銼刀的設(shè)計(jì)及熱處理工藝

課 程 設(shè) 計(jì) 任 務(wù) 書(shū)設(shè) 計(jì) 題 目 年產(chǎn)量為 99.6 噸的扁平中齒雙紋 T12A 銼刀 學(xué) 生 姓 名 學(xué) 生 學(xué) 號(hào) 專(zhuān) 業(yè) 班 級(jí) 金屬材料 13-2 班 指 導(dǎo) 教 師 設(shè)計(jì)題目成績(jī)課程設(shè)計(jì)主要內(nèi)容各位同學(xué)根據(jù)設(shè)計(jì)題目，編制課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)，其中應(yīng)包括如下內(nèi)容：制定熱處理工藝、工作制度、年時(shí)基數(shù)、生產(chǎn)綱領(lǐng)，選擇所需要的熱處理設(shè)備，最后應(yīng)給出參考文獻(xiàn)，并繪制出設(shè)備在車(chē)間的平面布置圖。具體要求如下：1、 確定工件的形狀、尺寸，制定出車(chē)間的工作制度、年時(shí)基數(shù)、生產(chǎn)綱領(lǐng)，將題目變更為“年產(chǎn)的熱處理生產(chǎn)線 ”；2、 對(duì)于沒(méi)有給出材料的零件，選擇材料，要論述工件的服役條件及對(duì)材料性能的要求；3、 確定工件的加工工藝流程，制定熱處理工藝，并且，加以論述其依據(jù)；4、 根據(jù)熱處理工藝選擇適當(dāng)?shù)臒崽幚碓O(shè)備，對(duì)主要的加熱設(shè)備的爐體結(jié)構(gòu)、爐膛尺寸要進(jìn)行計(jì)算和論述，根據(jù)計(jì)算結(jié)果選擇定型熱處理設(shè)備，并確定其詳細(xì)參數(shù)，根據(jù)生產(chǎn)率、熱處理工藝及設(shè)備裝載量確定所需要的設(shè)備臺(tái)套數(shù)；5、 合理地設(shè)計(jì)工件的熱處理生產(chǎn)線，畫(huà)出設(shè)備在車(chē)間里面的平面布置圖（該圖要求用計(jì)算機(jī)繪制，并用 A3 紙打印出來(lái)，圖中設(shè)備用參考圖例畫(huà)出，其它的要按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)畫(huà)出） ；6、 設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)按照如下順序進(jìn)行裝訂：封面、表格、目錄、具體內(nèi)容、參考文獻(xiàn)；設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)封面、表格請(qǐng)見(jiàn)后面附件，表格中設(shè)計(jì)題目由同學(xué)填寫(xiě)，設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)除了封面、表格、目錄以外，其余每頁(yè)應(yīng)該標(biāo)注頁(yè)碼，并在目錄部分自動(dòng)生成。7、 將上述工作內(nèi)容按學(xué)校要求規(guī)定裝訂成冊(cè)，由班長(zhǎng)在課程設(shè)計(jì)結(jié)束前一天交給相關(guān)老師，同時(shí)將每個(gè)同學(xué)的電子文擋一起上交。指導(dǎo)教師評(píng)語(yǔ)目錄一、綜述 .5二、熱處理車(chē)間任務(wù) .6（1）工作條件分析 .6（2）零件的形狀與尺寸 .72.21.銼刀認(rèn)知 .72.22銼刀分類(lèi) .72.23.銼刀規(guī)格 .82.24.銼刀的選用 .92.25.銼刀的保養(yǎng) .92.26.本車(chē)間所選用的銼刀尺寸 .9（3）車(chē)間生產(chǎn)綱領(lǐng)、年時(shí)基數(shù)、工作制度 .112.31.生產(chǎn)綱領(lǐng) .112.32.年時(shí)基數(shù) .112.33.車(chē)間工作制度 .13三、銼刀 .15（1）銼刀的服役條件 .15（2）銼刀的失效形式 .15（3）銼刀的性能特點(diǎn) .16四、熱處理工藝方法及選擇 .16（1）銼刀的熱處理工藝 .164.11T12 鋼制銼刀，其工藝路線 .164.12球化退火的具體工藝 .184.13. 淬火 .194.14. 回火 .20五、熱處理設(shè)備選擇與計(jì)算 .20（1）熱處理設(shè)備選型的原則和依據(jù) .205.11熱處理設(shè)備選擇的原則 .205.12. 熱處理設(shè)備選擇的依據(jù) .20（2）熱處理設(shè)備的選型 .215. 21 熱處理爐型的選型 .21523 退火臺(tái)車(chē)式爐設(shè)計(jì) .22524 淬火鹽浴爐爐結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)介 .235. 25 淬火鹽浴爐設(shè)計(jì) .23526 回火爐結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)介 .24527 回火爐結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) .24(3)熱處理設(shè)備數(shù)量的計(jì)算 .25六、熱處理輔助設(shè)備選擇 .27（1）冷卻設(shè)備 .276.11.淬火槽的基本結(jié)構(gòu) .276.12淬火冷卻水槽需要考慮的因素 .276.13.淬火槽尺寸設(shè)計(jì)要求 .27（2）輔助設(shè)備 .276.21.校直設(shè)備 .276.23.起重運(yùn) 輸機(jī)械 .286.24.清理設(shè)備 .30七車(chē)間設(shè)計(jì) .30（1）車(chē)間在廠區(qū)內(nèi)的位置 .30（2）車(chē)間面積及面積指標(biāo) .31（3）布局原則 .31（4）車(chē)間設(shè)備布局間距 .32（5）電氣 .34（6） 生產(chǎn)用水消耗量及費(fèi)用 .34八、參考文獻(xiàn) .35一、綜述金屬熱處理是機(jī)械制造中的重要工藝之一，與其他加工工藝相比，熱處理一般不改變工件的形狀和整體的化學(xué)成分，而是通過(guò)改變工件內(nèi)部的顯微組織，或改變工件表面的化學(xué)成分，賦予或改善工件的使用性能。其特點(diǎn)是改善工件的內(nèi)在質(zhì)量，而這一般不是肉眼所能看到的。為使金屬工件具有所需要的力學(xué)性能、物理性能和化學(xué)性能，除合理選用材料和各種成形工藝外，熱處理工藝往往是必不可少的。正所謂“工欲善其事,必先利其器” ，那么也就必須給熱處理一個(gè)良好的環(huán)境及先進(jìn)設(shè)備，總的來(lái)說(shuō)就是一個(gè)設(shè)計(jì)得當(dāng)?shù)臒崽幚碥?chē)間。設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容整個(gè)熱處理車(chē)間的設(shè)計(jì)過(guò)程。熱處理車(chē)間生產(chǎn)任務(wù)、工作制度及年時(shí)基數(shù)、工藝設(shè)計(jì)、熱處理設(shè)備的選擇與計(jì)算、車(chē)間設(shè)備組織與布置、車(chē)間動(dòng)力和輔助材料消耗量計(jì)算、 熱處理的生產(chǎn)安全與環(huán)境保護(hù)、熱處理車(chē)間人員定額、熱處理車(chē)間的建設(shè)投資及技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)等方面，對(duì)熱處理車(chē)間進(jìn)行設(shè)計(jì)。從熱處理技術(shù)的現(xiàn)狀和水平，掌握其發(fā)展趨勢(shì)，大力發(fā)展先進(jìn)的熱處理新技術(shù)、新工藝、新材料、新設(shè)備，用高新技術(shù)改造傳統(tǒng)的熱處理技術(shù)，實(shí)現(xiàn)“優(yōu)質(zhì)、高效、節(jié)能、降耗、無(wú)污染、低成本、專(zhuān)業(yè)化生產(chǎn)”的方向上設(shè)計(jì)熱處理車(chē)間。車(chē)間設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容，一般熱處理車(chē)間的設(shè)計(jì)，應(yīng)包括如下主要內(nèi)容：（1）確定材料、服役條件、對(duì)材料性能的要求；（2）確定零件形狀、尺寸；（3）車(chē)間生產(chǎn)綱領(lǐng)、工作制度、年時(shí)基數(shù)；（4）確定工件加工工工藝流程、確定熱處理工藝；（5）根據(jù)熱處理工藝選擇適當(dāng)?shù)臒崽幚碓O(shè)備；（6）合理設(shè)計(jì)工件熱處理生產(chǎn)線；（7）對(duì)公共系統(tǒng)設(shè)計(jì)的要求；（8）生產(chǎn)安全與環(huán)境保護(hù)；（9）工藝設(shè)備平面布置圖與設(shè)備明晰表；二、熱處理車(chē)間任務(wù)本設(shè)計(jì)的任務(wù)是設(shè)計(jì)一間生產(chǎn) T12A 鋼銼刀的熱處理車(chē)間。（1）工作條件分析T,碳：12 1.2%含碳量 A：高級(jí) T12A 鋼 高級(jí)優(yōu)質(zhì)碳素工具鋼T12A 碳素工具鋼，該鋼是過(guò)共析鋼,由于含碳量高,淬火后仍有較大的過(guò)剩碳化物, 可加工性好、價(jià)格便宜、來(lái)源容易。但其缺點(diǎn)是：淬透性低、耐磨性差、淬火變形大。因此，只適于制造一些尺寸小、形狀簡(jiǎn)單、輕負(fù)荷的工具以及要求硬化層不深并保持高韌性的冷像模等。T12A 工具鋼化學(xué)成份：C Mn Si S P1.15-1.24 0.40 0.35 0.032 0.035物理性能：表 T12 鋼的臨界溫度表 T12 鋼的線膨脹系數(shù)溫度/ 20-100 20-200 20-300 20-500 20-700 20-900線膨脹系數(shù)/11.5x10-6 13.0x10-614.3x10-615.1x10-615.8x10-632.4x10-6表 T12 鋼的質(zhì)量定壓熱容溫度/ 300 500 700 900質(zhì)量定壓熱容cp/J（kgk）-1548.4 728.5 649.0 636.4臨界點(diǎn) Ac1 Acm Ar1溫度（近似值）/ 730 820 700參考對(duì)應(yīng)牌號(hào)中國(guó) GB 標(biāo)準(zhǔn)牌號(hào) T12、中國(guó)臺(tái)灣 CNS 標(biāo)準(zhǔn)牌號(hào) SK120、德國(guó) DIN 標(biāo)準(zhǔn)材料編號(hào) 1.1663、德國(guó) DIN 標(biāo)準(zhǔn)牌號(hào) C125W2、法國(guó) AFN0R 標(biāo)準(zhǔn)牌號(hào) Y2120、法國(guó) NF 標(biāo)準(zhǔn)牌號(hào) C12E3U、意大利 UNI 標(biāo)準(zhǔn)牌號(hào) C120KU、酉班牙 UNE 標(biāo)準(zhǔn)牌號(hào) (C120)、日本 JIS 標(biāo)準(zhǔn)牌號(hào) SK120、美國(guó) ASTM/AISI/SAE 標(biāo)準(zhǔn)牌號(hào) W1A-11、美國(guó) UNS 標(biāo)準(zhǔn)牌號(hào) T72301、俄羅斯 r0CT 標(biāo)準(zhǔn)牌號(hào) Y12、國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織 (ISO) 標(biāo)準(zhǔn)牌號(hào) TC120、瑞典 SS 標(biāo)準(zhǔn)牌號(hào) 1885、英國(guó) B5 標(biāo)準(zhǔn)牌號(hào) BW1C、韓國(guó) KS 標(biāo)準(zhǔn)牌號(hào) STC2. 1（2）零件的形狀與尺寸2.21.銼刀認(rèn)知：1.銼刀：用于手工銼削的工具，由銼刀和銼刀手柄組成。2.用途：條形、多刃，主要用來(lái)對(duì)金屬、木料、皮革等工件表面層作微量加工，銼削的最高精度可達(dá) 0.01mm，表面粗糙度可達(dá) 1.6-0.8m.。銼削加工范圍包括：平面、臺(tái)階面、角度、曲面、溝槽和各種復(fù)雜的表面等，以及配鍵、只做樣板和裝配時(shí)對(duì)工件的修整等。2.22銼刀分類(lèi)：A.按銼齒的大小分：粗齒銼、中齒銼、細(xì)齒銼和油光銼等；B.按齒紋分為單齒銼和雙齒銼；單齒銼：是銼刀上只有一個(gè)方向齒紋，呈條形。與銼刀中心線成 70，一般用于銼軟金屬，如銅、錫、鉛等；雙齒銼：雙齒銼有 2 種齒紋，有低齒和面齒之分，呈多齒。低齒紋與銼刀中心線成 45，齒紋間距較疏；面齒紋與銼刀中心線成 60-65，間距較密，適用于銼削硬材料；C.銼按斷面形狀分：板銼（平銼）：用于銼削平面、外圓和凸圓弧面。如圖：方銼：用于銼削平面和方孔及方槽。如圖：三角銼：用于銼削平面、方孔及 60以上的銳角。如圖：圓銼：用于銼削圓內(nèi)弧面。如圖：半圓銼：用于銼削平面、內(nèi)弧面和大的圓孔。如圖：D.銼刀按用途不同分：A.普通銼（或稱(chēng)鉗工銼）：使用最多的是異形銼：異形銼是用來(lái)銼削工件特殊表面用的。有刀口銼、菱形銼、扁三角銼、橢圓錯(cuò)、圓肚銼等；B.整形銼（或稱(chēng)什錦銼）：用于修整細(xì)小部分的表面，通常以 5 支、6 支、8支、10 支或 12 支為一組。2.23.銼刀規(guī)格A.尺寸規(guī)格：圓銼刀，以直徑表示，如；方銼刀，以斷面邊長(zhǎng)表示，如 ；B.粗細(xì)規(guī)格：以銼刀每 10mm 長(zhǎng)度內(nèi)主銼紋條數(shù)表示，分通流的有 1#（粗齒紋，CUT1） ；2#（中齒紋，CUT2） ；3#（細(xì)齒紋，CUT3） ；特殊的 00#（特粗齒紋，CUT00） ；0#（加粗齒紋，CUT0） ；4#（特殊齒紋又稱(chēng)油光銼，特殊齒） 。2.24.銼刀的選用A.根據(jù)加工件的形狀和加工面的大小選擇銼刀形狀和規(guī)格；B.根據(jù)價(jià)格材料的軟硬、價(jià)格余量、精度和表面粗糙度的要求選擇銼刀齒的粗細(xì)。a.粗齒紋銼刀：齒距大，不易堵塞，適宜粗加工（加工余量大、精度等 級(jí)和表面質(zhì)量要求低） ，如銅、鋁、錫、鉛等軟金屬；b.適宜加工鋼和鑄鐵等；c.只用于精加工，做最后表面修光。2.25.銼刀的保養(yǎng)為延長(zhǎng)銼刀的使用壽命，必須遵守以下幾個(gè)原則：A.不準(zhǔn)用新銼刀銼屑硬金屬；B.不準(zhǔn)用銼刀銼淬硬材料；C.不準(zhǔn)銼屑有氧化皮和表面粘砂的材料，待清理完后再行銼削加工；D.銼削時(shí)，要經(jīng)常用鋼絲刷清理齒紋（槽）的銼屑；E.銼削