小型化自動(dòng)淬火裝置-ppt

1、小型化自動(dòng)淬火裝置成都理工大學(xué)答辯人：答辯人：xxxxxx 學(xué)號(hào)：學(xué)號(hào)：201006040201006040 xxxxxx班級(jí)：機(jī)械班級(jí)：機(jī)械xxxx 指導(dǎo)教師：陳指導(dǎo)教師：陳xxxx論文的基本框架一、講述了關(guān)于淬火以及國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀二、提出設(shè)計(jì)方案三、設(shè)計(jì)加熱缸體并進(jìn)行計(jì)算四、活塞的設(shè)計(jì)與計(jì)算五、支撐架及冷卻槽的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)六、PLC編程七、結(jié)束語(yǔ)1、什么叫淬火淬火是把鋼加熱到臨界點(diǎn)Ac1，或Ac3以上，使其從奧氏體化組織轉(zhuǎn)化為馬氏體化組織一保溫并隨之以大于臨界冷卻速度 (Vc)快速冷卻，以得到介穩(wěn)狀的馬氏體或下貝氏體組織的熱處理工藝方法。2、裝置的淬火原理在缸體的外表面加金屬線圈，當(dāng)線圈中通有交變

2、電流時(shí)，在缸體中會(huì)產(chǎn)生渦流，渦流會(huì)使缸體產(chǎn)生高溫，溫度由缸體的電阻率和交變電流頻率及線圈匝數(shù)有關(guān)。一、淬火4、研究現(xiàn)狀國(guó)外：（1）推行高壓氣冷淬火（2）熱處理設(shè)備采用油冷 （3）滲氮爐上采用氫探頭（4）燃?xì)廨椛涔車?guó)內(nèi)：（1) 真空熱處理(2) 化學(xué)熱處理(3) 形變熱處理此外國(guó)內(nèi)對(duì)于高壓氣淬方面的研究也較為深入，很具有代表性。3、淬火方法單介質(zhì)淬火、雙介質(zhì)淬火、馬氏體分級(jí)淬火、貝氏體等溫淬火法復(fù)合淬火法、延遲冷卻淬火法等。二、設(shè)計(jì)方案1、裝置的功能 要求裝置可實(shí)現(xiàn)常見(jiàn)的淬火方法的自動(dòng)化淬火，且裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，要求裝置可實(shí)現(xiàn)常見(jiàn)的淬火方法的自動(dòng)化淬火，且裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便，性能安全，可用于教學(xué)

3、，實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)操作。操作方便，性能安全，可用于教學(xué)，實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)操作。2、常見(jiàn)的淬火裝置機(jī)床導(dǎo)軌式淬火裝置高頻淬火機(jī)3、選定裝置結(jié)構(gòu)考慮裝置的功能以及現(xiàn)有淬火裝置的結(jié)構(gòu)及其原理，設(shè)計(jì)一種應(yīng)用渦流原理的淬火設(shè)備，其由纏有高頻交變電流金屬線圈的缸體實(shí)現(xiàn)對(duì)工件的加熱，再由密封活塞實(shí)現(xiàn)對(duì)工件的加熱冷卻升降處理，設(shè)計(jì)冷卻槽裝有淬火劑，裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，功能完善。在現(xiàn)有設(shè)備上實(shí)現(xiàn)了創(chuàng)新與結(jié)合。l創(chuàng)新點(diǎn)：l(1)缸體是密封保溫加熱。使其加熱更為迅速，節(jié)省能源，相對(duì)于外部淬火裝置來(lái)說(shuō)更為安全。l(2)升降活塞使工件放入冷卻槽中冷卻，可隨時(shí)控制其快速冷卻，并且操作簡(jiǎn)單，可由控制臺(tái)直接控制。l裝置的特點(diǎn)在于；性能穩(wěn)定，節(jié)

4、省電量，加熱速度較快，裝置體積小，可用與教學(xué)和實(shí)驗(yàn)室操作實(shí)驗(yàn)，淬火后的工件剛度硬度比較好，不易斷裂變形，無(wú)氧化層。三、加熱缸體的設(shè)計(jì)計(jì)算1、材料的選擇：考慮工作環(huán)境在700左右的高溫下工作，選擇高溫耐熱材料，310s不銹鋼、氮化硅陶瓷等。2、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：本裝置是應(yīng)用了渦流生熱的原理，所以氣缸體要在外表面加金屬線圈，所以設(shè)計(jì)一個(gè)內(nèi)殼圓柱體，其表面加金屬圈之后在外邊再加個(gè)外殼圓柱，在內(nèi)殼圓加一層聚四氟乙烯膜隔熱。3、計(jì)算加熱所用時(shí)間缸體的加熱采用渦流生熱原理，它是依靠感應(yīng)器通過(guò)電磁感應(yīng)把電能傳遞給被加熱的金屬，電能在金屬內(nèi)部轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮埽_(dá)到加熱金屬的目的。根據(jù)MAXWELL電磁方程式，焦耳熱公式以及

5、比熱容公式，計(jì)算出在一定高頻交流電壓下，淬火所用的時(shí)間。根據(jù)裝置整體大小，設(shè)計(jì)出尺寸，并計(jì)算出其屈服了強(qiáng)度，進(jìn)行溫度分析模擬mmNffNE44.422TRUQ224.0tcmQtcmTRUQ224.0四、活塞本結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)是為了實(shí)現(xiàn)裝置的密封加熱，由于現(xiàn)階段大多數(shù)淬火裝置都是外部加熱，裝置在加熱缸體上部用缸蓋密封，下部采用活塞實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)加熱缸體的密封，并有活塞帶動(dòng)工件上升加熱和下降冷卻，考慮工作環(huán)境和密封作用，采用氮化硅陶瓷材料。大體結(jié)構(gòu)如下圖所示：其升降由下部連接的電動(dòng)升降桿來(lái)實(shí)現(xiàn)。電動(dòng)升降桿的選擇：液壓升降桿作用在于通過(guò)控制臺(tái)實(shí)現(xiàn)對(duì)工件加熱、冷卻的操作，需要滿足起支撐條件和壓力條件。需要對(duì)其

6、進(jìn)行強(qiáng)度分析。AF61025. 63 .21SmgSG氮化硅陶瓷的密度氮化硅陶瓷的密度3144. 3cmg310s310s不銹鋼的密度不銹鋼的密度328cmg電動(dòng)升降桿經(jīng)過(guò)分析計(jì)算之后，按照設(shè)計(jì)要求，可選擇YNT-03型電動(dòng)升降桿。五、支撐架及冷卻槽支撐架其支撐整個(gè)加熱缸體的作用，考慮其壓力強(qiáng)度，選擇310s不銹鋼制造，其結(jié)構(gòu)如圖：五、支撐架及冷卻槽 冷卻槽用于淬火的快速冷卻，其內(nèi)裝有淬火劑，工作溫度為室溫下，要求材料耐磨，抗氧化性較好即可，所以可采用一般的鑄鐵即可。考慮裝置整體大小可設(shè)計(jì)冷卻槽尺寸為50 x50 x40cm的長(zhǎng)方體，壁厚為1cm，其內(nèi)部盛有各種淬火劑，其寬度與支撐板的10cm差的間隙為了工件冷卻時(shí)散熱和添加淬火劑時(shí)的通道。六、PLC編程 論文介紹了PLC的歷史來(lái)源及其發(fā)展歷程，介紹了PLC的特點(diǎn)和應(yīng)用。PLC輸入輸出IO分配表 I0.0 啟動(dòng)開(kāi)關(guān) Q0.0 運(yùn)行指示燈I0.1 停止開(kāi)關(guān) Q0.1 加熱裝置I0.2 升降桿上 Q0.2 升降桿上I0.3 升降桿下 Q0.3 升降桿下 啟動(dòng)信號(hào)輸入，活塞帶動(dòng)工件上升進(jìn)入加熱缸體加熱，加熱完成之后，輸入下降信號(hào)，活塞帶動(dòng)工件進(jìn)入冷卻槽冷卻，回火加熱時(shí)輸入上升信號(hào)，活塞帶動(dòng)工件再次進(jìn)入加熱缸體加熱，完成淬火后輸入停止加熱信號(hào)，活塞下降，裝置停止加熱，工件淬火完成。PLC接線圖PLC仿真模擬 對(duì)PLC程序進(jìn)行仿真模