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真空气氛炉是在真空环境(低于一个大气压的气氛环境)下进行各种热处理工艺的新型热处理技术,该炉常用的有气氛有氮、氢、氧和惰性气体(如氩)等,使用时需要控制好真空度。为更好地控制炉内真空度,同时保证热处理效率,真空气氛炉通常设计为连续可控型。由于连续可控式真空气氛炉在工作过程中可以避免加热、保温、冷却的重复工艺,因此,它在工业热处理领域中具有明显的优势,得到了广泛应用。论文基于先进的卧式连续型真空可控气氛炉,设计了一种高效加热方式,并将炉体结构和辅助系统做了优化。本文完成的主要内容有:(1)加热方式改进。将传统的电阻加热改为中频感应加热方式,工件由原来的间接吸收炉内热量改为工件在涡流中直接吸收热量,大大缩短了升温时间,从而实现高效加热。‘(2)炉体结构改进。本文提出将连续式真空可控气氛炉做成立卧复合式结构,该结构由三个室组成,反应室的下侧是一个进料室,右侧是一个出料室。反应室和进料室之间,反应室和出料室之间均设置了过渡区域,并用法兰连接,以实现热绝缘和密封,用于平衡保温和冷却的相对性。这样的设计在材料装炉—材料加热—出炉并冷却的过程中,实现了连续生产上的三个物理位置和处理时间的、分离;既有效地解决了立式炉高度太高,不便于操作的难题,相比卧式炉,采用立卧式炉的结构又大大减小了占地面积,增加空间利用率。(3)辅助装置优化。优化了保温门、密封门的形状及其滑动时导向槽的端部形状,以方便保温门、密封门两者的安装,适应改变后的炉体结构;并且设计校核了支撑架,以保证炉体结构的稳定性。(4)冷却系统优化。设计了水冷系统,同时在出料室增设一套风冷系统。优化后的冷却系统,有效地缩短了冷却时间,适应了高效加热方式,并且满足连续式生产的要求。(5)软件验证。设计并校核完成后利用CAD二维软件画出了零件图纸,用UG三维软件画出了炉体的实体图,验证了设计及优化的可行性。论文创新点主要有以下两点:(1)加热方式。采用感应加热方式代替传统的电阻式加热,工件直接吸收热量,升温时间短,热效率高,既节省了耗时又节约了电能。(2)炉体结构。外观上,立卧式结构既有效地解决了立式炉高度太高,不便于操作的难题,又有效的解决了卧式炉占地面积太大的问题。炉内三室式结构的创新设计实现了空间的分离,保证了连续性生产。综上,创新优化后的立卧复合式真空可控气氛炉,能满足炉内保持1600℃的温度要求,并能有效地利用空间。在设计和制造同步这一技术理念的牵引下在数据计算的基础上,本文充分利用二位制图、三维仿真运动等软件进行气氛炉的设计和制造,大大缩短了设计和制造的周期,并使设计更为合理,为确保生产的可实施性和实现该设备的实际投产提供了可能。