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              振動時效技術在碟閥體中的應用

              文章來源:濟南馳奧機電設備有限公司 發布時間:2019-10-21

              時效是消除機械加工零件殘余應力的基礎工藝。振動時效在70年代起源于美國,后來在德國、英國、法國得到了廣泛的應用,我
              國從80年代初開始引進使用振動時效工藝。由于振動時效是一種高效、節能、環保及低成本的時效方法,與傳統的熱時效和自然
              時效相比,振動時效具有生產周期短,場地簡單靈活方便,生產費用低,無環境污染等優點。由于振動時效的無比的優越性,又
              適應現代工業對能源和環保的要求,應用振動時效是企業改進傳統工藝提高市場競爭力的最佳選擇,目前在某些方面已取代了傳
              統的熱時效和自然時效。

              振動時效機理及裝置的原理

              振動時效機理
              工件在毛坯制造及切削加工等過程中,使內部產生殘余應力,致使工件處于不穩定狀態,降低了尺寸穩定性和機械物理性能。振
              動時效工藝是通過錘擊來消除金屬工件中的殘余應力的。工件在周期外力作用下產生共振,共振中交變動應力與工件內部殘余應

              力疊加,經過一定時間,材料發生局部屈服,導致晶內和晶界錯位產生滑移,原子從不穩定位能高的位置移向較穩定的位能低位置。經過

              此過程,工件宏觀殘余應力得到遷移、降低和均化,從而降低或消除工件的內部殘余應力。

              振動時效裝置的原理

              機械振動時效裝置主要包括激振器、控制主機、加速度傳感器、支撐橡膠等部分。主要功能是控制激振器在某個激振力輸出水平,在一定

              頻率(轉速)范圍對任一頻率以較高的穩頻精度工作.尤其是共振峰前后負載特性變化較劇烈的情況下,并記錄、識別和輸出有關時效曲線及

              參數。


               2、碟閥箱體振動時效的工藝

              振動時效的效果取決于振動時效的工藝的選擇。是一個冶金蝶閥體,是由鑄造而成的結構件,其形狀復雜,剛性相對大,凸凹面多,壁厚

              不均,殘余應力大且分布繁雜。以前采用自然時效的工藝中存在很多的缺點,某公司自2005 年開始采用振動時效工藝以來,在產品的質

              量和生產效率方面取得了很大的進步。多年的生產實踐經驗表明:由于振動時效的工藝比較復雜,必須對箱體類零件進行振前的工藝分析,

              設計優化振動參數以提高振動時效的效果。

              2.1、工藝分析
              按照振動失效的工藝規范,對工件時效前應進行工藝分析,以達到節約電能和工作時間的目的。首先,應根據工件的材質、結構
              毛坯制造的工藝形式和過程,分析箱體的殘余應力場的分布,尺寸精度要求,以及工作載荷,可能的失效原因等因素進行分析,
              然后再決定實施振動時效的工藝路線及時效重點部位。冶金蝶閥體一般按箱體類工件對待,該類工件的結構一般較復雜,受力條
              件惡劣。箱體毛坯一般是鑄造或焊接的構件,對于鑄件產生的殘余應力應根據鑄造工藝,如結構形狀、澆口位置、壁厚薄及冷卻
              的情況來分析判斷應力的情況。對組焊件來說,各焊接件的先焊和后焊的次序、坡口的大小及焊縫的形狀和位置等,對產生的殘
              余應力大小和分布均有影響。 

              根據箱體在服役時的載荷情況來分析,箱體的承受的工作載荷往往較復雜,由于冶金蝶閥體在工作中主要承受彎曲變形,因此,工件失效

              振動則主要采用彎曲振型。


              2.2、工藝參數的優化
              振動時效的工藝參數包括激振點、支撐點、激振頻率、激振力和激振時間,這些參數的選取應依據工件的固有振動特性來確定。
              當激振頻率處于工件的固有頻率附近時,用較小的激振力可以激起足夠大的動應力,只有用工件固有頻率進行激振,才能最經濟
              最簡便、最迅速地降低工件的殘余應力。但是在實踐中發現,由于采用激振力大小、激振力頻率和激振點的位置不合理,有時
              會出現達不到消除殘余應力的效果,工件只是局部的消除了殘余應力;有時甚至將工件振裂。因此有必要對振動時效工藝參數進
              優化設計。
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