年產(chǎn)500噸的熱處理車(chē)間設(shè)計(jì)

編號(hào)熱處理車(chē)間設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)二級(jí)學(xué)院材料科學(xué)與工程學(xué)院專(zhuān)業(yè)材料科學(xué)與工程班級(jí)學(xué)生姓名指導(dǎo)教師時(shí)間目錄第一章車(chē)間的任務(wù)和工作制度……………………31.1車(chē)間的類(lèi)別…………………31.2車(chē)間生產(chǎn)任務(wù)………………31.3車(chē)間的工作制度及年時(shí)基數(shù)………………3第二章工藝分析和設(shè)備選擇………42.1產(chǎn)品技術(shù)要求的分析………42.2工藝設(shè)計(jì)……………………52.3熱處理設(shè)備選擇……………8第三章車(chē)間建筑物………………233.1熱處理車(chē)間的位置………233.2車(chē)間的要求…………………243.3熱處理車(chē)間面積指標(biāo)………253.4車(chē)間建筑物的要求…………26熱處理車(chē)間平面布置……………………284.1設(shè)備布置間距……………28第五章熱處理車(chē)間的生產(chǎn)組織與人員…………295.1生產(chǎn)組織………………295.2根本工作人員…………295.3其他人員………………31車(chē)間用電與用水量的計(jì)算…………………316.1車(chē)間用電量計(jì)算…………316.2車(chē)間全年用水量的計(jì)算…………………32參考文獻(xiàn)……………33附表1……………34附表2……………36附表3……………38第一章車(chē)間的任務(wù)和工作制度1.1車(chē)間的類(lèi)別本次車(chē)間設(shè)計(jì)的類(lèi)別定為成品熱處理車(chē)間，主要承當(dāng)產(chǎn)品最終階段的熱處理任務(wù)，以到達(dá)產(chǎn)品最終技術(shù)要求。這類(lèi)車(chē)間常獨(dú)立設(shè)置，常與機(jī)加工車(chē)間相鄰或設(shè)在機(jī)加工車(chē)間內(nèi)。本次設(shè)計(jì)的車(chē)間采用獨(dú)立設(shè)置，故也稱(chēng)作獨(dú)立熱處理車(chē)間。1.2車(chē)間生產(chǎn)任務(wù)車(chē)間生產(chǎn)任務(wù)〔或稱(chēng)生產(chǎn)綱領(lǐng)〕是指車(chē)間承當(dāng)?shù)哪戤a(chǎn)量。本次設(shè)計(jì)熱處理車(chē)間的生產(chǎn)任務(wù)是年產(chǎn)500t，生產(chǎn)三類(lèi)六種規(guī)格的刀具，各種規(guī)格刀具的年產(chǎn)量各占總年產(chǎn)量的1/6。詳見(jiàn)《專(zhuān)業(yè)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)》。本熱處理車(chē)間生產(chǎn)的廢品率為3%〔包括熱處理報(bào)廢和運(yùn)輸報(bào)廢〕，達(dá)15噸，故熱處理車(chē)間的實(shí)際生產(chǎn)任務(wù)為515噸/年。那么六種刀具各自的年產(chǎn)量為85.8噸，見(jiàn)表1-1。表1-1熱處理車(chē)間生產(chǎn)綱領(lǐng)序號(hào)產(chǎn)品名稱(chēng)規(guī)格單重〔kg〕年熱處理件重量/t1齒輪銑刀M2.25M100.11.4185.82滾刀Φ80×800.85Φ115×1153.13車(chē)刀A50.28A60.641.3車(chē)間的工作制度及年時(shí)基數(shù)1.3.1工作制度熱處理車(chē)間常有長(zhǎng)工藝周期的生產(chǎn)和熱處理爐空爐升溫時(shí)間長(zhǎng)的情況，所以多數(shù)采用二班制或三班制。本設(shè)計(jì)采用二班制。1.3.2設(shè)備年時(shí)基數(shù)設(shè)備年時(shí)基數(shù)為設(shè)備在全年內(nèi)的總工時(shí)數(shù)，等于在全年工作日內(nèi)應(yīng)工作的時(shí)數(shù)減去各種時(shí)間損失。根據(jù)文獻(xiàn)《熱處理車(chē)間設(shè)計(jì)》的公式計(jì)算，公式如下：F設(shè)=D設(shè)Nn〔1-b%〕式中F設(shè)——設(shè)備年時(shí)基數(shù)〔h〕；D設(shè)——設(shè)備全年工作日，等于全年日數(shù)〔365天〕-全年假日〔10天〕-全年雙修日〔106天〕=249天；N——每日工作班數(shù)；n——每班工作時(shí)數(shù)，取8h；b——損失率，時(shí)間損失包括設(shè)備檢修及事故損失，工人非全日缺勤而無(wú)法及時(shí)調(diào)度的損失，以及每班下班前設(shè)備和場(chǎng)地清潔工作所需的停工損失，此處取6%。計(jì)算F設(shè)的值，F(xiàn)設(shè)=249×2×8×〔1-6%〕=3744.96≈3745〔h〕1.3.3工人年時(shí)基數(shù)工人年時(shí)基數(shù)可依據(jù)下式計(jì)算：F人=D人n〔1—b%〕式中F人——工人年時(shí)基數(shù)〔h〕；D人——工人全年工作日〔249天〕；b——時(shí)間損失率，包括病假、事假、探親假、產(chǎn)假及哺乳、設(shè)備清掃、工間休息等工時(shí)損失，本設(shè)計(jì)取4%。計(jì)算F人的值，F(xiàn)人=249×8×〔1—4%〕=1912.32≈1912〔h〕第二章工藝分析和設(shè)備選擇2.1產(chǎn)品技術(shù)要求的分析2.1.1材料的選擇本設(shè)計(jì)車(chē)間的生產(chǎn)產(chǎn)品為齒輪銑刀、滾刀、車(chē)刀。查熱處理手冊(cè)第三版第三冊(cè)可知三種刀具的可用鋼號(hào)。為了簡(jiǎn)化工藝和生產(chǎn)本錢(qián)，本設(shè)計(jì)中，三類(lèi)產(chǎn)品都選用W6Mo5Cr4V2鋼號(hào)，屬高速鋼類(lèi)。W6Mo5Cr4V2的化學(xué)成分如表2-1。表2-1W6Mo5Cr4V2的化學(xué)成分牌號(hào)化學(xué)成分〔質(zhì)量分?jǐn)?shù)〕/%CWMoCrVCoSiMnSP≤W6Mo5Cr4V20.80~0.905.50~6.754.50~5.503.80~4.401.75~2.200.20~0.450.15~0.400.0300.0302.1.2技術(shù)分析刀具在高速切削時(shí)，其刃部的溫度可達(dá)600℃以上，而刀具硬度只有輕微的下降，要求有較高的紅硬性。在這樣的條件下，一般都選用高速鋼。高速鋼在650℃是的實(shí)際硬度仍然高于50HRC。高速鋼需要經(jīng)過(guò)退火、淬火和回火處理，具體熱處理工藝后面將有介紹。查《機(jī)械加工常用刀具數(shù)據(jù)速查手冊(cè)》，齒輪銑刀的尺寸數(shù)據(jù)如表2-2。表2-2齒輪銑刀的尺寸數(shù)據(jù)〔單位：mm〕品種規(guī)格DdB齒輪銑刀M2.2560228.2M101203231.0齒輪銑刀的外形如圖2-1所示。品種規(guī)格滾刀Φ80×80Φ115×115品種規(guī)格尺寸車(chē)刀A58×8×63A619×19×1502.2工藝設(shè)計(jì)2.2.1工藝路線高速鋼W6Mo5Cr4V2的熱處理一般工藝路線如下：預(yù)備熱處理→淬火預(yù)熱→淬火加熱→淬火→三次回火2.2.2詳細(xì)工藝參數(shù)查《金屬材料手冊(cè)》363頁(yè)，設(shè)計(jì)W6Mo5Cr4V2的熱處理工藝參數(shù)如表2-3。表2-3W6Mo5Cr4V2常規(guī)熱處理工藝參數(shù)牌號(hào)退火工藝淬火和回火工藝等溫退火淬火預(yù)熱淬火加熱淬火介質(zhì)回火制度回火后硬度HRC加熱溫度/℃保溫時(shí)間/h冷卻硬度HBS溫度/℃時(shí)間(s/mm)介質(zhì)溫度/℃時(shí)間(s/mm)W6Mo5Cr4V28502爐冷至750℃，保溫4h，再爐冷至550℃，出爐空冷≤25585024中性鹽浴1200~1220①6~15油560℃，3次，每次1h，空冷≥621230②≥631240③≥641150~1200④20≥60注：①高強(qiáng)薄刃刀具淬火溫度②復(fù)雜刀具淬火溫度③簡(jiǎn)單刀具淬火溫度④冷作模具淬火溫度對(duì)于不同的產(chǎn)品，由于規(guī)格尺寸的不同，那么各種的熱處理工藝參數(shù)略有不同。在預(yù)熱階段，車(chē)刀〔規(guī)格8×8×63〕和銑刀M2.25由于尺寸較小，選用一次預(yù)熱法預(yù)熱；銑刀M10、滾刀和車(chē)刀〔規(guī)格19×19×150〕由于尺寸較大，選用二次預(yù)熱法預(yù)熱。預(yù)熱的具體工藝參數(shù)見(jiàn)表2-4。滾刀和銑刀都是較復(fù)雜的工件，淬火溫度選1230℃，車(chē)刀選1240℃。表2-4各刀具采用的預(yù)熱工藝參數(shù)刀具預(yù)熱方法爐型加熱溫度/℃加熱時(shí)間/(s/mm)適用范圍車(chē)刀〔8×8×63〕、齒輪銑刀M2.25一次預(yù)熱法鹽浴爐85024適于形狀簡(jiǎn)單，截面較小的工件齒輪銑刀M10、滾刀、車(chē)刀〔19×19×150〕二次預(yù)熱法第一次預(yù)熱空氣爐550100適于形狀復(fù)雜或截面較大的工件鹽浴爐65040第二次預(yù)熱鹽浴爐85024在淬火工藝中，油淬適用于簡(jiǎn)單的刀具淬火，在油中冷卻至300~400℃后空冷。對(duì)于形狀較復(fù)雜的刀具，為了減小刀具畸變和開(kāi)裂的傾向，都采用分級(jí)淬火工藝。工業(yè)生產(chǎn)中幾乎80%的刀具都采用一次分級(jí)淬火，將淬火加熱后的工件放入580~620℃的中性鹽浴爐中，保持一段時(shí)間〔相當(dāng)于淬火加熱時(shí)間〕，然后空冷至室溫。故本設(shè)計(jì)中車(chē)刀采用油淬，齒輪銑刀和滾刀采用一次分級(jí)淬火。2.2.3各刀具工藝曲線各刀具工藝曲線如圖2-2所示。A〕車(chē)刀8×8×63的熱處理工藝曲線B〕車(chē)刀19×19×150的熱處理工藝曲線C〕滾刀和銑刀的熱處理工藝曲線圖2-2銑刀、滾刀和車(chē)刀的工藝曲線2.3熱處理設(shè)備選擇2.3.1預(yù)備熱處理設(shè)備的選擇初步選用RX3-75-9型中溫箱式爐，爐膛尺寸為1800×900×550〔單位：mm〕，最大裝料量1200kg，查《熱處理手冊(cè)》第三版第三卷表3-5知道爐溫850℃時(shí)空爐升溫時(shí)間為3.5小時(shí)。裝料時(shí)，工件與電熱元件或工件與爐膛之間應(yīng)保持一定的距離，查《熱處理爐》附表22，RX3-75-9型中溫箱式爐的有效裝料體積為：V=1430×770×500=550550000mm3爐冷速度一般為10~20℃/h，此處取15℃/h那么等溫退火各階段的時(shí)間：t升溫=3h，t保溫=4+2h，t空冷=〔750-550〕/15=13.3h上下料時(shí)間t上下=0.5h那么，退火總時(shí)間t退火=3+4+2+13.3+0.5=22.8h①生產(chǎn)齒輪銑刀a〕生產(chǎn)M2.25規(guī)格的銑刀，由表2-2可知該銑刀的尺寸，那么該銑刀每一個(gè)所占的空間為：v=60×60×8.2=29520mm3那么，每爐可裝該銑刀的個(gè)數(shù)為：n=V/v=18650.07≈18650個(gè)那么，裝料總重量為：M=0.1n=1865kg＞1200kg所以，n取12000時(shí)，M=1200kg≤1200kgRX3-75-9型中溫箱式爐的生產(chǎn)率為P=M/t退火=52.63kg/h那么，該設(shè)備處理M2.25齒輪銑刀的年負(fù)荷時(shí)數(shù)為E1=Q/P=87500/52.63=1662.55hb〕生產(chǎn)M10規(guī)格的銑刀，同理計(jì)算：v=120×120×31.0=446400mm3n=1233個(gè)M=1.41n=1738.35kg＞1200kg當(dāng)n=851時(shí)，M=1199.91kg那么，生產(chǎn)率為P=52.62kg/hE2=87500/52.62=1662.86h②滾刀a〕滾刀φ80×80生產(chǎn)φ80×80規(guī)格的滾刀，，滾刀每一個(gè)所占的空間為：v=80×80×80=512000mm3那么，每爐可裝該滾刀的個(gè)數(shù)為：n=V/v=1075.29≈1075個(gè)那么，裝料總重量為：M=0.85n=913.99kg＜1200kg所以，n取1075個(gè)RX3-75-9型中溫箱式爐的生產(chǎn)率為P=M/t退火=40.08kg/h那么，該設(shè)備處理φ80×80滾刀的年負(fù)荷時(shí)數(shù)為E1=Q/P=87500/40.08=2183.13hb〕滾刀φ115×115生產(chǎn)φ115×115規(guī)格的滾刀，，滾刀每一個(gè)所占的空間為：v=115×115×115=1520875mm3那么，每爐可裝該滾刀的個(gè)數(shù)為：n=V/v=361.99≈362個(gè)那么，裝料總重量為：M=3.1n=1122.2kg＜1200kg所以，n取362個(gè)RX3-75-9型中溫箱式爐的生產(chǎn)率為P=M/t退火=49.22kg/h那么，該設(shè)備處理φ80×80滾刀的年負(fù)荷時(shí)數(shù)為E1=Q/P=87500/49.22=1777.73h生產(chǎn)車(chē)刀車(chē)刀8×8×63同上，計(jì)算各參數(shù)當(dāng)n=4286時(shí)，M=1199.8kgP=1199.8/22.8=52.62kg/hE5=87500/52.62=1662.87h車(chē)刀19×19×150當(dāng)n=1875時(shí)，M=1200kgP=1200/22.8=52.63kg/hE5=87500/52.63=1662.55h綜上所述，RX3-75-9型中溫箱式爐用做等溫?zé)崽幚頎t適用于所有產(chǎn)品，那么該設(shè)備的年負(fù)荷時(shí)數(shù)為E=E1+E2+…+E6=10611.69h設(shè)備數(shù)量為C=E/F設(shè)=2.834，C’=3設(shè)備負(fù)荷率為K=C/C’×100%=94.47%符合二班制設(shè)備負(fù)荷率80%~90%的要求。2.3.2預(yù)熱處理設(shè)備的選擇預(yù)熱時(shí)，分一次預(yù)熱和二次預(yù)熱兩種工藝。各刀具采用的預(yù)熱工藝見(jiàn)表2-4。一次預(yù)熱法初步選用RDM-35-13型埋入式高溫鹽浴爐，爐膛尺寸200×200×500〔單位：mm〕，額定溫度1300℃，預(yù)熱溫度850℃。加熱系數(shù)為24s/mm。生產(chǎn)齒輪銑刀M2.25由于該刀具采用一次預(yù)熱法，在預(yù)熱中加熱時(shí)間為t加熱=24×8.2=196.8s查《熱處理實(shí)用技術(shù)問(wèn)答》，保溫時(shí)間可按以下經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算：τ=αKD式中τ——保溫時(shí)間〔min〕α——保溫時(shí)間系數(shù)〔min/mm〕，查《熱處理實(shí)用技術(shù)問(wèn)答》表3-4，本設(shè)計(jì)選取0.35K——工件裝爐方式修正系數(shù)，根據(jù)《熱處理實(shí)用技術(shù)問(wèn)答》表3-5選取1.0D——工件有效厚度〔mm〕那么，M2.25的保溫時(shí)間為τ保溫=0.35×1.0×8.2=2.87min=172.2s所以，該刀具預(yù)熱工藝時(shí)間為t=t加熱+τ保溫=369s該齒輪銑刀M2.25的裝料設(shè)計(jì):埋入式鹽浴爐爐膛尺寸的設(shè)計(jì)如圖2-3所示。工件距離熔鹽外表的距離一般不小于30mm，本設(shè)計(jì)a取30mm；工件距離爐膛內(nèi)壁的距離約為50mm，本設(shè)計(jì)b取50mm；熔鹽外表與爐膛口的距離約為50~100mm，本設(shè)計(jì)c取50mm；電極下端距離爐膛底的距離一般為50~70mm，本設(shè)計(jì)取50mm；電極高度65~235mm，本爐型的電極高度e取113mm，那么工件距離底部的距離大于163mm，本設(shè)計(jì)f取180mm。那么，該鹽浴爐工作空間尺寸大約為100×100×240〔單位：mm〕。由于銑刀外徑D=60mm，那么一橫排可以掛1個(gè)。銑刀有效厚度B=8.2mm，那么一列排可以掛9個(gè)，所以工件間隙寬度L=36/8=4.5mm,符合零件間距要求。銑刀一縱排最多可以掛3個(gè)。3×60=180mm，那么工件間隙L=60/2=30mm。及對(duì)應(yīng)工作空間尺寸，裝料的方式為1×9×3。所以，該銑刀的掛具可設(shè)計(jì)為橫掛3行，豎掛5列的形狀。綜上，RDM-35-13型鹽浴爐，一爐可以掛的銑刀M2.25的個(gè)數(shù)為n=1×9×3=27個(gè)那么一爐裝料量M=0.1n=2.7kg生產(chǎn)率P=M/t=〔2.7/369〕×3600=26.34kg/h設(shè)備年負(fù)荷時(shí)數(shù)E=Q/P=87500/26.34=3321.94h設(shè)備數(shù)量C=E/F設(shè)=3321.94/3744.96=0.887C’=1臺(tái)設(shè)備負(fù)荷率K=C/C’×100%=88.7%符合二班制設(shè)備負(fù)荷率80%~90%的要求。b〕車(chē)刀8×8×63該車(chē)刀采用的是一次預(yù)熱法。計(jì)算該車(chē)刀預(yù)熱時(shí)間為t=360s選用RDM-35-13型埋入式高溫鹽浴爐。該鹽浴爐工作空間尺寸大約為100×100×240〔單位：mm〕。裝料設(shè)計(jì)如下：對(duì)應(yīng)工作空間尺寸，裝料方式為3×2×2各方向工件之間的距離分別為L(zhǎng)1=33mm，L2=42mm綜上，一次裝載個(gè)數(shù)為n=12一次裝料量為M=0.28n=3.36kg生產(chǎn)率為P=M/t=33.6kg/h設(shè)備年負(fù)荷時(shí)數(shù)E=Q/P=2604.17h設(shè)備臺(tái)數(shù)C=0.7011,C’=1設(shè)備負(fù)荷率K=70.11%符合二班制設(shè)備負(fù)荷率80%~90%的要求。故，一次預(yù)熱法需用RDM-35-13型鹽浴爐2臺(tái)，分別處理這兩種刀具。二次預(yù)熱法第一次預(yù)熱本次預(yù)熱初步選用RDM—75-8型埋入式中溫鹽浴爐，爐膛尺寸為350×450×665〔單位：mm〕，額定溫度為850℃，工作空間尺寸為250×350×405〔單位:mm〕。由表2-4可知，預(yù)熱溫度為650℃，加熱時(shí)間是40s/mm。a〕生產(chǎn)齒輪銑刀M10同上，計(jì)算銑刀的預(yù)熱時(shí)間為t=651+1240=1891s使用RDM—35-8型鹽浴爐，裝料設(shè)計(jì)如下：對(duì)應(yīng)工作空間尺寸，裝料方式為3×9×2工件之間的距離分別為L(zhǎng)1=22.5mm，L2=10mm,綜上，一次裝載個(gè)數(shù)為n=54一次裝料量為M=1.41n=76.14kg生產(chǎn)率為P=M/t=40.11kg/h設(shè)備年負(fù)荷時(shí)數(shù)E1=Q/P=2181.5hb〕滾刀φ80×80計(jì)算該刀具的預(yù)熱時(shí)間為t=1680+3200=4880s裝料設(shè)計(jì)如下：對(duì)應(yīng)工作空間尺寸，裝料方式為3×4×5工件之間的距離分別為L(zhǎng)1=5mm，L2=10mm綜上，一次裝載個(gè)數(shù)為n=60一次裝料量為M=0.85n=51kg生產(chǎn)率為P=M/t=37.62kg/h設(shè)備年負(fù)荷時(shí)數(shù)E2=Q/P=2325.89h滾刀φ115×115計(jì)算該刀具的預(yù)熱時(shí)間為t=4600+2415=7015s裝料設(shè)計(jì)如下：對(duì)應(yīng)工作空間尺寸，裝料方式為2×3×4工件之間的距離分別為L(zhǎng)1=5mm，L2=2.5mm綜上，一次裝載個(gè)數(shù)為n=24一次裝料量為M=3.1n=74.4kg生產(chǎn)率為P=M/t=38.18kg/h設(shè)備年負(fù)荷時(shí)數(shù)E3=Q/P=2291.77h車(chē)刀19×19×150計(jì)算該刀具的預(yù)熱時(shí)間為t=760+399=1159s裝料設(shè)計(jì)如下：對(duì)應(yīng)工作空間尺寸，裝料方式為10×9×2工件之間的距離分別為L(zhǎng)1=17.78m，L2=9.88mm綜上，一次裝載個(gè)數(shù)為n=180一次裝料量為M=0.64n=115.2kg生產(chǎn)率為P=M/t=357.83kg/h設(shè)備年負(fù)荷時(shí)數(shù)E=Q/P=244.53h綜上所述，以上四種刀具都選用RDM-75-8型鹽浴爐，那么鹽浴爐處理各刀具所需年負(fù)荷時(shí)數(shù)的和為E=E1+E2+E3+E4=7043.69h設(shè)備臺(tái)數(shù)C=1.88，C’=2設(shè)備負(fù)荷率K=C/C’×100%=94%符合二班制設(shè)備負(fù)荷率80%~90%的要求。③二次預(yù)熱法第二次預(yù)熱a〕生產(chǎn)齒輪銑刀M10該銑刀采用的是二次預(yù)熱法，該方法的第二次預(yù)熱溫度為850℃，加熱系數(shù)為24s/mm。該銑刀的有效厚度為29.2mm，那么預(yù)熱中的加熱時(shí)間為t加熱=24×29.2=700.8s保溫時(shí)間為τ保溫=0.35×1.0×29.2=10.22min=613.2s預(yù)熱工藝總時(shí)間為t=t加熱+τ保溫=1314s由于該銑刀的尺寸太大，RDM-35-13型埋入式高溫鹽浴爐已不適用，現(xiàn)選用RDM-90-13型埋入式高溫鹽浴爐〔熱處理手冊(cè)第三版第三卷228頁(yè)〕，爐膛尺寸為450×350×700〔單位：mm〕。同理可估出該鹽浴爐工作空間尺寸大約為350×250×440〔單位：mm〕。裝料設(shè)計(jì)如下：a〕銑刀外徑為D=115mm對(duì)應(yīng)工作空間尺寸，裝料方式為3×2×10即，銑刀的排列方向與浴槽的寬平行。銑刀間的間隙為L(zhǎng)=〔440-10×31〕/9=14.4mm綜上，RDM-90-13型鹽浴爐可以一次裝載銑刀的個(gè)數(shù)為n=60那么一次裝料量為M=1.41n=84.6kg生產(chǎn)率為P=M/t=231.78kg/h設(shè)備年負(fù)荷時(shí)數(shù)E1=Q/P=377.51hb)滾刀φ80×80該滾刀采用二次預(yù)熱法，該方法第二次預(yù)熱的該方法的第二次預(yù)熱溫度為850℃，加熱系數(shù)為24s/mm。該滾刀的有效厚度為80mm，那么預(yù)熱中的加熱時(shí)間為t加熱=24×80=1920s保溫時(shí)間為t保溫=0.35×1.0×80=28min=1680s預(yù)熱工藝總時(shí)間為t=t加熱+t保溫=3600s同上，此刀具尺寸大，選用RDM-90-13型埋入式高溫鹽浴爐。裝料設(shè)計(jì)如下：對(duì)應(yīng)于工作空間尺寸，裝料方式為4×3×5那么，滾刀之間的間距為L(zhǎng)1=10mm，L2=5mm綜上，該滾刀的一次裝載個(gè)數(shù)為n=60一次裝料量為M=0.85n=51kg生產(chǎn)率為P=M/t=51kg/h設(shè)備年負(fù)荷時(shí)數(shù)E2=Q/P=1715.68hc〕滾刀φ115×115該滾刀采用的是二次預(yù)熱法，同理可計(jì)算出該刀具的第二次預(yù)熱時(shí)間為t=5175s同上，選用RDM-90-13型埋入式高溫鹽浴爐。裝料設(shè)計(jì)如下：對(duì)應(yīng)工作空間尺寸，裝料方式為3×2×3工件之間的距離分別為L(zhǎng)1=10mm，L2=2.5mm綜上，該錐柄鉆的裝載個(gè)數(shù)為n=18一次裝料量為M=3.1n=55.8g生產(chǎn)率為P=M/t=38.82kg/h設(shè)備年負(fù)荷時(shí)數(shù)E3=Q/P=2253.99hd〕生產(chǎn)車(chē)刀19×19×150該車(chē)刀采用的是二次預(yù)熱法。計(jì)算該車(chē)刀預(yù)熱時(shí)間為t=456s+399s=855s選用RDM-90-13型埋入式高溫鹽浴爐。裝料設(shè)計(jì)如下：對(duì)應(yīng)工作空間尺寸，裝料方式為9×9×2工件之間的距離為L(zhǎng)1=9.7mm，L2=17.8mm綜上，一次裝載個(gè)數(shù)為n=162一次裝料量為M=0.64n=103.68kg生產(chǎn)率為P=M/t=436.5kg/h設(shè)備年負(fù)荷時(shí)數(shù)E4=87500/P=200.7h綜上所述，使用RDM-90-13型埋入式高溫鹽浴爐處理以上刀具的年負(fù)荷時(shí)數(shù)之和為E=E1+E2+E3+E4=4547.88h設(shè)備臺(tái)數(shù)C=1.297,C’=2設(shè)備負(fù)荷率為K=70.85%符合二班制設(shè)備負(fù)荷率80%~90%的要求。2.3.3淬火加熱設(shè)備的選擇高速鋼的淬火加熱在氯化鋇鹽浴中進(jìn)行,加熱前對(duì)鹽浴進(jìn)行脫氧,以防工件氧化和脫碳。高速鋼加熱時(shí)碳化物的溶解主要取決于加熱溫度，但是在一定的加熱溫度下，有一個(gè)最適宜的加熱時(shí)間，超過(guò)這個(gè)時(shí)間，不但對(duì)提高鋼的硬度和熱硬性不起作用，反而會(huì)使鋼的晶粒長(zhǎng)大，力學(xué)性能下降，使沖擊韌度和強(qiáng)度都降低。在鹽浴爐中加熱時(shí)，各種高速鋼刀具的加熱系數(shù)一般為6~15s/mm。選取加熱系數(shù)時(shí)，應(yīng)考慮刀具的不同、裝爐量、夾具等因素。一般大型刀具選用小的加熱系數(shù)，小型刀具選用大的加熱系數(shù)；小型刀具裝爐量大時(shí)，由于碳化物的溶解需要一定的時(shí)間，因此，加熱時(shí)間最小不得小于45s。初步選用RDM-90-13型埋入式高溫鹽浴爐。加熱齒輪銑刀M2.25計(jì)算該刀具的加熱時(shí)間：由于該刀具的有效厚度只有8.2mm，那么加熱系數(shù)取15s/mm，那么t加熱=15×8.2=123s計(jì)算該刀具的保溫時(shí)間：t保溫=αKD〔α=0.17min/mm，K=1.0〕所以t保溫=0.17×1.0×8.2=83.64s該刀具淬火加熱總共時(shí)間為t=123+83.64=206.64s裝料方式設(shè)計(jì)：由上文可知，該爐型的工作空間尺寸大約為350×250×440〔單位：mm〕。對(duì)應(yīng)該尺寸，裝料方式為20×5×5。一次裝載個(gè)數(shù)為n=500一次裝料量為M=50kg生產(chǎn)率為P=M/t=871.25kg/h設(shè)備年負(fù)荷時(shí)數(shù)為E1=Q/P=100.43h加熱齒輪銑刀M10同上，計(jì)算該刀具的淬火加熱時(shí)間：該刀具有效厚度31mm，加熱系數(shù)取6s/mm。那么t=186+316.2=502.2s裝料方式設(shè)計(jì)：對(duì)應(yīng)工作空間尺寸，裝料方式為3×10×2一次裝載個(gè)數(shù)為n=60一次裝料量為M=76.14kg生產(chǎn)率為P=545.81kg/h設(shè)備年負(fù)荷時(shí)數(shù)為E2=160.31h加熱滾刀φ80×80計(jì)算該刀具的加熱時(shí)間：取加熱系數(shù)為6s/mm。那么t=1200s+816s=1296s裝料方式設(shè)計(jì)：對(duì)應(yīng)工作空間尺寸，裝料方式為3×4×5一次裝載個(gè)數(shù)為n=60一次裝料量為M=0.85n=51kg生產(chǎn)率為P=141.6kg/h設(shè)備年負(fù)荷時(shí)數(shù)E3=617.94h加熱滾刀φ115×115計(jì)算該刀具的淬火加熱時(shí)間：取加熱系數(shù)為6s/mm。那么t=690+1173=1863s裝料方式設(shè)計(jì)：對(duì)應(yīng)工作空間尺寸，裝料方式為2×3×3一次裝載個(gè)數(shù)為n=18一次裝料量為M=55.8g生產(chǎn)率為P=107.82kg/h設(shè)備年負(fù)荷時(shí)數(shù)E4=811.54h加熱車(chē)刀8×8×63計(jì)算該刀具的淬火加熱時(shí)間：取加熱系數(shù)為15s/mm。那么t=120+81.6=201.6s裝料方式設(shè)計(jì)：對(duì)應(yīng)工作空間尺寸，裝料方式為15×11×3一次裝載個(gè)數(shù)為n=495一次裝料量為M=14.85生產(chǎn)率為P=265.18kg/h設(shè)備年負(fù)荷時(shí)數(shù)E5=329.96h加熱車(chē)刀19×19×150計(jì)算該刀具的淬火加熱時(shí)間：取加熱系數(shù)為6s/mm。那么t=114+193.8=307.8s裝料方式設(shè)計(jì)：對(duì)應(yīng)工作空間尺寸，裝料方式為8×6×1一次裝載個(gè)數(shù)為n=48一次裝料量M=20.16kg生產(chǎn)率為P=235.79kg/h設(shè)備年負(fù)荷時(shí)數(shù)E6=371.09h綜上所述，使用RDM-90-13型鹽浴爐處理各刀具的年負(fù)荷時(shí)數(shù)之和為E=E1+E2+…+E6=2591.19設(shè)備臺(tái)數(shù)C=E/F設(shè)=0.7446，C’=1設(shè)備負(fù)荷率為K=74.46%符合二班制設(shè)備負(fù)荷率80%~90%的要求。2.3.4淬火冷卻設(shè)備的選擇由于高速鋼的合金含量高，因此具有很好的淬透性。高速鋼淬火冷卻方法主要有油冷、分級(jí)淬火、等溫淬火三種，本設(shè)計(jì)主要采用油冷和分級(jí)淬火兩種。淬火油槽將加熱后的工件在油中冷卻至300~400℃后，取出空冷。這種方法簡(jiǎn)單易行，工件外表油跡燒盡后，可趁熱校直。但冷速塊，淬火應(yīng)力大，容易引起畸變和開(kāi)裂；同時(shí)，油燃燒時(shí)產(chǎn)生煙霧，污染工作環(huán)境。此法只適用于形狀簡(jiǎn)單、尺寸較大的刀具淬火或單件的淬火。由于車(chē)刀形狀簡(jiǎn)單，故采用油冷淬火。淬火槽主要由槽體、攪動(dòng)裝置、控溫裝置組成。槽體選用3~5mm〔小型槽〕的鋼板焊成，周?chē)揭孕弯摓榧訌?qiáng)肋，以提高其強(qiáng)度和剛性；底座由型鋼制成，便于安裝和運(yùn)輸。為保證工件淬入槽中或淬火介質(zhì)膨脹時(shí)，淬火介質(zhì)不致溢出槽外，以及便于介質(zhì)循環(huán)冷卻，一般在槽口邊緣外側(cè)設(shè)有溢流槽。鹽浴爐用的淬火槽多為立方體，槽的長(zhǎng)寬尺寸應(yīng)大于最大爐底長(zhǎng)寬尺寸，深度大于最長(zhǎng)垂直淬火零件的長(zhǎng)度。攪動(dòng)裝置選用螺旋槳攪動(dòng)。控溫裝置分加熱裝置和冷卻裝置，加熱采用管狀加熱元件置于淬火槽內(nèi)將淬火介質(zhì)加熱；冷卻采用更換淬火介質(zhì)的方法。2．分級(jí)淬火鹽浴爐分級(jí)溫度一般為580~620℃。分級(jí)淬火可以大大減少畸變和開(kāi)裂傾向。加熱后的工件經(jīng)分級(jí)停留后，工件表里溫度都降低到分級(jí)溫度，內(nèi)外溫差減小。隨后，從分級(jí)溫度在空氣中冷卻是，冷卻速度比擬緩慢，沿工件截面產(chǎn)生馬氏體轉(zhuǎn)變的不同時(shí)性減小，因而可顯著減小組織應(yīng)力和熱應(yīng)力，從而減小畸變可開(kāi)裂傾向。分級(jí)淬火可分為一次、二次或?qū)掖畏旨?jí)淬火。本設(shè)計(jì)采用一次分級(jí)淬火，將工件放入580~620℃的中性鹽浴中，保持一段時(shí)間〔相當(dāng)于淬火加熱時(shí)間〕，然后空冷至室溫。一次分級(jí)淬火用于一般刀具，操作簡(jiǎn)單，能保證質(zhì)量。初步選用RDM-75-8型埋入式中溫鹽浴爐，額定溫度為850℃，爐膛尺寸為350×450×665(單位：mm)，那么工作空間尺寸大約為250×350×405〔單位：mm〕。為了便于工人操作，減少不必要的麻煩，各刀具裝料方式仍然采用淬火加熱時(shí)對(duì)應(yīng)的的裝料方式。即除了溫度不同，其它所有分級(jí)淬火工藝跟淬火加熱相同。故，使用RDM-75-8型鹽浴爐處理各刀具的年負(fù)荷時(shí)數(shù)之和仍然為E=E1+E2+…+E6=2591.4設(shè)備臺(tái)數(shù)C=E/F設(shè)=0.7446，C’=1設(shè)備負(fù)荷率為K=74.46%符合二班制設(shè)備負(fù)荷率80%~90%的要求。2.3.5回火設(shè)備的選擇高速鋼的回火溫度一般為550~570℃，保溫時(shí)間通常為60min，回火次數(shù)不少于三次，每次回火冷卻都要冷至室溫。初步選用RJ2-35-6型低溫井式電阻爐，額定溫度為650℃，爐膛尺寸為500〔直徑〕×650〔高〕，最大一次裝料量250kg。設(shè)計(jì)一次裝爐量為160kg，那么生產(chǎn)率為160kg/h。該井式爐用于處理所有刀具，故其年產(chǎn)量為525t。設(shè)備年負(fù)荷時(shí)數(shù)為E=525000/160=3281.25h設(shè)備臺(tái)數(shù)C=1.762，C’=2設(shè)備負(fù)荷率為K=87.62%符合二班制設(shè)備負(fù)荷率80%~90%的要求。熱處理車(chē)間設(shè)備計(jì)算表序號(hào)設(shè)備名稱(chēng)工件名稱(chēng)工序名稱(chēng)設(shè)備生產(chǎn)率〔kg/h〕年生產(chǎn)量〔kg〕設(shè)備年負(fù)荷時(shí)數(shù)〔h〕設(shè)備年時(shí)基數(shù)〔h〕設(shè)備數(shù)量設(shè)備負(fù)荷率〔%〕計(jì)算值采用值123熱處理車(chē)間設(shè)備明細(xì)表序號(hào)設(shè)備名稱(chēng)編號(hào)規(guī)格型號(hào)用途數(shù)量外形尺寸重量〔t〕功率〔kW〕價(jià)格長(zhǎng)寬高每臺(tái)總重每臺(tái)總計(jì)12熱處理車(chē)間設(shè)備分類(lèi)統(tǒng)計(jì)表序號(hào)設(shè)備種類(lèi)設(shè)備數(shù)量〔臺(tái)〕熱處理爐高中頻2.3.6熱處理車(chē)間輔助設(shè)備的選擇a〕起重運(yùn)輸設(shè)備起重運(yùn)輸設(shè)備應(yīng)根據(jù)所起吊零件的最大起重量，并考慮到零件吊具、吊架、墊盤(pán)及各種裝料罐的重量，以及特殊設(shè)備的安裝、維修等需要而進(jìn)行選用。簡(jiǎn)單機(jī)械化熱處理車(chē)間，主要采用吊車(chē)起重運(yùn)輸，如橋式起重機(jī)、梁式起重機(jī)、單軌吊車(chē)〔單軌氣動(dòng)或電動(dòng)葫蘆〕。本設(shè)計(jì)車(chē)間屬簡(jiǎn)單機(jī)械化車(chē)間，且生產(chǎn)中小零件，故采用梁式起重機(jī)〔起重5t〕，地面操作。車(chē)間內(nèi)部運(yùn)輸可用手推車(chē)、電瓶車(chē)、電動(dòng)平車(chē)。對(duì)車(chē)間外運(yùn)輸采用電瓶車(chē)、汽車(chē)。b〕清洗清理設(shè)備為去除零件淬油后油污垢，可采用清洗槽、室式清洗機(jī)或輸送帶式清洗機(jī)，選用堿性清洗液或合成洗滌劑。為清理零件外表的氧化皮等，可采用噴砂機(jī)、噴丸機(jī)、清理滾筒、軟砂輪機(jī)、風(fēng)動(dòng)砂輪機(jī)及酸洗槽等。如：可選用6GM-5M5R履帶式拋丸機(jī)。c〕校直設(shè)備矯正零件淬火后的變形，可采用手動(dòng)螺旋壓床、油壓校直機(jī)或機(jī)械壓床進(jìn)行校直。檢查設(shè)備為檢查工件淬火或調(diào)質(zhì)后的硬度，一般采用洛氏、肖氏、布氏硬度計(jì)。檢查大型零件，采用懸臂式或龍門(mén)式布氏硬度計(jì)、手提式布氏硬度計(jì)。為檢查零件表層裂紋，采用磁粉探傷儀、螢光探傷儀。為檢查零件內(nèi)部質(zhì)量，采用超聲波探傷儀。刀具焊接設(shè)備為切削工具焊接刀桿，用對(duì)焊機(jī)；鑲焊刀頭可用釬焊機(jī)或高頻焊接設(shè)備。存放工夾具的裝置一般中小工具可用工具架；大型熱處理件的各式裝配吊具，應(yīng)專(zhuān)設(shè)吊掛具的支架及卸吊具的卸料坑。g〕切取試樣設(shè)備為從零件上切取試樣，可采用各種鋸床或切割機(jī)。h〕其他設(shè)備視車(chē)間的規(guī)模和工藝需要而定，有的車(chē)間專(zhuān)設(shè)快速試驗(yàn)室，配有日常生產(chǎn)需要的金相、化學(xué)分析、滲碳層檢查、煤氣、保護(hù)氣等分析試驗(yàn)設(shè)備；機(jī)修間配有一定的各式機(jī)械加工車(chē)床、氣焊、電焊及制造感應(yīng)器的鉗工設(shè)備；儀表修理間配有簡(jiǎn)單的儀表校正維修設(shè)備；維修組配有維護(hù)、修筑各種爐子、裝置的設(shè)備。第三章車(chē)間建筑物3.1熱處理車(chē)間的位置根據(jù)工廠的生產(chǎn)性質(zhì)和特點(diǎn)的不同，熱處理車(chē)間可以單獨(dú)建筑廠房，也可以與工序相鄰的車(chē)間共用一幢廠房。本設(shè)計(jì)車(chē)間采用獨(dú)立的廠房建筑，與鍛工車(chē)間鄰近。熱處理車(chē)間如鍛工車(chē)間的位置關(guān)系如圖3-1所示。3.2車(chē)間的要求熱處理車(chē)間在生產(chǎn)過(guò)程中散發(fā)出大量的熱、煙、蒸氣以及其它有害氣體。因此，對(duì)它有以下要求。防火根據(jù)“關(guān)于建筑設(shè)計(jì)防火的原那么規(guī)定〞，熱處理建筑物耐火等級(jí)一般為二級(jí)，要求隔墻、墻、地面、頂棚等必須耐火。對(duì)改建廠的木結(jié)構(gòu)廠房用作熱處理車(chē)間時(shí)，應(yīng)根據(jù)防火要求作相應(yīng)的防火處理。二、通風(fēng)條件廠房要有足夠的高度，合理地開(kāi)設(shè)天窗，使廠房有良好的自然通風(fēng)條件，保證散熱、逸出煙氣和有害氣體，確保廠房?jī)?nèi)的衛(wèi)生和溫度。三、采光和消防廠房的結(jié)構(gòu)、構(gòu)造應(yīng)注意防火，故廠房至少有一側(cè)靠外墻，墻上對(duì)外開(kāi)有大門(mén)，以便運(yùn)輸和防火。還應(yīng)保證有良好的采光條件。3.3熱處理車(chē)間面積指標(biāo)3.3.1車(chē)間面積的組成熱處理車(chē)間面積大小決定于生產(chǎn)規(guī)?！采a(chǎn)任務(wù)的大小〕、各種設(shè)備的型號(hào)及其數(shù)量、工藝操作的需要等因素。根據(jù)用途，將熱處理車(chē)間所占用的面積劃分為三類(lèi)：生產(chǎn)面積、輔助面積和生活面積。一、生產(chǎn)面積是指進(jìn)行各主要工序，輔助工序及與主要、輔助工序有關(guān)的操作所占用的面積。如退火、正火、淬火及回火、滲碳、氮化和感應(yīng)加熱小組中的爐子、加熱裝置及淬火槽〔淬火機(jī)床〕等。本身所占用的面積，操作所需的面積及工人在操作時(shí)所需通路的面積等，均屬于生產(chǎn)面積。此外，與車(chē)間隔開(kāi)的感應(yīng)加熱裝置、噴砂〔丸〕、酸洗等室所占的面積也屬于生產(chǎn)面積。校直、檢查等工序的工作地也屬于生產(chǎn)面積〔檢查也有放在輔助面積內(nèi)的〕。二、輔助面積輔助面積是指安設(shè)為生產(chǎn)效勞的、不直接參與主要和輔助工序的機(jī)構(gòu)所占的面積。其大小一般約占生產(chǎn)面積的30%~50%。輔助面積包括車(chē)間配電室、控制氣體發(fā)生站、煤氣發(fā)生站、油冷卻裝置〔有時(shí)也可認(rèn)為是主要設(shè)備〕、修配室、儀表室、通風(fēng)室、車(chē)間倉(cāng)庫(kù)、中間倉(cāng)庫(kù)、輔助材料庫(kù)及車(chē)間總車(chē)道等所占的面積三、生活面積生活面積主要是設(shè)置一些與生活有關(guān)的處、所所占的面積。如辦公室、會(huì)議室、更衣室、淋浴室、廁所等。為充分發(fā)揮工業(yè)建筑在生產(chǎn)上的作用、減少投資、不妨害生產(chǎn)起見(jiàn)，一般生活面積的位置設(shè)在車(chē)間外部較為合理，多半布置在車(chē)間外部的兩側(cè)或兩端。但照顧到男女工人或工作人員的使用方便，又不能影響車(chē)間的將來(lái)開(kāi)展。具體布置由土建考慮。熱處理車(chē)間面積除上述三局部外，設(shè)計(jì)時(shí)還應(yīng)考慮到所設(shè)計(jì)的熱處理車(chē)間的開(kāi)展遠(yuǎn)景，在生產(chǎn)面積中應(yīng)留有備用面積。車(chē)間面積指標(biāo)a〕半成品、成品熱處理車(chē)間每平方米總面積生產(chǎn)指標(biāo)見(jiàn)表3-1。表3-1半成品、成品熱處理車(chē)間每平方米總面積生產(chǎn)指標(biāo)序號(hào)車(chē)間類(lèi)型規(guī)模指標(biāo)〔t/㎡〕1成品、半成品熱處理小型1.5~2.02中型1.8~2.53大型2.5~3.0本設(shè)計(jì)熱處理車(chē)間屬大型規(guī)模，生產(chǎn)指標(biāo)取2.0，那么該車(chē)間的總面積為S=720/2.0=360㎡b〕車(chē)間總面積劃分指標(biāo)見(jiàn)表3-2。表3-2車(chē)間總面積劃分指標(biāo)序號(hào)面積劃分百分比〔%〕1生產(chǎn)面積占總面積70~802輔助面積占總面積10~153主要通道占總面積10~15本設(shè)計(jì)車(chē)間主要通道面積占總面積15%〔54㎡〕，輔助面積占總面積15%〔54㎡〕，生產(chǎn)面積占70%〔252㎡〕。c〕熱處理設(shè)備占地單位車(chē)間面積處理量，小型淬火爐〔間隙式〕處理量取1.0t/〔㎡·月〕,小型回火爐〔間隙式〕處理量取2.0t/〔㎡·月〕。d〕成品倉(cāng)庫(kù)面積，成品倉(cāng)庫(kù)面積可根據(jù)生產(chǎn)任務(wù)下式計(jì)算A=qd/H式中A——倉(cāng)庫(kù)面積〔㎡〕d——零件存放天數(shù)，成品熱處理車(chē)間為3~5天，取4天q——生產(chǎn)任務(wù)〔t/天〕，2.11t/天H——每㎡倉(cāng)庫(kù)面積荷重，對(duì)成品件為0.8~1t，取1t。那么，成品倉(cāng)庫(kù)面積為A=8.43㎡3.4車(chē)間建筑物的要求由于熱處理車(chē)間生產(chǎn)規(guī)模、產(chǎn)品特點(diǎn)、工藝特點(diǎn)、操作特點(diǎn)、設(shè)備及組織生產(chǎn)的特點(diǎn)、熱處理車(chē)間與相鄰車(chē)間的關(guān)系等因素不同，車(chē)間在生產(chǎn)過(guò)程中散發(fā)的熱量、有害氣體的影響不同和需要采暖、通風(fēng)、照明等情況的差異，所以對(duì)廠房建筑的要求也不盡相同。一般來(lái)說(shuō)，熱處理車(chē)間廠房多為長(zhǎng)方形，用單跨、雙跨平行單層建筑。原那么上應(yīng)減少占地面積、減少外墻面積、減少柱基，以利于節(jié)約。車(chē)間平面尺寸以支柱軸線為基準(zhǔn)，兩行柱子之間的距離稱(chēng)為跨度，一行中兩相鄰柱子之間的距離稱(chēng)柱距，每一個(gè)跨度范圍稱(chēng)為開(kāi)間。車(chē)間高度常以車(chē)間地面為基準(zhǔn)，通常所稱(chēng)車(chē)間高度為自地面至房架下弦的距離。吊車(chē)高度為地面至吊車(chē)軌面的距離。熱處理車(chē)間廠房的主要組成局部為：柱子、外墻、根底、隔墻、地坪、門(mén)窗、梁架、天窗、房頂及地下室、地道、地溝等。本設(shè)計(jì)車(chē)間跨度取15米，柱距取6米，參見(jiàn)表3-3。表3-3不同規(guī)模的熱處理車(chē)間跨度和柱距序號(hào)跨度〔m〕柱距〔m〕適用車(chē)間類(lèi)型1126單件小批生產(chǎn)車(chē)間2156成批生產(chǎn)的半成品熱處理車(chē)間和有大型鍛模的輔助生產(chǎn)熱處理車(chē)間3186成批生產(chǎn)并有大型設(shè)備的熱處理車(chē)間和大型輔助生產(chǎn)熱處理車(chē)間418×26大批量及流水作業(yè)生產(chǎn)的半成品熱處理車(chē)間524×212大批量及流水作業(yè)生產(chǎn)的鍛件熱處理車(chē)間那么車(chē)間的長(zhǎng)寬尺寸為24m×15m。廠房高度決定于熱處理設(shè)備及垂直起吊最大零件的長(zhǎng)度。裝有井式爐的車(chē)間高度，決定于井式爐平臺(tái)標(biāo)高、最長(zhǎng)零件長(zhǎng)度、吊具長(zhǎng)度、吊車(chē)有關(guān)尺寸等。自地面到車(chē)間吊車(chē)軌頂高的距離，可以用下面公式估算。H=A+B+L+E+C式中H——廠房吊車(chē)軌頂高度A——井式爐突出地面的高度B——吊運(yùn)的最長(zhǎng)件離A得距離，一般不小于400~500mmL——最長(zhǎng)件的長(zhǎng)度〔包括試樣和吊頭的長(zhǎng)度〕E——吊具的長(zhǎng)度C——吊鉤中心與吊車(chē)軌面的最小極限距離〔可從有關(guān)起重運(yùn)輸設(shè)備查得〕一般情況下，沒(méi)有吊車(chē)的成批生產(chǎn)的熱處理車(chē)間的下弦高度為8~9m。第四章熱處理車(chē)間平面布置；4.1設(shè)備布置間距爐子后端距墻柱的距離,一般箱式爐取1~2m；爐子之間的距離，小型爐0.8~1.2m；中型爐1.2~1.5m，大型爐1.5~2.0m，間隙式爐組成的生產(chǎn)線0.5~0.8m，連續(xù)爐3.0~4.0m；井式爐間的距離，小型爐0.8~1.2m，中型爐1.2~1.5m，大型爐2.5~4m。井式爐爐口距地面的距離，滲碳爐0.3m，正火、回火爐0.7~0.9m。爐子安裝的高度，即爐口平面到地平的距離，工人操作時(shí)，一般為0.85~0.9m。第五章熱處理車(chē)間的生產(chǎn)組織與人員5.1生產(chǎn)組織為適應(yīng)熱處理生產(chǎn)管理與調(diào)度方便，除一些規(guī)模較小的工段、小組和流水線上的熱處理局部，如鑄、鍛車(chē)間小型毛坯熱處理工段，機(jī)械加工生產(chǎn)線上的感應(yīng)加熱淬火局部，可分屬各有關(guān)車(chē)間外，熱處理通常宜作為獨(dú)立的車(chē)間，以利生產(chǎn)技術(shù)的開(kāi)展、產(chǎn)品質(zhì)量的提高和進(jìn)行本錢(qián)核算.5.2根本工作人員在規(guī)劃設(shè)計(jì)中，根本工人數(shù)量確實(shí)定是按指標(biāo)進(jìn)行估算，每一根本工人的產(chǎn)量參考指標(biāo)如下表格.在初步設(shè)計(jì)階段那么要根據(jù)加熱設(shè)備及其他生產(chǎn)設(shè)備的實(shí)際定員數(shù)和負(fù)荷率計(jì)算確定：根本工人數(shù)=計(jì)算設(shè)備的年負(fù)荷時(shí)數(shù)*設(shè)備定員數(shù)/工人年時(shí)基數(shù).設(shè)備定員數(shù)應(yīng)根據(jù)實(shí)際需要，盡量考慮多機(jī)臺(tái)管理，減少設(shè)備定員，使工人滿(mǎn)負(fù)荷工作，提高勞動(dòng)成產(chǎn)率.表5-1車(chē)間根本生產(chǎn)工人計(jì)算指標(biāo)序號(hào)設(shè)備類(lèi)型熱處理工序每臺(tái)設(shè)備所需的人數(shù)/人總計(jì)/人1中溫箱式爐退火12*〔1*5+2*6+1*2〕+1+1=402埋入式高溫鹽浴爐預(yù)熱、淬火23低溫井式電阻爐回火14校直機(jī)校直15.3其他人員其他人員可按下表各類(lèi)人員所占根本工人的百分比確定.表5-2車(chē)間其他人員的計(jì)算指標(biāo)序號(hào)人員類(lèi)別占根本生產(chǎn)工人比〔%〕人數(shù)〔人〕總計(jì)〔人〕1輔助工人30～409152工程技術(shù)人員10～1233管理人員4～514效勞人員1～215檢驗(yàn)人員4～71車(chē)間總?cè)藬?shù)=40+15=55〔人〕.第六章車(chē)間用電與用水量的計(jì)算6.1車(chē)間用電量的計(jì)算工藝用電是指熱處理各工序加熱金屬用的電能.每年的平均耗電量Q年=P×ф×K×k1〔公式7-1〕式中Q年——年平均耗電量 P——爐子的功率Ф——爐子的年時(shí)基數(shù) K——爐子的負(fù)荷率k1——爐子的功率利用系數(shù)，一般不超過(guò)0.5，這里取0.5.表6-1熱處理車(chē)間設(shè)備明細(xì)表序號(hào)設(shè)備名稱(chēng)額定溫度℃規(guī)格型號(hào)用途數(shù)量年負(fù)荷時(shí)數(shù)h負(fù)荷率功率〔kw〕每臺(tái)1中溫箱式爐950RX3-75-9退火310611.69h94.47%752埋入式高溫鹽浴爐1300RDM-35-13一次預(yù)熱25926.08h79.14%351300RDM-90-13淬火加熱預(yù)熱37773.57h74.46%903埋入式中溫鹽浴爐850RDM-75-8淬火冷卻預(yù)熱37139.38h84.23%754低溫井式電阻爐650RJ2-35-6回火26562.5h87.62%35①等溫退火，使用的設(shè)備是RX3-75-9，功率75kw，年時(shí)基數(shù)共10611.69h，設(shè)備負(fù)荷率為0.9447，故：Q1=75×10611.69×0.9447×0.5=375932.38kw·h同理可得：②一次預(yù)熱，設(shè)備為RDM-35-13Q2=35×5926.08×0.7914×0.5=82073.24kw·h③淬火冷卻預(yù)熱，使用設(shè)備為RDM-75-8Q3=75×7139.38×0.8423×0.5=225506.24kw·h④淬火加熱預(yù)熱，設(shè)備為RDM-90-13Q4=90×7773.57×0.7446×0.5=260469.01kw·h⑤回火，設(shè)備為RJ2-35-6Q5=35×6562.5×0.8762×0.5=100626.09kw·h綜上所述：每年的平均耗電量Q年=Q1+Q2+Q3+Q4+Q5=1044606.96kw·h6.2車(chē)間全年用水量的計(jì)算根據(jù)文獻(xiàn)《熱處理車(chē)間設(shè)計(jì)》第八章內(nèi)容，熱處理車(chē)間全年生產(chǎn)用水包括如下幾個(gè)方面：淬火、回火冷卻、法藍(lán)、清洗、酸洗等工藝用水W1=Ae〔m3/年〕〔公式7-2〕式中W1——某種工藝年用水量〔m3/年〕A——工藝年生產(chǎn)綱領(lǐng)〔t/年〕e——工藝用水指標(biāo)〔m3/t〕查《熱處理車(chē)間設(shè)計(jì)》表8-9b，得知鋼號(hào)零件在淬火槽中冷卻e為6-8，這里e取7；高溫回火冷卻，e為3-4，這里e取3；零件清洗e為0.3-0.5，e取0.4.該設(shè)計(jì)生產(chǎn)綱領(lǐng)是