某战斗机中某些零部件再制造的清洗工艺研究

摘要

目前国内某公司对某战斗机中某些废旧零部件再制造的清洗仍处于人工清洗状态或简易的半自动化清洗状态，存在着清洗剂单一、清洗工艺单一、清洗工序冗杂化、清洗技术经验化、自动化水平低等问题。为解决上述问题，本文依据绿色再制造清洗技术理论，展开了针对某战斗机中某些零部件再制造的清洗工艺研究，主要的研究内容包括以下几个方面:
　　1.研发了一套适用于不同清洗工艺阶段的清洗剂。针对所要清洗的某战斗机中某些废旧零部件表面可能残留的各种污垢，依据绿色再制造清洗技术理论以及清洗工艺要求研发出了一套适用于不同清洗工艺阶段的清洗剂，其中包括水基型金属表面清洗剂、有机溶剂型切水清洗剂和环保型精密脱脂清洗剂;
　　2.改进设计了一套全新清洗工艺。依据绿色再制造清洗技术理论以及研制出的金属表面清洗剂，改进设计出了一套适用于研究对象的一套全新清洗工艺。该清洗工艺流程为:待清洗废旧零部件的“搬入”—水洗净工艺—切水清洗工艺—除油清洗工艺—干燥工艺—待清洗废旧零部件的“搬出”等，其中涉及的清洗技术包括前混合磨料水射流清洗技术、减压脱气超声波清洗技术、低真空气相清洗技术以及高真空干燥处理技术等;
　　3.采用模拟仿真对不同清洗工艺流程中相关技术参数进行分析设计，克服了经验化清洗的弊端。在前混合磨料水射流清洗技术中，通过Fluent数值模拟探究了前混合磨料水射流清洗技术中的混合喷嘴加速结构形式以及最优结构参数，并通过进一步模拟得到了混合喷嘴最优入射距离和入射角度;在减压脱气超声波清洗技术中，通过Matlab模拟探究了发挥超声波清洗最佳效果的最优超声频率和超声声压幅值，并通过相关技术提高了超声波空化气泡的直径;
　　4.为实现自动化清洗，初步设计开发了一套自动化监控系统。为实现清洗流程的自动化操作以及整个清洗流程的监控，本文初步设计开发了一套适合该设备运行的自动化监控系统，包括不同清洗工艺区域的视频监控、上位机LabVIEW和下位机PLC通信协议的实现以及上位机LabVIEW程序编程等，从而为下一步实现自动化操作奠定了基础。
　　本论文所研发的清洗工艺系统，功能完善，能够满足企业方对废旧零部件再制造清洗方面的各项要求。尽管不同清洗工艺系统的设计流程不同，但是最终实现的目标是一致的，本论文所设计开发的系统也可为其他清洗工艺系统提供一些方案和思路。

目录

声明

摘要

1 绪论

1．1 研究背景与研究意义

1．1．1 研究背景

1．1．2 研究意义

1．2 研究现状

1．2．1 面向某战斗机中某些零部件再制造的清洗工艺研究现状

1．2．2 再制造清洗领域存在的问题

1．3 研究内容

2 清洗剂的配制及清洗工艺的改进设计

2．1 研究对象

2．1．1 研究对象分析

2．1．2 清洗工艺技术要求

2．2 金属表面清洗剂的研制

2．2．1 水基型金属表面清洗剂的配制

2．2．2 有机溶剂型切水清洗剂的选用

2．2．3 环保型精密脱脂清洗剂的选用

2．3 清洗工艺的改进设计

2．4 本章小结

3 水洗净工艺技术应用分析

3．1 磨料水射流清洗技术概述

3．2 水基型金属表面清洗剂的配制

3．3 磨料颗粒的选择

3．4 混合喷嘴结构设计与流场仿真分析

3．4．1 混合喷嘴内部流场理论依据

3．4．2 混合喷嘴加速区域结构设计分析

3．4．3 混合喷嘴模型结构设计

3．4．4 混合喷嘴有限元模型建立

3．4．5 混合喷嘴流场仿真结果与分析

3．5 混合喷嘴最佳入射距离及最佳入射角度流场仿真分析

3．5．1 混合喷嘴最优入射距离流场分析

3．5．2 混合喷嘴最优入射角度流场分析

3．6 本章小结

4 切水清洗工艺技术应用分析

4．1 减压脱气超声波清洗技术概述

4．2 有机溶剂型切水清洗剂的选用

4．3 减压脱气超声波清洗过程影响因素模拟分析

4．3．1 空化气泡形成过程理论依据

4．3．2 空化气泡形成过程模拟实验结果及分析

4．4 本章小结

5 除油清洗及干燥工艺技术应用分析

5．1 低真空气相清洗及高真空干燥处理技术概述

5．2 环保型精密脱脂清洗剂的选用

5．3 有机热载体加热系统

5．4 本章小结

6 自动化监控系统的实现

6．1 清洗系统机构设计

6．2 自动化监控系统的设计

6．2．1 视频监控模块

6．2．2 清洗参数加载模块

6．2．3 清洗数据监测模块

6．2．4 自动化监控系统界面的设计

6．3 本章小结

结论及展望

参考文献

攻读硕士学位期间发表学术论文情况

致谢