035柴油機(jī)身振動(dòng)時(shí)效去應(yīng)力案例分析

035柴油機(jī)身消除應(yīng)力傳統(tǒng)方法是熱時(shí)效工藝，但此工藝不僅耗能大，而且成本高，易使工件表面產(chǎn)生氧化皮。生產(chǎn)廠家急需尋找另一種方法代替，于是，找到聚航科技，希望我們能夠幫他們解決這一問題。通過研究商量后，決定采用振動(dòng)時(shí)效工藝消除應(yīng)力。以下就是振動(dòng)消除應(yīng)力的步驟。

工件情況及選用的設(shè)備

035柴油機(jī)機(jī)身鑄件屬于大型復(fù)雜件，其外形尺寸為4200*1300*900（mm），重5.2t，材質(zhì)為HT2000。設(shè)備選用JH-700智能頻譜交流振動(dòng)時(shí)效設(shè)備。

振動(dòng)時(shí)效工藝參數(shù)選擇

激振力的選擇

在振動(dòng)時(shí)效工藝參數(shù)中，*重要的就是激振力。激振力小，工件內(nèi)激起的動(dòng)態(tài)響應(yīng)就小，內(nèi)部的應(yīng)力場不易改變，故須對工件施加足夠的激振力；但激振力也不能過大，否則會給工件帶來損傷。根據(jù)振動(dòng)時(shí)效工藝標(biāo)準(zhǔn)，對鑄件進(jìn)行振動(dòng)時(shí)效處理時(shí)，在其上的動(dòng)應(yīng)力應(yīng)為20-30N/mm2，所以我們利用動(dòng)靜態(tài)應(yīng)變儀來調(diào)整激振力的大小，*后確定035柴油機(jī)機(jī)身的激振力為2.4KN、1.4KN。

激振頻率的選擇

激振頻率是指對工件進(jìn)行振動(dòng)時(shí)效處理時(shí)激振器的工作頻率。一般情況下，激振器的工作頻率在工件固有頻率對應(yīng)的振幅的2/3處，低于共振頻率。由于在共振頻率處，激振器的轉(zhuǎn)速不易控制，稍有變化，就影響到整個(gè)時(shí)效的效果，一般選在亞共振區(qū)。035機(jī)身的激振頻率為120HZ。

激振時(shí)間的選擇

激振時(shí)間是指對工件進(jìn)行振動(dòng)時(shí)效處理的時(shí)間，在處理過程中，殘余應(yīng)力的降低、均化一般主要發(fā)生在*初的幾個(gè)循環(huán)；隨著工件內(nèi)部應(yīng)力場的降低、均化，工件內(nèi)的阻力下降，固有頻率降低，振幅升高；當(dāng)內(nèi)部應(yīng)力場穩(wěn)定后，這些變化為一恒定值，此時(shí)時(shí)效處理即已定成。這段時(shí)間即為時(shí)效時(shí)間。這也可以從振動(dòng)幅值-時(shí)間曲線上看出，從開始上升到變?yōu)槠街?。?35機(jī)身，激振時(shí)間為30min。

激振器的安裝及支撐點(diǎn)的選擇

激振器一般選擇在工件波峰處，強(qiáng)度較大的地方。支撐點(diǎn)應(yīng)選擇在工件的波節(jié)處。加速度計(jì)則放置在與激振器相對的地方。

實(shí)踐證明，振動(dòng)時(shí)效可有效地消除和均化殘余應(yīng)力，與熱時(shí)效效果相當(dāng)，但更、節(jié)能。對于那些無需改變組織狀態(tài)、非加工硬化的材料，完全可以取代熱時(shí)效。