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天津鑄造應(yīng)力消除時(shí)效機(jī)&&北京鑄造應(yīng)力消除時(shí)效設(shè)備

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振動(dòng)時(shí)效的實(shí)質(zhì)是以共振的形式給工件施加附加動(dòng)應(yīng)力，當(dāng)附加動(dòng)應(yīng)力與殘余應(yīng)力疊加后，達(dá)到或超過(guò)材料的屈服極*，工件發(fā)生微觀或宏觀塑性變形，從而降低和均化工件內(nèi)部的殘余應(yīng)力，并使其尺寸精度達(dá)到穩(wěn)定。

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天津鑄造應(yīng)力消除時(shí)效機(jī)&&北京鑄造應(yīng)力消除時(shí)效設(shè)備

胡美玲

濟(jì)南博納機(jī)電有限公司坐落于環(huán)境優(yōu)美、產(chǎn)房林立、交通便利的濟(jì)南，是一家專(zhuān)業(yè)致力于振動(dòng)時(shí)效*研究和推廣應(yīng)用的*。
在區(qū)域化戰(zhàn)略思想指導(dǎo)下，博納公司設(shè)立了覆蓋全國(guó)的銷(xiāo)售網(wǎng)絡(luò)，能夠隨時(shí)、有效的為客戶(hù)提供優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)品與服務(wù)。公司科研力量是20世紀(jì)90年代中國(guó)早期從事振動(dòng)時(shí)效系統(tǒng)研發(fā)的原班人員。在科研人員的不懈努力下，先后研制出經(jīng)濟(jì)系列、數(shù)碼系列、真彩液晶系列、神州系列、智能系列等多個(gè)系列上百種產(chǎn)品?？萍际共┘{公司振動(dòng)時(shí)效產(chǎn)品走在了世界的前列。
振動(dòng)時(shí)效與自然時(shí)效、熱時(shí)效的優(yōu)勢(shì)對(duì)比
在工件的鑄造、焊接、鍛造、機(jī)械加工等制造過(guò)程中，工件內(nèi)部會(huì)產(chǎn)生殘余應(yīng)力。殘余應(yīng)力的存在必然會(huì)導(dǎo)致工件變形、開(kāi)裂，嚴(yán)重影響了工件的尺寸穩(wěn)定性，降低工件的疲勞壽命。
傳統(tǒng)的時(shí)效處理方法是自然時(shí)效和熱時(shí)效。但自然時(shí)效生產(chǎn)周期長(zhǎng)、積壓資金、占用場(chǎng)地；熱時(shí)效又受退火溫度、升降溫時(shí)間速度、時(shí)效爐的溫差等各種因素的影響，且投資巨大。隨著科技的發(fā)展，對(duì)時(shí)效果求越來(lái)越高。振動(dòng)時(shí)效由于時(shí)效效果好、對(duì)工件的尺寸穩(wěn)定性強(qiáng)、經(jīng)濟(jì)實(shí)用、投資少、節(jié)能顯著等特點(diǎn)，逐漸取代傳統(tǒng)的自然時(shí)效和熱時(shí)效，越來(lái)越廣泛的應(yīng)用于實(shí)踐中。
振動(dòng)時(shí)效源自于敲擊時(shí)效。通過(guò)設(shè)備使工件在固有頻率下產(chǎn)生共振，使周期性的動(dòng)應(yīng)力與殘余應(yīng)力疊加，使工件局部產(chǎn)生塑性變形而釋放應(yīng)力。從而降低和均化工件內(nèi)部的殘余應(yīng)力，使工件尺寸精度達(dá)到穩(wěn)定。

一、振動(dòng)時(shí)效的特點(diǎn)
振動(dòng)時(shí)效的實(shí)質(zhì)是以共振的形式給工件施加附加動(dòng)應(yīng)力，當(dāng)附加動(dòng)應(yīng)力與殘余應(yīng)力疊加后，達(dá)到或超過(guò)材料的屈服極*，工件發(fā)生微觀或宏觀塑性變形，從而降低和均化工件內(nèi)部的殘余應(yīng)力，并使其尺寸精度達(dá)到穩(wěn)定。
其特點(diǎn)有：
1. 投資少
2. 生產(chǎn)周期短
3. 使用方便
4. 適應(yīng)性強(qiáng)
5. 節(jié)約能源，降低成本
6. 機(jī)械性能顯著提高
7. 符合環(huán)保要求
8. 操作簡(jiǎn)單，易于實(shí)現(xiàn)機(jī)械自動(dòng)化。
9. 可避免金屬零件在熱時(shí)效過(guò)程中產(chǎn)生的翹曲變形、氧化、脫碳及硬度降低等缺陷。
二、振動(dòng)時(shí)效的機(jī)理
1. 從宏觀的角度分析，振動(dòng)時(shí)效使零件產(chǎn)生塑性變形，降低和均化殘余應(yīng)力并提高材料的抗變形能力，無(wú)疑是導(dǎo)致零件尺寸精度穩(wěn)定的基本原因。由振動(dòng)時(shí)效的加載試驗(yàn)結(jié)果可知，振動(dòng)時(shí)效件的抗變形能力不僅高于未經(jīng)時(shí)效的零件，也高于經(jīng)熱時(shí)效處理的零件。
2. 從微觀方面分析，振動(dòng)時(shí)效可視為一種以循環(huán)載荷的形式施加于零件上的一種附加的動(dòng)應(yīng)力。
3. 從錯(cuò)位、晶格滑移等金屬學(xué)理論上解釋?zhuān)渲饕^點(diǎn)是振動(dòng)時(shí)效處理過(guò)程實(shí)際上是通過(guò)在工件的共振狀態(tài)下，給工件的每一部位（晶格）施加一定的動(dòng)能量，如果施加的這個(gè)能量值與微觀組織本身原有的能量值之和，足以克服微觀組織周?chē)木畡?shì)（恢復(fù)平衡的束縛力），則微觀區(qū)域必然會(huì)產(chǎn)生塑性變形，使產(chǎn)生殘余應(yīng)力的歪曲晶格得以慢慢地恢復(fù)平衡狀態(tài)，使應(yīng)力集中處的錯(cuò)位得以滑移并重新釘扎，達(dá)到消除和均化殘余應(yīng)力的目的。
三、振動(dòng)時(shí)效工藝過(guò)程
A.振動(dòng)工藝裝備如圖所示：它是將一個(gè)具有偏心重塊的電機(jī)系統(tǒng)（激振器）用卡具安放在工件上并將工件用膠墊等彈性物體支承。通過(guò)主機(jī)控制電機(jī)并調(diào)速，使工件處于共振狀態(tài)。一般工件經(jīng)30分鐘的振動(dòng)處理即可達(dá)到調(diào)整均化殘余應(yīng)力的目的。

主機(jī)：控制電機(jī)的啟動(dòng)及調(diào)速、信號(hào)的收集、處理、顯示及打印參數(shù)
激振器：強(qiáng)迫工件振動(dòng)并將電機(jī)轉(zhuǎn)速及激振頻率反饋回主機(jī)
拾振器：把振動(dòng)響應(yīng)如加速度幅值等反饋回主機(jī)
卡具：將激振器牢牢固定在工件正確位置上
膠墊：隔振、降噪，防跑件
B.工藝選擇
1、激振頻率：選擇共振區(qū)別明顯處，一般鑄件可以采用中頻大激振力，焊接件可分頻激振。

2、激振力：由構(gòu)件上zui大的動(dòng)應(yīng)力來(lái)確定，即應(yīng)保證 σd+σr≥[σ]。Σd與構(gòu)件的材料和結(jié)構(gòu)有關(guān)，一般鑄件為∓2kgf/mm2,軟鋼件為∓7kgf/mm2。

3、激振時(shí)間：振動(dòng)的*分鐘殘余應(yīng)力變化zui快，20分鐘后趨于穩(wěn)定，一般認(rèn)為處理20-50分鐘即可。
工件重量（T） ﹤1 1-3 3-6 6-10 10-50 ﹥50
振動(dòng)時(shí)間（min） 10 12 15 20 25 30-50

4、激振點(diǎn)和支撐點(diǎn)：支撐點(diǎn)應(yīng)該在工件振動(dòng)節(jié)點(diǎn)上，激振點(diǎn)一般在兩點(diǎn)支撐點(diǎn)間剛性較大的位置上。

5、用振動(dòng)時(shí)效過(guò)程中測(cè)出的動(dòng)態(tài)參數(shù)曲線(xiàn)，根據(jù)曲線(xiàn)的變化、現(xiàn)場(chǎng)，及時(shí)判斷振動(dòng)效果，是國(guó)內(nèi)外*認(rèn)可的方法。
振動(dòng)時(shí)效zui重要的幾個(gè)參數(shù)是：“支撐點(diǎn)、振型、激振點(diǎn)、拾振點(diǎn)、加速度、固有頻率、時(shí)間。”其中振動(dòng)加速度、共振頻率、共振時(shí)間是決定時(shí)效工藝效果的主要參數(shù)。
振動(dòng)時(shí)效的實(shí)質(zhì)，是在工件的低頻亞共振點(diǎn)，穩(wěn)定地亞共振振動(dòng)15-30分鐘左右，使共振峰出現(xiàn)變化，內(nèi)部發(fā)生微觀的彈性塑性力學(xué)變化，從而實(shí)現(xiàn)時(shí)效目的。

天津鑄造應(yīng)力消除時(shí)效機(jī)&&北京鑄造應(yīng)力消除時(shí)效設(shè)備

振動(dòng)時(shí)效的特點(diǎn)

項(xiàng) 目	自然時(shí)效	熱時(shí)效	振動(dòng)時(shí)效
應(yīng)力消除率	10%左右	30—80%	30—60%
尺寸穩(wěn)定性	好	較差	較好
時(shí)效成本	占場(chǎng)地、占資金	150—300元/噸	10元/噸
時(shí)效周期	一般半年以上	20—60小時(shí)	一小時(shí)內(nèi)
環(huán)境保護(hù)	無(wú)污染	污染較嚴(yán)重	無(wú)污染
抗變形能力	較好	比時(shí)效前降低	較好
時(shí)效變形量	可忽略不計(jì)	較大	可忽略不計(jì)
工件適應(yīng)性	幾乎任何工件	受尺寸、材質(zhì)限制	幾乎任何工件
工序安排	須在精加工前	須在精加工前	任何工序之間