JH频谱谐波振动时效设备在铸铁件基座中的应用

南京聚航科技配合某铸铁件基座厂家使用热时效、JH频谱谐波振动时效设备对铸铁件机座进行时效处理，比较两种时效处理对工件在尺寸变化量、残余应力、梯度值、成本等方面的影响。

试验的工件是铸铁件HT250机座。基座中有残余应力，在机座加工后会出现变形现象，传统的时效方法是热时效，这种方法耗能大、成本高、环境污染严重、生产周期长、不易配炉。更重要的是炉温均匀性差，升、降温速度不易控制，易产生二次残余应力、微观裂纹，甚至造成铸件报废。频谱谐波振动时效具有耗能少，时间短，效果显*等特点，所以厂家决定尝试使用JH频谱谐波振动时效设备对工件进行处理。

在制造加工中分别使用JH频谱谐波振动时效设备和热时效炉，对比两者的工艺效果。如果在机座粗加工结束后，再加一道时效消除残余应力，可以提高机座在后面精加工工艺中的精度。在机座粗加工结束后分别使用频谱振动时效和热时效工艺，然后测量各时效前后的主要尺寸变化情况，通过数据比较分析JH频谱谐波振动时效设备和热时效的消除残余应力效果。

热时效工艺方案

热时效工艺方案是在机座粗加工结束后，把机座放进热时效炉热处理，释放机座中的残余应力。在炉温200℃下，以小于100℃/h的速度降温，降到200℃/h即炉温位置。*后冷却到常温。

频谱谐波振动时效工艺方案

振动时效工艺包括支撑点的选择、激振点的确定、传感器的安放位置、主振频率的确定、激振力的大小、振动时效处理时间的确定。

选择合适点检测x、y、z三个方向的应力分布状态。工件的支撑点为橡胶衬垫，防止地面对振动的阻尼作用，支撑点选择在铸铁机座振动的节线处。激振点在工件*心底部，便于激振到位。传感器安装在底座端部。激振力的大小通过调节偏心距获得。振动时间由共振频率及振幅等参数变化情况来确定。

实验数据比较分析结论

热时效和频谱谐波振动时效对应力的释放和尺寸的稳定性都有明显的效果。

热时效的尺寸变化在﹣0.13~0.44mm，JH频谱谐波振动时效设备对工件处理后尺寸变化量在﹣0.11~0.45mm之间。

热时效方案和频谱谐波振动时效方案在尺寸稳定的控制上都很好。

在残余应力消除率上看，JH频谱谐波振动时效设备处理的效果明显。

热时效能消除机座残余应力的60%，频谱谐波振动时效能消除61%，频谱谐波振动时效与热时效消除残余应力效果比较接近。

从经济效益上比较，使用JH频谱谐波振动时效设备比使用热时效处理节能（21.14-0.76）/21.14×*＝96.4%，成本降低（119.2-2.0）/119.2×*＝98.32%，频谱谐波振动时效设备与热时效处理，经济效益显著。