué);2007年

5 胡忠舉;鋁合金快速鑄軋新型鈹銅材料輥套及其應(yīng)用性能研究[D];中南大學(xué);2007年

6 王德寶;高性能耐磨銅基復(fù)合材料的制備與性能研究[D];合肥工業(yè)大學(xué);2008年

7 鄧景泉;銅基/n-AlN功能復(fù)合材料的成分、組織及性能研究[D];合肥工業(yè)大學(xué);2008年

8 慕思國(guó);高強(qiáng)高導(dǎo)Cu-Cr-Zr系合金制備新工藝及理論研究[D];中南大學(xué);2008年

9 張杰;Cu-Ni基多元耐蝕合金的穩(wěn)定固溶體團(tuán)簇結(jié)構(gòu)模型及成分設(shè)計(jì)[D];大連理工大學(xué);2010年

10 李明玉;銅材料的激光表面強(qiáng)化研究[D];鄭州大學(xué);2013年

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 汪鵬飛;基于DSP的銅材連鑄水平牽引變頻調(diào)速控制系統(tǒng)研究[D];安徽工程大學(xué);2010年

2 張興利;易切削硅黃銅性能研究[D];江西理工大學(xué);2010年

3 萬正東;工藝參數(shù)對(duì)銅合金半固態(tài)漿料組織的影響研究[D];南昌大學(xué);2010年

4 董旭剛;硼和稀土對(duì)B15白銅合金組織及性能的影響[D];昆明理工大學(xué);2010年

5 李亮;電銅導(dǎo)電棒矯直機(jī)理研究及有限元數(shù)值模擬分析[D];昆明理工大學(xué);2010年

6 張建益;綠色無鉛易切削黃銅的研制[D];西安工業(yè)大學(xué);2011年

7 張美娟;合金元素和軋制工藝對(duì)高強(qiáng)高導(dǎo)電鎂碲銅合金組織與性能的影響[D];大連理工大學(xué);2011年

8 鄒彬;Cu-Cr-Zr合金制備及其組織性能研究[D];大連理工大學(xué);2011年

9 王建;新型Cu-Zn-Al-Ni合金材料制備及組織性能研究[D];江西理工大學(xué);2011年

10 李振華;亞共晶鋁錳基復(fù)合材料滑動(dòng)摩擦磨損性能研究[D];新疆大學(xué);2011年

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本文編號(hào)：617629