1、<p><b>　　畢業(yè)設計說明</b></p><p>　　承壓容器殼體的結構設計和工藝分析</p><p>　　專 業(yè)： </p><p>　　學 生： </p><p>　　指導老師：

2、 </p><p>　　完成日期： </p><p>　　畢業(yè)設計（論文）前期工作材料</p><p>　　學生姓名： 學號： </p><p>　　專 業(yè)：

3、 </p><p>　　設計（論文）題目： 承壓容器殼體的設計及制造 </p><p>　　指導老師： </p><p>　　材 料 目 錄</p><p><b>　　年 月 日</b>&l

4、t;/p><p>　　畢業(yè)設計（論文）選題、審題表</p><p>　　說明：1、該表作為本科學生畢業(yè)設計（論文）課題申報時專用，由選題教師填寫，經(jīng)所在專業(yè)有關人員討論，負責人簽名后生效；</p><p>　　2、有關內(nèi)容的填寫見背面的填表說明，并在表中相應欄打“”</p><p>　　課題一旦被學生選定，此表須放在“畢業(yè)設計（論文）資料袋”中存

5、檔。</p><p>　　畢業(yè)設計（論文）任務書</p><p>　　專 業(yè)： </p><p>　　學 生 姓 名： 學號： </p><

6、p>　　畢業(yè)（論文）題目： 承壓容器殼體的設計及制造 </p><p>　　起 迄 日 期： </p><p>　　設計（論文）地點： </p>

7、<p>　　指 導 老 師： </p><p>　　專業(yè)負責人： </p><p>　　發(fā)任務書日期： </p><p>　　畢業(yè)設計（論文）任務書&l

8、t;/p><p>　　畢業(yè)設計（論文）任務書</p><p>　　畢業(yè)設計（論文）任務書</p><p>　　畢業(yè)設計（論文）開題報告</p><p>　　學 生 姓 名： 學號： </p><p>　　專 業(yè)：

9、 </p><p>　　設計（論文）題目： </p><p>　　指 導 老 師： </p><p>　　年 月

10、 日</p><p>　　畢業(yè)設計（論文）開題報告</p><p>　　畢業(yè)設計（論文）開題報告</p><p>　　畢業(yè)設計（論文）開題報告</p><p>　　畢業(yè)設計（論文）外文資料翻譯</p><p>　　教 科 部： <

11、/p><p>　　專 業(yè)： </p><p>　　姓 名： </p><p>　　學 號：

12、 </p><p>　　外 文 出 處： Journal of Materials </p><p><b>　?。ㄓ猛馕膶懀?lt;/b></p><p>　　Processing Technology </p><p>　　注：請將該封面與

13、附件裝訂成冊。</p><p>　　畢業(yè)設計（論文）中期檢查表</p><p><b>　　摘要</b></p><p>　　本文介紹了壓力燒結爐結構機理、性能及應用，著重從爐體結構、尤其是簡單的技術參數(shù)，提高壓力燒結爐的設計質(zhì)量。壓力燒結爐可以實現(xiàn)自動連接脫脂、真空燒結和加壓燒結工藝；具有氣氛調(diào)節(jié)功能、爐內(nèi)分壓控制，實現(xiàn)恒壓燒結；專用圓形脫脂

14、密封爐膽有利于改善爐溫均勻性；定向氣流脫脂，強化脫脂效果；實現(xiàn)各種安全聯(lián)鎖，特別是超溫超壓多充保護。</p><p>　　同時介紹了自己從理論知識走向?qū)嶋H工作的一些變化，特別是在實際工作中對數(shù)據(jù)的把握和對制作方法的學習都與書本知識相差很大。工作也讓自己更加熟練的使用CAD這個最基本的繪圖軟件，同時在設計繪圖的過程中，更加能夠結合實際生產(chǎn)，避免錯誤設計和多余設計。</p><p>　　關鍵詞

15、：壓力燒結爐；結構設計；計算方法；脫脂；保護；理論知識；實際工作。</p><p><b>　　Abstract</b></p><p>　　This paper introduces the structure mechanism,performance and application of pressure sintering furnaces. Especia

16、lly,the body strcture and simple design approach etc.are emphasized to improve the design and fabrication quality. Pressure sintering furnace can be automatically connected to a differential pressure degreasing, vacuum s

17、intering and pressure sintering process; has a regulatory function of the atmosphere, the partial pressure of the furnace control, constant pressure sintering; specia</p><p>　　Also introduced some changes hi

18、mself from theoretical knowledge to practical work, especially in the grasp of the practical work and study of data on production methods are very different and book knowledge. Work also make yourself more adept at using

19、 this basic CAD drawing software, while drawing in the design process, the more capable the actual production, to avoid design errors and redundant design.</p><p>　　Keywords: pressure sintering furnace;st

20、ructural design;calculation method；Skimmed；Protection；The actual work; theoretical knowledge。</p><p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　摘要I</b></p><p>　　AbstractII<

21、;/p><p><b>　　第一章 緒論1</b></p><p>　　第二章 壓力燒結爐的設計原理2</p><p>　　2．1 工作原理及特點2</p><p><b>　　2.2設計參數(shù)2</b></p><p>　　2.3 結構設計5</p>

22、<p>　　2.3.1 爐體部分設計6</p><p>　　2.3.2 爐門、夾箍6</p><p>　　2.3.3 爐內(nèi)構件7</p><p>　　2.3.4 爐體兩端密封7</p><p>　　2.3.5 爐門鉸鏈7</p><p>　　2.3.6 爐體支座8</p>

23、;<p>　　2.3.7 液壓缸的選用8</p><p>　　2.3.8 操作系統(tǒng)8</p><p>　　2.3.9 設計計算9</p><p>　　2.4 燒結爐體的制造9</p><p>　　2.4.1 制造方案及要求9</p><p>　　2.4.2 制造難點9</p&

24、gt;<p>　　第三章 實際裝配11</p><p>　　3.1 實際尺寸11</p><p>　　3.2 裝配過程11</p><p>　　第四章 結束語12</p><p>　　第五章 參考文獻、附表13</p><p><b>　　第一章 緒論</b>&l

25、t;/p><p>　　近年來，眾多廠家紛紛擴大再生產(chǎn)，各種規(guī)格的壓力燒結爐使用，其原因主要是通過壓力燒結爐燒結的原件得到了廣泛的應用，特別適用于科研、軍工等對難熔金屬如鎳、鉬基合金粉成型燒結。。同時，對此類設備的要求也越來越高，這就要求在設計方面不斷改進，從明顯的節(jié)能效果、合理的結構、操作維護方便入手，不斷地手機用戶反饋意見，縮短設計周期，提高設計質(zhì)量。</p><p>　　第二章 壓力燒結

26、爐的設計原理</p><p>　　2.1 工作原理及特點</p><p>　　壓力燒結爐經(jīng)過抽真空后出入氬氣保護，通過點擊口內(nèi)接石墨加熱器，通入70V、2000A電流對爐內(nèi)進行加熱，使硬質(zhì)合金刀頭及各種金屬粉末燒結成型，少解釋爐內(nèi)溫度可達到1000～1600℃，形成完全閉合燒結狀態(tài)。其特點是：</p><p>　?。?）燒結過程中減少產(chǎn)品氯化幾率，爐溫均勻，恒溫區(qū)

27、大，保證爐內(nèi)壓力恒定；；</p><p>　?。?）清楚吸附在金屬及金屬粉末中的雜質(zhì)；</p><p>　?。?）使硬質(zhì)合金制品具有優(yōu)良的組織結構、強度、硬度、密度；</p><p>　?。?）是先進的冶金燒結工藝和提高硬質(zhì)合金質(zhì)量的手段，能保證大批量生產(chǎn)過程中產(chǎn)品質(zhì)量恒定。</p><p><b>　　2.2 設計參數(shù)</

28、b></p><p>　　承壓容器殼體的技術特性參數(shù)見表1.</p><p><b>　　表1</b></p><p><b>　　2.3 結構設計</b></p><p>　　就如何確定合理的設計方案，選擇了一種參數(shù)的燒結爐為例，燒結爐主要結構示意圖見圖見圖1.</p>&l

29、t;p><b>　　圖1</b></p><p><b>　　規(guī)格：</b></p><p>　　爐體內(nèi)筒體內(nèi)徑：Ф900mm</p><p>　　夾套筒體內(nèi)徑：Ф1132mm</p><p>　　兩端設備法蘭密封面的間距為：1184mm</p><p>　　燒結爐爐體

30、主要分為以下幾部分：</p><p>　　爐體。由內(nèi)筒體、夾套筒體、路段凸齒法蘭及工藝管口組成。</p><p>　　爐門。由凸齒端蓋、水冷夾套蓋、冷卻盤管、工藝管口及支撐構件組成。</p><p>　　夾箍。由凸齒夾箍、連接塊、感應塊、防滑塊等構件組成。</p><p>　　爐內(nèi)構件。內(nèi)壁隔熱層、冷卻盤管、冷卻隔熱層、屏蔽板組成。</

31、p><p>　　爐門鉸鏈。由軸承、軸、液壓缸以及連接件組成。</p><p>　　支座。主要以支撐板、墊板及液壓缸固定座組成。</p><p>　　以上六部分是燒結爐的結構布局，是燒結爐主要設計環(huán)節(jié)，其組成結構緊湊，空間利用率高。</p><p>　　在設計過程中遵守的標準規(guī)范：GB 150-1998《鋼制壓力容器》，JB 4732-1995《壓

32、力容器——分析設計標準》及《壓力容器安全技術監(jiān)察規(guī)程》1999版。</p><p>　　2.3.1 爐體部分設計</p><p>　?。?）為防止爐殼體壁溫升高，爐體外壁設有夾套筒體，兩端爐體法蘭內(nèi)壁設有水夾套，通過循環(huán)冷卻水，降溫爐體壁溫度。爐體法蘭內(nèi)壁開槽，為防止冷卻水循環(huán)短路，開槽后內(nèi)焊接隔板，使循環(huán)水在槽內(nèi)均勻流動，確保爐體法蘭壁溫均勻。設計時先計算出爐體內(nèi)簡體及夾套筒體的名義厚

33、度（內(nèi)筒名義厚度：當設計壓力不大于7MPa時，名義厚度=圓整后的名義厚度+2～3mm；當設計壓力大于7MPa時，名義厚度=圓整后的名義厚度+4～6mm；），以確定爐體法蘭根部結構尺寸。</p><p>　　（2）爐體上嗲幾口，以往采用碳鋼接口，電極通過絕緣密封連接，當與電源連接時產(chǎn)生電磁感應渦流，不但耗電量大增，而且時管口周圍溫度升高，在局部區(qū)域內(nèi)超出設計參數(shù)，造成不安全隱患。問解決這一問題，設計時應采用無鐵磁性

34、材料，次管口的加強管及法蘭采用不銹鋼鍛件，材料為0Cr19Ni9。</p><p>　?。?）對于公稱直徑較大的抽真空口，應按設計條件對法蘭驚醒校核計算，對法蘭計算時往往會出現(xiàn)與條件不符，這時要及時反饋，修改抽真空口條件尺寸。</p><p>　?。?）爐體上攝制熱電偶口，檢測盒控制爐體內(nèi)的溫度；設置爐壁溫傳感器口，時刻檢測爐體壁溫的變化，將信號傳到控制器，將爐體壁溫控制在一定的范圍內(nèi)。通

35、過信號轉(zhuǎn)換完成自動控制。爐體上攝制充放氣口、壓力變送器口，控制爐體內(nèi)部的壓力。</p><p>　?。?）爐體上所有工藝管口的開孔補強計算應留不小于25%的余量；電極口的連接尺寸應與所配電極尺寸保持一致，其外伸高度不得隨意更改。</p><p>　　2.3.2 爐門、夾箍</p><p>　?。?）爐門、夾箍及爐體法蘭對不同直徑的燒結爐，當設計壓力及溫度波動不大時

36、，可用類比方法進行結構尺寸設計。</p><p>　?。?）爐門夾套蓋上加工冷卻水螺旋槽，同樣是為防止水循環(huán)短路，開槽后內(nèi)焊接隔板，使循環(huán)水在槽內(nèi)均勻流動，確保爐內(nèi)壁溫均勻。</p><p>　　2.3.3 爐內(nèi)構件</p><p>　?。?）如圖2所示，在爐體內(nèi)筒體內(nèi)表面鋪設一層約7mm厚的石墨纖維碳氈，在其表面布置一組冷卻旁觀；在冷卻管表面再鋪設一層10～25

37、mm石墨硬氈作為絕熱保溫層，最后鋪設一層2mm銅板，起到屏蔽隔熱的作用（以前在設計中是冷卻管直接接觸熱源，這種方法會使熱量被冷卻管吸收較多，起不到隔熱作用，同時造成爐內(nèi)熱量流失）。</p><p>　　圖2 爐內(nèi)構件</p><p>　　（2）爐內(nèi)冷卻盤管所選用材料：當爐內(nèi)設計壓力不大于7MPa時，爐內(nèi)盤管應采用紫銅管，因紫銅管導熱性能好，這里值得注意的是銅管標準只提供了最大溫度為6

38、5℃的許用應力值及B值，在設計時要留一定的余量；當爐內(nèi)設計壓力大于7MPa時，爐內(nèi)盤管應采用不銹鋼鋼管，因不銹鋼鋼管可承受較高的外壓。</p><p>　　2.3.4 爐體兩端密封</p><p>　　在設計時兩端密封采用了蛇形密封墊，因這種結構密封墊可同時承受內(nèi)外壓，對殼體內(nèi)抽真空時受密封面的壓緊力作用，完全達到密封效果；當殼體受內(nèi)壓時，由于兩端法蘭密封槽內(nèi)有通向殼體的圓孔，殼體內(nèi)壓力

39、升高時，密封墊產(chǎn)生自密封效果，壓力越高，自密封效果越好。</p><p>　　2.3.5 爐門鉸鏈</p><p>　?。?）爐門鉸鏈的支撐：設備支座支撐爐門的質(zhì)量；設備夾套簡體承受一部分爐門的分力；夾套筒體內(nèi)部用支撐框架支撐夾套筒體。這三個部分通過爐門鉸鏈連接完成爐門的連接（圖3）。</p><p>　?。?）爐門鉸鏈為軸連接，上部采用單列球軸承，承受軸的徑向力

40、（爐門的水平分力）；下部采用圓柱滾子軸承，承受軸向力（爐門的重力）。</p><p>　?。?）爐門鉸鏈框架：當爐門質(zhì)量不大于3000kg時，框架所用鋼板厚度應為8mm；當爐門質(zhì)量大于3000kg時，框架所用鋼板厚度應為10～12mm；必要時還應在框架內(nèi)部增加筋板。</p><p>　?。?）爐門與鉸鏈連接用螺栓應進行強度校核。</p><p><b>　

41、　圖3 爐門鉸鏈</b></p><p>　　2.3.6 爐體支座</p><p>　　（1）考慮到受爐門鉸鏈及爐門打開時偏心載荷的作用力，爐體支座應采用厚度不小于30mm鋼板焊接。</p><p>　?。?）爐體支座按臥式容器進行支座校核計算。</p><p>　?。?）在不影響工藝管口定位及操作的前提下，爐體支座腹板應采

42、用整體的。當工藝管口與腹板相互干涉時，支座間應采用型鋼連接固定。</p><p>　　2.3.7 液壓缸的選用</p><p>　?。?）爐體上設置液壓系統(tǒng)，根據(jù)液壓系統(tǒng)提供的壓力及設備所需來設計選擇液壓缸。液壓缸在設備中所起的作用：</p><p>　?、偻苿涌ü孔笥倚D(zhuǎn)，以達到旋開及鎖緊的目的。</p><p>　　②推動爐門鉸鏈，使爐

43、門開啟和關閉。</p><p>　　③推動爐門插銷，當爐門需要開啟時插銷拉開，卡箍可轉(zhuǎn)動；當設備操作時，推銷推入，防止在操作過程中卡箍旋轉(zhuǎn)。</p><p>　?。?）推動爐門卡箍轉(zhuǎn)動的液壓缸應根據(jù)卡箍轉(zhuǎn)動角度及連接塊結構來選擇液壓缸型號及行程。</p><p>　?。?）推動爐門鉸鏈及爐門插銷的液壓缸應根據(jù)爐體上的連接件結構來選擇液壓缸型號及形成。</p&g

44、t;<p>　　2.3.8 操作系統(tǒng)</p><p>　　設計過程中必須熟悉操作系統(tǒng)（這里簡要說明）：由水冷系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)、真空泵組、電極組、溫度和壓力及真空度檢測系統(tǒng)等組成。計算機系統(tǒng)設計中藥充分考慮各系統(tǒng)的安全聯(lián)鎖及工藝安全聯(lián)鎖。如在操作過程（高溫高壓）中，爐門不能因人為的隨意操作或操作失誤而開啟，完全由系統(tǒng)控制，只有當爐內(nèi)溫度和壓力降到安全開啟溫度及壓力時，系統(tǒng)才能允許開啟，達到安全防護的作

45、用，實現(xiàn)機電一體化的全自動過程，這是設計中的關鍵問題。</p><p>　　2.3.9 設計計算</p><p>　　（1）對內(nèi)筒體、夾套筒體、開孔補強、凸齒法蘭、卡箍及爐門的計算；</p><p>　?。?）臥式容器計算；</p><p>　?。?）內(nèi)部盤管外壓計算；</p><p>　　（4）按JB4732-19

46、95《鋼制壓力容器——分析設計標準》對爐體驚醒整體盈利分析。</p><p>　　首先通過對以上零部件按GB 150初步設計，將爐體的總體裝配尺寸全部設計出來，這樣有利于應力縫隙直接校核計算，避免應力分析過程中詞用邊定結構邊建立應力分析模型的繁瑣途徑，縮短設計周期，提高設計質(zhì)量。</p><p>　　其設計過程，條件輸入→設計計算→設計出完整的爐體結構→應力分析計算→結合計算結果修改設計圖

47、→設計輸出。</p><p>　　2.4 燒結爐體的制造</p><p>　　2.4.1 制造方案及要求</p><p>　　（1）爐門平蓋、爐門水夾套、爐體法蘭先進行一次加工；</p><p>　?。?）爐體法蘭與內(nèi)筒體組對焊接，組對各工藝管口，組焊后進行消除應力熱處理，熱處理之后二次加工爐體兩端法蘭密封面；</p>&l

48、t;p>　?。?）爐門平蓋與爐門水夾套以及內(nèi)件組對焊接，組焊后驚醒消除應力熱處理，熱處理之后二次加工平蓋端密封面；</p><p>　?。?）將爐門、卡箍與爐體組裝，對內(nèi)殼體進行水壓試驗；</p><p>　　（5）組晗夾套筒體，當遇到工藝管口位置時允許對夾套筒體進行剖分組對，但要滿足規(guī)范要求；</p><p>　?。?）對夾套筒體進行水壓試驗。</p&

49、gt;<p>　　2.4.2 制造難點</p><p>　?。?）電極口要求三個布置在同一個截面上。電極口的軸向指向爐體中心，工藝性要求較為嚴格。以往采用電極口留量的方法進行二次加工，但在制造過程中加工量的調(diào)整很難控制，為解決這一問題，在爐體內(nèi)壁上安裝工裝板，每塊工裝板固定在兩側(cè)，切寬度與電極口內(nèi)徑相同。并且對設備內(nèi)部驚醒熱處理，從里到外都消除應力。（圖4）</p><p>

50、;　　圖4 電極口加工</p><p>　?。?）當先對內(nèi)殼體水壓試驗時，這時夾套筒體及支座不能與其組隊焊接，因此爐門和卡箍組裝困難，為解決這一問題采用工裝設施如下：</p><p>　?、俟ぱb支座。底板和基礎導軌固定，支座墊板與殼體上的支撐框架固定電焊，將爐體固定，裝入卡箍。</p><p>　?、诜D(zhuǎn)裝置。將爐門平蓋固定在翻轉(zhuǎn)裝置上，飯莊裝置可用絲杠前后調(diào)節(jié)

51、，時其與爐體法蘭貼合。</p><p>　?、奂泳o裝置。在地平臺與卡箍之間的操作裝置，完成卡箍與爐門及爐體法蘭的加緊過程。</p><p>　　（3）爐門安裝后開關難題</p><p>　　因為爐門都是在筒體豎立時安裝的，而且當爐門的質(zhì)量大于1000kg時，當筒體放正，容易出現(xiàn)爐門下滑，無法蓋緊的情況。這就需要在安裝的時候注意將爐門的位置向上提高一定距離，使其下滑后

52、正好達到規(guī)定的位置。 </p><p><b>　　第三章 實際裝配</b></p><p><b>　　3.1 實際尺寸</b></p><p>　　長1844mm，高1867mm，內(nèi)筒900mm。</p><p>　　產(chǎn)品主要由筒體、夾套筒體、快開門、盤管、卡箍底座以及各個法蘭接頭組成。產(chǎn)品凈

53、重為7873kg，充水后為8933kg。</p><p>　　設計要求，有限空間300*300*900,裝爐重量達到250kg，抽氣速率是20min到5pa，冷卻時間是3H以下，三帶控溫。</p><p><b>　　3.2 裝配過程</b></p><p>　　裝配過程簡單而又復雜，大部分零件由下料車間直接加工好。但是如有問題或者缺少零件則

54、需要自己再加工。例如內(nèi)筒體的冷卻管，直接給我們準備的是一定數(shù)量的直管和彎管，需要我們根據(jù)實際尺寸切割再焊接，然后拍片并做氣壓密閉性試驗，并送至卷板機處彎成直徑900mm的彎管，最后裝入內(nèi)筒體（見圖5）。</p><p><b>　　圖5</b></p><p><b>　　第四章 結束語</b></p><p>　　以上

55、是根據(jù)燒結爐結構復雜的特點，通過對燒結爐設計和制造分析，采用合理的設計結構方法和制造工藝，大大縮短了工作周期，解決了設計和制造難題，提高了產(chǎn)品質(zhì)量，不但為企業(yè)營造了很大的市場空間，更重要的是提供了寶貴的設計和制造經(jīng)驗。</p><p>　　通過壓力燒結爐的裝配過程，讓我從理論知識到實際操作有了一個很好的過度，明白了不是紙面上說多少就只能按照多少來做，因為實際工作中會有很多的變化，需要通過不斷的學習來獲取解決這些問

56、題的經(jīng)驗。</p><p>　　俗話說得好，師傅領進門，修行在個人。咱們做機械的，除了需要能吃苦之外，還需要多問、多學、多理解。工廠已經(jīng)不是學校了，師傅或者同事不會像老師或者同學那樣幫你照顧你，一切都需要自己去學習去理解。</p><p>　　通過這次的實習經(jīng)歷，讓我明白了社會的殘酷，我一定要刻苦鉆研，為了事業(yè)的成功不斷向前！</p><p>　　第五章 參考文獻