随着全球工业化的进程,能源短缺日趋严重,我们赖以生存的空间环境正受到严重的威协,在过去的几年中,温室效应多次出现并至今其影响尚在,生态环境逐年恶化,警钟长鸣!因此无论是西方发达国家还是发展中国家,纷纷对能源消耗大、污染严重的行业实行了严格控制,甚至由政府出面直接干预,纷纷节能减排成趋势。同时世界各大企业为提高市场竞争力、降低生产成本、节约能源、减少污染和树立良好的企业形象,纷纷改进传统工艺、加大技术含量和采用高技术设备,使得整个世界工业化大生产正处于一个日新月异高速发展的阶段。 振动时效加工是机械制造业的基础工艺,*早投入实际运用的是自然时效,而后是热时效,振动时效工艺是在六十年代出现的新时效工艺技术,通过近三十年的探索和开发不断完善,由于其环保、节能和加工便利,因此是现代的朝阳工业。 我国七十年代开始生产振动时效设备,一九八六年振动时效工艺方法通过鉴定,一九九一年发布JB-5925、JB/T5926行业标准,从九十年代初期开始生产自动化设备系列智能型振动时效装置,1995年数码管显示全自动振动消除应力专家系统”投放市场,2000年投入液晶屏显示全自动振动消除应力专家系统,逐步开发完善了振动时效设备的产品系列,使我国的振动时效设备生产技术和振动时效工艺技术跨入世界先进行列,我国振动时效技术开始**于世界,使振动时效工艺理论具备了更好的实践装备。 热时效(TSR)工艺是目前还在广泛采用的传统机械加工方法,其原理是用炉窑将金属结构件加热到一定温度,保温后控制降温,达到消除残余应力的目的,可以保证加工精度和防止裂纹产生。热时效工艺广泛应用于几乎所有机械产品生产厂,在中国有几万家企业每年有数十万吨的机械金属结构件采用热时效,其所消耗的重油、电、煤气和原煤折合标准煤为140-240kg/吨左右,由此可见热时效工艺耗能已不容忽视,其对环境造成的污染之大也是有目共瞩的。热时效工艺的基本工装低温时效炉目前造价约为人民币5000元/立方米左右,年维护费用为人民币400-500元/立方米,加上运输、其它辅助工作(如去除氧化皮等),每吨金属结构件的处理费用将高达人民币500-700元。 自然时效(NSR)是将工件长时间露天放置(一般长达六个月至一年左右),利用环境温度的季节性变化和时间效应使残余应力释放,由于周期太长和占地面积大,仅适应长期单一品种的批量生产,效果不理想,目前应用的较少。振动时效(VSR)工艺是一种可完全取代TSR和NSR的工艺,其原理是用振动消除残余应力,可达到TSR工艺的同样效果,并在许多性能指标上超过TSR。VSR工艺��能少(是TSR的2%左右)、设备投资少和效率高,其在节能、减少环境污染和提高产品性能方面有**的表现,使得这一高新技术在各行各业中有广泛的应用前景。 振动时效工艺在我国的应用已有二十多年的历史,但其较具规模的应用却不到十年,影响其广泛应用的原因主要是设备制造技术的相对落后。在二十世纪九十年代以前,我国生产的振动时效设备普遍存在技术陈旧、故障率高、操作复杂和体积笨重等缺点,使用设备的企业往往对其又爱又怕,爱的是其带来的可观利益,怕的是其娇嫩易坏,有统计表明该时期设备带病率几乎为100%,其维护复杂也使相当多的技术人员谈虎变色。进入九十年代,一种全新概念的新型设备“TZ21智能型振动时效装置”在深圳出现,在短短的一年左右就普及大江南北,使一些“行业专家”大跌眼镜,其**的全软件控制、模板组合硬件结构、编程全自动操作等新技术,使故障率大幅度降低、操作相对简化和体积、重量减少,其可观的销售业绩已说明其在中国市场上的成功。液晶显示全自动振动时效设备更是青出于蓝而胜于蓝。这些先进设备的出现,使振动时效工艺的普及有了良好的基础。 (Vibration Stress Relief)这个术语表示一个使金属结构件尺寸稳定的物理过程,这个过程的结果是解决加工过程中和加工后的变形,它是利用受控共振对工件进行处理,在工业技术高度发达的今天已使这个过程得以实现。 金属结构件在铸造、焊接、锻压和机械切削加工过程中,由于热胀冷缩和机械力造成的变形,在工件内部产生残余应力,致使工件处于不稳定状态,降低工件的尺寸稳定性和机械物理性能,使工件在成品后使用过程中因残余应力的释放而产生变形和失效。为消除残余应力,传统的工艺方法是采用自然时效和热时效,热时效(TSR)前面有介绍,自然时效是将工件长时间露天放置(一般长达六个月至一年左右),利用环境温度的不断变化和时间效应使残余应力释放,由于周期太长和占地面积大,不适应批量生产和效果不理想,目前应用的很少。