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什么是抛丸机定向套 提高定向套强度的方法

文章出处:青岛鼎铸重工机械有限公司 公布时间:2018-07-14 08:53

  摘要:使用有限元软件仿照计算了抛丸机定向套淬火进程中的温度场的变化;计算时考虑了非线性的原料比热 容、热导率的影响。结果显示:在淬火进程中定向套各部位温度分布差别,平板边缘降温速率大于半圆筒壁处,在定向套 差别部位存在温度差。研究结果有助于抛丸机定向套淬火_下艺制订及淬火应力的分析。
 
  抛丸机定向套长期处于苛刻的情况中运行。主 要受到钢丸喷射突击、被加工试件碰撞和磨损等, 失效形式主要是磨损、变形和断裂。是整个机构运行 中较脆弱的环节,严峻降低了抛丸机的使用寿命和 工作效率【l】。其运行情况决议工件必须具有高的硬 度和足够的淬硬深度。以保证良好的耐磨性和整体 刚度.因此对其热处置特别是淬火工艺提出了极高 的要求。
 
  定向套淬火后获得的组织和性能取决于其淬火 进程中各局部温度梯度分布。所以进行温度场有限 元分析.弄清各点的冷却速度十分重要。由于当前 技术条件的限制。不克对实物的温度场做在线测量. 主要依靠实验测定和经验推断。故传统的方法不克 完整、全面、精确地分析和预测淬火进程的温度场。 随着数值仿照的快速开展.热处置进程的数学模型和计算方法不断得到完善,热处置进程的计算机模 拟日益受到人们的重视.用以指导实际生产已取得 良好的效益。本文应用大型通用有限元软件对抛丸 机定向套的淬火进程温度场进行了仿照.能够显示 任意时刻任意截面上的温度场。能观察到温度等值 面、等值线随时间推移的情况,也能够显示任意点上 温度一时间曲线,大大减少实际生产中的实验次数, 从而缩短周期。
 
  1、淬火冷却进程数学模型
 
  1.1数学模型 淬火进程温度场分析属于典范的非瞬态热传导 问题,其三维温度场的操纵方程为:
 
  式中:T为温度场分布函数;A为热导率;p和c分别为原料的密度和比热容,qc为相变潜热。对付淬火 进程来说。比容和热传导系数与原料淬火进程的温 度有关。式(1)为泛定方程,为了获得定解,需要给出 定解条件即微分方程的边界条件及初值条件。
 
  1.2对流边界条件
 
  零件进行淬火时。认为边界条件为对流换热边 界条件:
 
  式中:h和丁分别表示外貌换热系数和换热边界,Z为零件外貌温度,瓦为淬火介质温度。
 
  2有限元仿照
 
  图1为抛丸机定向套三维结构示意图.底部薄板 尺寸292millX360mm.半圆筒内半径120 mm,高 84mm,定向套厚14mlTl,原料为高铬铸铁2C15Cr, 密度7620 kg/m3。将其加热到980保温,充分奥氏 体化后空冷。仿照其淬火进程定向套各部位温度场 分布。
图1抛丸机定向套三维结构示意图
 
  图1抛丸机定向套三维结构示意图
 
  2.1模型网格划分
 
  模型采纳8节点solid70单元进行智能网格划 分.精度*别为6,考虑到半圆筒局部的结构特性可 能影响淬火进程此部位温度场的分布,对其进行重 新更高密度的网格划分。
 
  2.2原料物理参数 原料的物理性能参数和力学性能参数是温度场 数值仿照进程中较重要的物理量,其选取的正确与 否,对仿照结果的精确起决议性的作用。高铬铸铁 2C15Cr的密度与温度变化联系不是很大,按常数处 理.对较后结果影响不大。这里对角热容、热导率这 些与温度变化影响较大的热物性参数必须看成温度 的函数.以确保计算结果的精确性。研究所采纳的参 数局部引用了文献【7.8】的数据,如表1所示。
 
 
  2.3初始条件及边界条件
 
  由于抛丸机定向套体积小、壁厚薄(平均壁厚 14mm)且充分保温,可把初始温度场设为均匀温度 场,本文选取初始温度为980。在有限元模型的 边界条件中主要考虑了对流散热。依据传热学理论 及相关文献中经验公式。试件与情况的对流换热系 数取20~40 W/(m2 )唧。结合实测温度,仿照计算 中对流换热系数取35W/(m2 ),淬火终止温度为 25。设置热分析类型为瞬态热分析,淬火时间设 置为3000S。
 
  3结果及讨论
 
  在淬火进程中.定向套在差别时刻的温度场云 图如图2所示。能够看出,在淬火进程中随着时间 的延长,定向套温度快速降低,而定向套各局部温 度下降速率差别.平板处降温速度大于半圆筒处。由 图2)可知,淬火500s时在底部平板F点处温度为 560.在半圆筒壁H点的温度为726。差别部位 的温度差异是发生淬火应力及结构开裂报废的主要 原因。
 
 
  分别对图1所示A、B、C、D、E结点进行研究。 考察其温度随时间变化情况,结果如图3所示。B点 由于处于底部平板的外边缘上其降温进程中受定向 套别的局部的热影响小。在淬火进程中温度下降较 快。因而在刚一淬火时,温度下降极为快速。C点 位于平板与半圆筒壁交汇处,其散热受周围构件影 响较大,温度下降比较缓慢。同样的道理。A与D的 温度时间联系也存在较大的差别。
 

抛丸机定向套调整的方法:

  抛丸机定向套调整的方法:定向套在出厂前已依据要求调整到工作身分。然而,由于定向套筒在使用进程中的磨损,射弹的扩散角度增大,这导致抛丸进程中别的防护装置的磨损加速和影响。为了干净效果,定向套筒的开启方向应及时调整。调整方法能够参考定位套筒的调整。当定向套筒磨损超越10mm时,应更换新套筒(开口方向与水平方向之间的角度约为45°)。下面是小编为大家准备的图解:
小编分享抛丸机定向套调整的方法

 
  4结束语
 
  应用大型有限元软件仿照了定向套在空冷淬火进程中的温度场分布。为其改进工 艺提供了可靠参考,仿照结果表明在淬火进程中定 向套差别部位存在着较大的温度差。其中在半圆筒 壁中部地区温度下降速度较小。该模型能对2C15Cr 铸铁定向套空冷淬火进程进行了较精确的仿照.对 其淬火工艺及后续消除残余应力工艺的制定都具有 参考价值和指导意义。

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