淬火油槽问题探讨1.ppt

1、淬火油槽问题探讨,课题概要,淬火是将金属工件加热到某一适当温度并保持一段时间，随即浸入淬冷介质中快速冷却的金属热处理工艺。 对于淬火油槽，有两个基本要求：具有足够的淬火冷却能力；保证淬火油温度均匀。,项目概要,本课题对淬火问题进行探讨，利用TRIZ理论技术系统进化法则，建立物场模型，再用专业技术理论进行方案设计，并对方案进行验证。,TRIZ的解题模式,TRIZ工具,问题描述与分析,淬火存在的问题 （1）淬火油槽内上下油液温度相差较大，给产品热处理质量带来隐患。 （2）工件在静油中淬火，表面极易形成蒸汽膜，影响淬火质量。 （3）工人劳动强度大，生产效率低（特别是大件）。,问题描述与分析,问题描述

2、与分析,构建系统模型,物场模型：是由两个物质和一个场这样三个元素所构成的完全的、最小的技术系统。是一种用图形表达问题的符合语言来揭示系统的功能，描述任何技术系统中不同元素之间发生的不足的、有害的、过度的和不需要的各种相互作用.设计人员通过使用这些特定的符号来有序地进行解决发明问题的方法。,构建系统模型,识别模型中的三个要素，构建物场模型,构建系统模型,对此物场模型进行分析，由于在问题描述中静止的淬火油存在的问题，造成静止的淬火油对工件的冷却作用不足，即作用力有用但不充分。,寻找标准解,寻找标准解,根据物场模型中类型分析，作用不足主要采用class2&3； 从标准解中第二级增强物场模型中选取：双

3、物质场模型。,寻找标准解,寻找标准解,外加机械场主要通过搅拌完成，搅拌能够造成淬火油在淬火工件之间的强烈运动，以加快热交换过程，使高温阶段蒸汽膜形成初期即被破坏，从而提高了工件在淬火过程中的冷却速度，同时在低温对流期也加速热量的传递，避免油温局部温度过高，使槽中各部分油温趋于均匀，从而达到加强冷却的效果。,具体方案,提出三种搅拌方案：叶轮搅拌、压缩空气搅拌和油液自身循环搅拌（即喷射式搅拌）。,方案对比,（1）方案一为叶轮搅拌：是目前使用较多的一种方法，因其可获得较好的紊流效果, 叶轮无需管道，容易安装、取出和维修。缺点是：制造工作量大，且需安装导流板，费用高。叶轮占据油槽的有效空间。油液横向流

4、动势必会加大细长件的变形量。,方案对比,（2）方案二为压缩空气搅拌：优点是改造工程简单，方便，费用低，只要将压缩空气接入油槽即可起到搅拌作用。缺点是：压缩空气在油中会产生气泡，使工件表面产生软点。压缩空气中含有水分，水分进入淬火油槽，影响淬火油的冷却性能，甚至导致淬火油报废。,方案对比,（3）方案三为油液自身循环搅拌（即喷射式搅拌）具体做法是用油泵从淬火油槽中抽油、增压，通过管道将油打回淬火油槽，从而使油液循环搅拌翻腾。高压油造成的油液翻腾搅拌效果类似于压缩空气，但却克服了压缩空气搅拌的两大缺点。,方案对比,经过对上述3个方案的认真考虑、比对、研究和论证，根据各自的利弊与性价比，最终选定方案三喷射式搅拌。,方案实施,喷射式搅拌装置是由离心式热油泵，将热油从油槽中抽出，经过板式换热器冷却，再以较高的压力通过开有若干出油孔的喷油管路垂直送回油槽，强制油液产生对流、循环的原理制成（见附图）。该方案在实现冷却的同时，也起到循环搅拌的效果。且油液翻腾程度完全可控