高质量锻件及塑料模具模块热处理工艺分析与改进

发布时间：2017-11-02 04:25

  本文关键词：高质量锻件及塑料模具模块热处理工艺分析与改进

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【摘要】：本文通过分析锻造行业当前概况,对当前锻件生产中的一些缺陷进行了相关阐述,特别是热处理中容易出现的问题;同时对热处理工艺制定的理论原则加以阐释,指出热处理过程中应当注意的问题;也对一些影响温度场及组织转变的因素进行了归纳分析,便于后续模拟分析。文章结合实际生产,应用ANSYS Workbench软件,对大截面结构钢锻件SD2MW风机主轴以及小锻件4340v齿轮轴的水—空交替淬火冷却温度场进行模拟,并参考相关资料改进其工艺,确定其循环冷却制度,使其达到所需的组织和性能。通过分析,采用水—空交替淬火,综合性能优于油冷,且经济、环保,同样可以保证组织与性能,也避免了工厂盲目试验所付出的代价。同时,本文也对常用的塑料模具钢P20和718大模块的水—空交替冷却工艺进行了模拟,并确定了冷却制度制定的基本原则,并指出了预冷可以降低模块的总热量,降低开裂的风险性。此外,模块表层自回火使表层组织塑性和韧性提高,增强抗裂能力,同时在低温危险区通过模拟预测又可大大降低淬火开裂的风险性。通过ANSYS Workbench软件淬火冷却温度场的模拟技术的应用,能较好地解决锻件生产过程中如何冷却的问题,对实际生产中热处理工艺的制定有一定的实用价值。
【关键词】：高质量锻件 塑料模模块 温度场 冷却制度 有限元
【学位授予单位】：武汉轻工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TG156
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 第1章 绪论9-16
• 1.1 概述9-10
• 1.2 选题背景10-11
• 1.3 国内外研究现状及发展11-12
• 1.4 选题意义及研究的主要内容12-16
• 1.4.1 选题意义12-13
• 1.4.2 研究的主要内容13-14
• 1.4.3 研究预期目标14
• 1.4.4 技术路线与方案14-16
• 第2章 热处理特征及淬火过程温度场的基本理论16-26
• 2.1 锻件热处理常见缺陷及原因16-18
• 2.2 锻件淬火制度的制定原则18-22
• 2.2.1 加热规范19-20
• 2.2.2 冷却规范20-22
• 2.3 淬火温度场基础理论22-25
• 2.3.1 淬火过程热传导方程22-23
• 2.3.2 初始条件23
• 2.3.3 边界条件23-25
• 2.4 本章小结25-26
• 第3章 淬火冷却过程组织转变规律26-33
• 3.1 TTT/CCT曲线26-28
• 3.1.1 TTT曲线26-27
• 3.1.2 CCT曲线27
• 3.1.3 TTT曲线和CCT曲线的比较27-28
• 3.2 组织转变分析28-29
• 3.3 相关因素对锻件温度场和组织转变的影响29-32
• 3.3.1 相变潜热的影响29-30
• 3.3.2 合金元素的影响30
• 3.3.3 淬火介质的影响30-32
• 3.4 本章小结32-33
• 第4章 结构钢锻件的热处理工艺优化与改进33-58
• 4.1 淬火温度场模拟的步骤33
• 4.2 SD2MW风机主轴调质工艺优化与分析33-46
• 4.2.1 技术要求34-35
• 4.2.2 预备热处理工艺分析及优化35-36
• 4.2.3 调质工艺分析与优化36-46
• 4.2.4 生产结果分析与建议46
• 4.3 4340v齿轮轴热处理工艺优化与分析46-57
• 4.3.1 技术要求46-47
• 4.3.2 预备热处理47-48
• 4.3.3 调质处理及结果分析48-57
• 4.4 本章小结57-58
• 第5章 塑料模具模块的热处理工艺分析与优化58-75
• 5.1 塑料模具对模具钢的性能要求58-60
• 5.1.1 塑料模具的工作条件58-59
• 5.1.2 塑料模具的失效形式59-60
• 5.1.3 塑料模具材料的性能要求60
• 5.2 P20模块的热处理工艺分析与制定60-69
• 5.2.1 生产技术要求60
• 5.2.2 预硬工艺分析与改进60-63
• 5.2.3 P20模块温度场仿真分析63-69
• 5.2.4 结果分析69
• 5.3 718模块的热处理工艺分析与制定69-74
• 5.3.1 生产技术要求70
• 5.3.2 预硬工艺分析与改进70-73
• 5.3.3 结果分析73-74
• 5.4 本章小结74-75
• 第6章 结论与展望75-76
• 6.1 总结75
• 6.2 展望75-76
• 参考文献76-80
• 致谢80

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本文编号：1129994