硬质合金刀具作为制造业的重要工具,对先进制造业的发展具有重要作用,而涂层硬质合金刀具由于其具有的优异性能,使其应用领域更为广泛,前景十分广阔。硬质合金沉积炉作为硬质合金涂层工艺的关键设备,其合理的结构和理想的温度场分布,对获得良好的涂层硬质合金产品具有重要作用。因此,对沉积炉结构选型以及炉内温度场进行研究,可以为沉积炉的优化设计提供理论依据,具有现实意义。本文分析了硬质合金生产工艺及涂层工艺,就涂层工艺温度制度的特点对竖式沉积炉的结构选型进行了研究,比较了中频加热和电阻加热两种加热方式的加热原理,根据电阻加热更能确保竖式沉积炉内温场均匀性的特点,确定电阻加热是竖式沉积炉合适的加热方式。本文针对进口竖式沉积炉,运用流体力学商业软件fluent对炉内温度场进行模拟,通过模拟结果发现,进口竖式沉积炉炉内温度场存在局部高温区,高温区正是位于电热体螺线圈密集区,这说明电热体螺线圈密集区热负荷比较集中,从而导致位于这一区域的电热体实际表面热负荷较高,超过了其所允许的表面热负荷,导致电热体材料容易损害或烧断。另外,进口竖式沉积炉电热体在安装、更换方面都存在较大难度,而且维修成本较高。因此,进口竖式沉积炉结构形式存在缺陷。针对进口竖式沉积炉存在的问题,协助株洲钻石硬质合金有限公司对其进口竖式沉积炉结构进行优化。通过对结构优化后的竖式沉积炉炉内温度场进行模拟研究发现,优化后的沉积炉内不存在局部高温区,电热体频繁烧断的现象很少出现,而且优化后炉内温度场均匀,加热效果更好,安装难度减小,维修成本降低,较好的解决了进口竖式沉积炉存在的问题。本文创新点在于把数值模拟技术引入用于加工涂层硬质合金刀具的竖式沉积炉,为硬质合金竖式沉积炉结构优化设计提供了一定的指导作用。论文工作也拓展了模拟技术的应用范围。