環(huán)模的制造工藝研究.pdf

1、本文以顆粒飼料加工關(guān)鍵設(shè)備環(huán)模制粒機(jī)的關(guān)鍵零件，也是最主要的易損件一環(huán)模為研究對(duì)象，對(duì)環(huán)模的材料、熱處理工藝和?？桌浼庸すに囘M(jìn)行研究。為了實(shí)現(xiàn)對(duì)環(huán)模的評(píng)價(jià)，本課題研究過程中，采用試驗(yàn)設(shè)計(jì)的優(yōu)化方法和有限元分析方法相結(jié)合的研究方法。在試驗(yàn)設(shè)計(jì)中，采用正交試驗(yàn)的方法，以江蘇牧羊集團(tuán)環(huán)模為基本型，分析環(huán)模的材質(zhì)、熱處理工藝和冷加工工藝等試驗(yàn)因素對(duì)環(huán)模質(zhì)量的影響。
　　 首先，研究環(huán)模材料的選擇對(duì)環(huán)模性能和使用壽命的影響，主要選用40C

2、r和4Cr13兩種材料進(jìn)行對(duì)比試驗(yàn)。40Cr材料的硬度和沖擊韌性比4Cr13高，但是從表面到芯部硬度逐漸遞減，耐腐蝕性不好，從環(huán)模的實(shí)際使用情況并綜合考慮，選擇4Cr13作為合適的環(huán)模材料。實(shí)際使用中含Cr量12%左右的環(huán)模使用壽命比含Cr量14%的環(huán)模在其它處理相同的條件下，其使用壽命減小1/3以上:所以要確保Cr含量12.5%以上。
　　 模孔冷加工工藝主要研究切削轉(zhuǎn)速對(duì)?？状植诙鹊挠绊?，切削轉(zhuǎn)速越大，?？妆砻尜|(zhì)量越好，加工

3、的?？卓讖皆叫?，切削轉(zhuǎn)速越高。
　　 環(huán)模熱處理工藝主要研究真空爐淬火、回火溫度對(duì)環(huán)模硬度和沖擊韌性的影響、真空淬火對(duì)環(huán)模?？状植诙鹊挠绊憽⒒靥顨怏w壓強(qiáng)對(duì)環(huán)模冷卻速度和硬度的影響以及熱處理對(duì)環(huán)模尺寸的影響。
　　 熱處理淬火溫度從1030℃上升到1050℃，硬度可提高1～1.5HRC:1060℃淬火，硬度雖然較高，但沖擊韌性下降明顯。所以，采用1040℃淬火最為合適。為保證環(huán)模在回火后仍能保持較高的硬度，同時(shí)又要避開回火

4、發(fā)生脆性的溫度區(qū)，環(huán)模采用200℃低溫回火，環(huán)模的最終使用硬度在52～55HRC左右，這樣，既可以保證環(huán)模不開裂，又可保證?？缀凸ぷ髅娴哪p很小，使壞模的使用壽命大大提高。真空淬火對(duì)環(huán)模?？状植诙鹊幕緵]有影響。在相同的裝載量情況下，增加回填氣體壓強(qiáng)能明顯提高環(huán)模的冷卻速度和硬度。充填1.6bar壓強(qiáng)的氣體，與充填1.3 bar壓強(qiáng)的氣體相比，快速冷卻縮短23%。硬度提高2～3HRC?；靥顨怏w壓力越大，冷卻速度越快，環(huán)模的變形率越大。綜

5、合考慮，選用1.6bar回填氣體壓強(qiáng)比較合適。環(huán)模熱處理后尺寸變化多數(shù)回縮，在回填氣體壓力不大、冷卻速度較慢的情況下，尺寸變化也有可能是漲式。
　　 有限元分析中以UG、ANSYS作為仿真環(huán)境，針對(duì)環(huán)模壽命問題，分析環(huán)模在均勻載荷與非均勻載荷時(shí)的應(yīng)力與應(yīng)力強(qiáng)度分別情況，提出合理的方案以解決環(huán)模的不均勻磨損。
　　 本課題最終形成了真空淬火熱處理標(biāo)準(zhǔn)工藝及形成環(huán)模的驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)。對(duì)于環(huán)模的使用廠家和設(shè)計(jì)者都有很好的應(yīng)用價(jià)值和參