銼刀的設(shè)計及熱處理工藝

課 程 設(shè) 計 任 務(wù) 書設(shè) 計 題 目 年產(chǎn)量為 99.6 噸的扁平中齒雙紋 T12A 銼刀 學 生 姓 名 學 生 學 號 專 業(yè) 班 級 金屬材料 13-2 班 指 導 教 師 設(shè)計題目成績課程設(shè)計主要內(nèi)容各位同學根據(jù)設(shè)計題目，編制課程設(shè)計任務(wù)書，其中應(yīng)包括如下內(nèi)容：制定熱處理工藝、工作制度、年時基數(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，并繪制出設(shè)備在車間的平面布置圖。具體要求如下：1、 確定工件的形狀、尺寸，制定出車間的工作制度、年時基數(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、 對于沒有給出材料的零件，選擇材料，要論述工件的服役條件及對材料性能的要求；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?shù)臒崽幚碓O(shè)備，對主要的加熱設(shè)備的爐體結(jié)構(gòu)、爐膛尺寸要進行計算和論述，根據(jù)計算結(jié)果選擇定型熱處理設(shè)備，并確定其詳細參數(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)備臺套數(shù)；5、 合理地設(shè)計工件的熱處理生產(chǎn)線，畫出設(shè)備在車間里面的平面布置圖（該圖要求用計算機繪制，并用 A3 紙打印出來，圖中設(shè)備用參考圖例畫出，其它的要按照國家標準畫出） ；6、 設(shè)計任務(wù)書按照如下順序進行裝訂：封面、表格、目錄、具體內(nèi)容、參考文獻；設(shè)計任務(wù)書封面、表格請見后面附件，表格中設(shè)計題目由同學填寫，設(shè)計任務(wù)書除了封面、表格、目錄以外，其余每頁應(yīng)該標注頁碼，并在目錄部分自動生成。7、 將上述工作內(nèi)容按學校要求規(guī)定裝訂成冊，由班長在課程設(shè)計結(jié)束前一天交給相關(guān)老師，同時將每個同學的電子文擋一起上交。指導教師評語目錄一、綜述 .5二、熱處理車間任務(wù) .6（1）工作條件分析 .6（2）零件的形狀與尺寸 .72.21.銼刀認知 .72.22銼刀分類 .72.23.銼刀規(guī)格 .82.24.銼刀的選用 .92.25.銼刀的保養(yǎng) .92.26.本車間所選用的銼刀尺寸 .9（3）車間生產(chǎn)綱領(lǐng)、年時基數(shù)、工作制度 .112.31.生產(chǎn)綱領(lǐng) .112.32.年時基數(shù) .112.33.車間工作制度 .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 .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 退火臺車式爐設(shè)計 .22524 淬火鹽浴爐爐結(jié)構(gòu)簡介 .235. 25 淬火鹽浴爐設(shè)計 .23526 回火爐結(jié)構(gòu)簡介 .24527 回火爐結(jié)構(gòu)設(shè)計 .24(3)熱處理設(shè)備數(shù)量的計算 .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)計要求 .27（2）輔助設(shè)備 .276.21.校直設(shè)備 .276.23.起重運 輸機械 .286.24.清理設(shè)備 .30七車間設(shè)計 .30（1）車間在廠區(qū)內(nèi)的位置 .30（2）車間面積及面積指標 .31（3）布局原則 .31（4）車間設(shè)備布局間距 .32（5）電氣 .34（6） 生產(chǎn)用水消耗量及費用 .34八、參考文獻 .35一、綜述金屬熱處理是機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成分，而是通過改變工件內(nèi)部的顯微組織，或改變工件表面的化學成分，賦予或改善工件的使用性能。其特點是改善工件的內(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性能、物理性能和化學性能，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良好的環(huán)境及先進設(shè)備，總的來說就是一個設(shè)計得當?shù)臒崽幚碥囬g。設(shè)計的主要內(nèi)容整個熱處理車間的設(shè)計過程。熱處理車間生產(chǎn)任務(wù)、工作制度及年時基數(shù)、工藝設(shè)計、熱處理設(shè)備的選擇與計算、車間設(shè)備組織與布置、車間動力和輔助材料消耗量計算、 熱處理的生產(chǎn)安全與環(huán)境保護、熱處理車間人員定額、熱處理車間的建設(shè)投資及技術(shù)經(jīng)濟指標等方面，對熱處理車間進行設(shè)計。從熱處理技術(shù)的現(xiàn)狀和水平，掌握其發(fā)展趨勢，大力發(fā)展先進的熱處理新技術(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)，實現(xiàn)“優(yōu)質(zhì)、高效、節(jié)能、降耗、無污染、低成本、專業(yè)化生產(chǎn)”的方向上設(shè)計熱處理車間。車間設(shè)計的主要內(nèi)容，一般熱處理車間的設(shè)計，應(yīng)包括如下主要內(nèi)容：（1）確定材料、服役條件、對材料性能的要求；（2）確定零件形狀、尺寸；（3）車間生產(chǎn)綱領(lǐng)、工作制度、年時基數(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?shù)臒崽幚碓O(shè)備；（6）合理設(shè)計工件熱處理生產(chǎn)線；（7）對公共系統(tǒng)設(shè)計的要求；（8）生產(chǎn)安全與環(huán)境保護；（9）工藝設(shè)備平面布置圖與設(shè)備明晰表；二、熱處理車間任務(wù)本設(shè)計的任務(wù)是設(shè)計一間生產(chǎn) T12A 鋼銼刀的熱處理車間。（1）工作條件分析T,碳：12 1.2%含碳量 A：高級 T12A 鋼 高級優(yōu)質(zhì)碳素工具鋼T12A 碳素工具鋼，該鋼是過共析鋼,由于含碳量高,淬火后仍有較大的過剩碳化物, 可加工性好、價格便宜、來源容易。但其缺點是：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、形狀簡單、輕負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 Ac1 Acm Ar1溫度（近似值）/ 730 820 700參考對應(yīng)牌號中國 GB 標準牌號 T12、中國臺灣 CNS 標準牌號 SK120、德國 DIN 標準材料編號 1.1663、德國 DIN 標準牌號 C125W2、法國 AFN0R 標準牌號 Y2120、法國 NF 標準牌號 C12E3U、意大利 UNI 標準牌號 C120KU、酉班牙 UNE 標準牌號 (C120)、日本 JIS 標準牌號 SK120、美國 ASTM/AISI/SAE 標準牌號 W1A-11、美國 UNS 標準牌號 T72301、俄羅斯 r0CT 標準牌號 Y12、國際標準化組織 (ISO) 標準牌號 TC120、瑞典 SS 標準牌號 1885、英國 B5 標準牌號 BW1C、韓國 KS 標準牌號 STC2. 1（2）零件的形狀與尺寸2.21.銼刀認知：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，主要用來對金屬、木料、皮革等工件表面層作微量加工，銼削的最高精度可達 0.01mm，表面粗糙度可達 1.6-0.8m.。銼削加工范圍包括：平面、臺階面、角度、曲面、溝槽和各種復雜的表面等，以及配鍵、只做樣板和裝配時對工件的修整等。2.22銼刀分類：A.按銼齒的大小分：粗齒銼、中齒銼、細齒銼和油光銼等；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（或稱鉗工銼）：使用最多的是異形銼：異形銼是用來銼削工件特殊表面用的。有刀口銼、菱形銼、扁三角銼、橢圓錯、圓肚銼等；B.整形銼（或稱什錦銼）：用于修整細小部分的表面，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，以斷面邊長表示，如 ；B.粗細規(guī)格：以銼刀每 10mm 長度內(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)價格材料的軟硬、價格余量、精度和表面粗糙度的要求選擇銼刀齒的粗細。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)為延長銼刀的使用壽命，必須遵守以下幾個原則：A.不準用新銼刀銼屑硬金屬；B.不準用銼刀銼淬硬材料；C.不準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，要經(jīng)常用鋼絲刷清理齒紋（槽）的銼屑；E.銼削