基于热泵技术的热冲压系统余热回收分析

探讨了用热泵技术将热冲压系统中的余热进行回收的可行性。研究采用了基于热泵技术的余热回收系统,分析了系统组成、工作原理、热工参数和热回收效率等。根据热泵的技术特点本文运用热力学原理着重对生产过程中的中频加热机组、中频电源的热能散失进行了分析与计算。通过对热冲压过程中采用热泵技术进行余热回收方案的制定,分析得出了余热回收系统在热冲压过程中应用的可行性,由计算结果可知每小时可回收的余热 3.18×106kJ,回收的热量每小时可产生 60 ℃的热水 11.77 t。

基于仿真和试验的U形件热冲压模具冷却系统的验证

以22MnB5热成形钢为材料,基于类B柱零件U形件,研究热冲压模具冷却系统设计制造、工艺试验以及性能验证。基于传统经验公式,计算得到冷却水道尺寸以及相对位置等重要设计参数,并制造出热冲压模具;建立共轭传热仿真模型,实现U形件在设计模具内保压淬火过程的数值模拟,保压10 s后模具表面和成形件表面最高温度出现在侧壁,最高温度为388 K。利用开发的热冲压模具,开展U形件冷冲压后保压淬火试验,用热电偶记录的模具表面3个测量点温度分布情况与模拟结果吻合良好,用红外测温仪记录的不同保压时间下成形件表面温度变化情况与模拟结果吻合良好,验证了仿真模型的准确性。通过在成形件上截取拉伸试样进行力学性能测试验证冷却系统工作性能,基于传统经验设计方案的试样的抗拉强度达到1 504 MPa;微观分析结果显示在模具内保压淬火后成形件的金相组织为大量马氏体和极少量贝氏体的混合组织,说明冷却系统性能良好。