文档介绍：1. 引言
毕业设计的目的及意义
这次我的毕业设计是设计一个高温调质炉的炉门和推料机构,这次的设计得课题是由YKK公司提出的,他们为了改善现有的设备,提高工作效率,因而决定要设计一个调质的自动化控制生产线。在设计中要求在调研和查阅资料的基础上,对高温调质炉的炉门和各个送取料装置设计的总体方案进行论证和确定,对系统进行必要的设计计算和验算,绘制装配图和主要零件图,设计计算机控制系统,撰写设计说明书。YKK是专门生产拉链的一家公司,他们的拉链在经过清洗工序后要进行一下调质热处理,但是传统的调质过程一般都是由工人手工完成,调质的时候的工作环境又相当恶劣,对工人的身体的损伤很大,而且这样的调质方式即消耗时间又不能有较高的生产效率,所以设计一条可以自动完成调质生产过程的生产线就显的很有实际意义。本次我的毕业设计的内容就是围绕高温调质这个生产过程展开的。
国内外发展情况及现状
热处理是机械制造的重要工艺,也是保证和提高机械零件质量与使用寿命,充分发挥材料潜力的关键工序。热处理工艺具有隐蔽性强、影响因素多等特点,已经越来越成为影响我国机械加工行业发展的瓶颈。这与我国热处理设备制造商思想陈旧、设计保守有着密不可分的关系。热处理工艺在我国已有悠久的历史,早在商代就已经有了经过再结晶退火的金箔饰物,在洛阳出土的战国时代的铁锛,系由白口铁脱碳退火制成。在战国时代燕都遗址出土的大量兵器,向人们展示了在当时钢件已经采用了淬火,正火,渗碳等工艺。近代出土的秦兵俑佩带的长剑,箭镞等都有力的证明当时已经出现铜合金的复合材料,而且还掌握了精湛的表面保护处理方法,从而保持输千年不锈。大量事实证明,我过曾是世界上发展和应用热处理技术最早的国家之一。但是长期的封建统治,阻碍了我过科学技术的进步,在异端相当长的时间内,我国热处理技术的发展处于停止状态,有的技术甚至失传。直至解放以后热处理技术在我国才重新迅速发展起来,出现了许多新工艺,新设备。但和当代世界先进水平比较,我过的热处理技术仍较落后。很多的生产过程还是局限在人工的手动操作,比如调质炉炉门的开启和关闭很多情况的都是靠手动的拉起和放下,还有就是靠纯机械结构来完成(电动绳索等),这样的生产的效率是可想而知的。因而能不能实现热处理生产的自动化是这次的设计的主要的目的。下图就是一个比较完善的生产自动化的例子。
奥氏体不锈钢去磁光亮退火、各材料间的无氧铜、镍基钎焊热处理加工
近年来,随着科技的日益进步,各国在热处理方面都有了很大的成就,随着许多的先进的调质炉的出现,比如,DC-B系列智能箱式高温炉(马炉),就是采用现代高科技技术,温度误差只有,控温精度也有。从下图我们不难看出现在的一些调质炉设备已经将很多的高技术的部件,例如
1650℃高温箱式炉
从上图中我们可以很明显的看出,在箱式炉上已经安装了自动化的控制元件,可以很好的实现生产过程的温度控制等方面的自动化控制,但是我们还可以很明显的发现该调质炉的炉门还是由人工手动开启的。而且在现在的生产中,还有有不少的厂家还不能实现生产的自动化,一则是因为那样要从新设计和安装机构,再则就是出于生产成本的考虑。
设计综述
我设计的是高温调质炉的炉门与推料装置。在整个的生产工作过程中,除了将物料放上输送机和将物料从输送机上取下需要人工完成外,其余的都是自动完成。在我进行市场调研和与厂家的沟通后,厂家同意根据我的自己的设计方案进行生产,并且在调质炉上的其他的相关的机构(如:液压提升装置,控制元件等)由我与厂家共同进行设计生产。针对推料机构和炉门的起升控制则成为我本次设计的重点。我的主要的设计的方案是:将待调质的工件箱搬到工作台上,由推料装置推到炉门口,然后前炉门开启,将工件推入炉内,加热到要求的温度后,前后门开启,将下一个工件推入内,同时炉中加热好的工件从后炉门推出,推上冷却工作台冷却。最后由人工搬运离开输送机。
调质过程物料的输送方案
物料箱的进料输送方案
物料在进入炉膛前的输送方案主要有:
1)采用无动力辊道和推料装置配合使用的送料方式,就是将物料放置于辊道上,然后用推料装置将物料箱推到炉门口;
2)直接采用动力输送机进行物料的输送,就是将物料箱放置在输送机上,依靠输送机的动力装置把物料送到炉门口。
物料箱的推料方案
物料箱从输送机上进入炉膛与物料箱从炉膛出来的方案有以下两种方案:
方案一:在调质炉的两侧开炉门,物料从其中一侧的炉门由推料缸推入,另一侧炉门送出,机构简图如下:
推料方案一
方案二:使用一般的调质炉(单侧开炉门),在这种情况下,将物料箱推入炉内,加热完毕再从路中拉出来。这种结构就要在液压缸(气缸)的活塞杆端部加一个钩子,用于物料的推入