年產500噸的熱處理車間設計說明書(編輯修改稿)

　

【文章內容簡介】 9= 綜上， RDM9013型鹽浴爐可以一次裝載銑刀的個數為 n=60 則一次裝料量為 M== 生產率為 P=M/t=設備年負荷時數 E1=Q/P= 熱處理車間設計說明書 17 b) 滾刀φ 80 80 該滾刀采用二次預熱法，該方法第二次預熱的該方法的第二次預熱溫度為850℃，加熱系數為 24s/mm。該滾刀的有效厚度為 80mm，則預熱中的加熱時間為 t 加熱 =24 80= 1920s 保溫時間為 t 保溫 = 80= 28min= 1680s 預熱工藝總時間為 t=t 加熱 +t 保溫 = 3600s 同上，此刀具尺寸大，選用 RDM9013 型埋入式高溫鹽浴爐。 裝料設計如下： 對應于工作空間尺寸，裝料方式為 4 3 5 則，滾刀之間的間距為 L1=10mm， L2=5mm 綜 上，該滾刀的一次裝載個數為 n=60 一次裝料量為 M== 51kg 生產率為 P=M/t= 51kg/h 設備年負荷時數 E2=Q/P= c）滾刀φ 115 115 該滾刀采用的是二次預熱法，同理可計算出該刀具的第二次預熱時間為 t=5175s 同上，選用 RDM9013 型埋入式高溫鹽浴爐。 裝料設計如下： 對應工作空間尺寸，裝料 方式為 3 2 3 工件之間的距離分別為 L1=10mm， L2= 綜上，該錐柄鉆的裝載個數為 n=18 一次裝料量為 M== 生產率為 P=M/t= 熱處理車間設計說明書 18 設備年負荷時數 E3=Q/P= d）生產車刀 19 19 150 該車刀采用的是二次預熱法。 計算該車刀預熱時間為 t= 456s+ 399s= 855s 選用 RDM9013 型埋入式高溫鹽浴爐。 裝料設計如下： 對應工作 空間尺寸，裝料方式為 9 9 2 工件之間的距離為 L1= ， L2= 綜上，一次裝載個數為 n=162 一次裝料量為 M== 生產率為 P=M/t= 設備年負荷時數 E4=87500/P= 綜上所述，使用 RDM9013 型埋入式高溫鹽浴爐處理以上刀具的年負荷時數之和為 E=E1+E2+E3+E4= 設備臺數 C=,C’ =2 設備負荷率為 K=% 符合二班制設備負荷率 80%~90%的要求。 淬火加熱設備的選擇 高速鋼的淬火加熱在氯化鋇鹽浴中進行 ,加熱前對鹽浴進行脫氧 ,以防工件氧化和脫碳。 高速鋼加熱時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，有一個最合適的加熱時間，超過這個時間，不但對提高鋼的硬度和熱硬性不起作用，反而會使鋼的晶粒長大，力學性能下降，使沖擊韌度和強度都降低。 在鹽浴爐中加熱時，各種高速鋼刀具的加熱系數一般為 6~15s/mm。選取加熱系數時，應考慮刀具的不同、裝爐量、夾具等因素。一般大型刀具選用小的加熱系數 ，小型刀具選用大的加熱系數；小型刀具裝爐量大時，由于碳化物的溶解需要一定的時間，因此，加熱時間最小不得小于 45s。 初步選用 RDM9013 型埋入式高溫鹽浴爐。 熱處理車間設計說明書 19 a） 加熱齒輪銑刀 計算該刀具的加熱時間： 由于該刀具的有效厚度只有 ，則加熱系數取 15s/mm，則 t 加熱 =15 =123s 計算該刀具的保溫時間： t 保溫 =α KD（α =， K=） 所以 t 保溫 = = 該刀具淬火加熱總共時間為 t=123+= 裝料方式設計： 由上文可知，該爐型的工作空間尺寸大約為 350 250 440（單位： mm）。對應該尺寸，裝料方式為 20 5 5。 一次裝載個數為 n=500 一次裝料量為 M=50kg 生產率為 P=M/t=設備年負荷時數為 E1=Q/P= b） 加熱齒輪銑刀 M10 同上，計算該刀具的淬火加熱時間： 該刀具有效厚度 31mm，加熱系數取 6s/mm。則 t=186+= 裝料方式設計： 對應工作空間尺寸，裝料方式為 3 10 2 一次裝載個數為 n=60 一次裝料量為 M= 生產率為 P=設備年負荷時數為 E2= c） 加熱滾刀φ 80 80 計算該刀具的加熱時間： 取加熱系數為 6s/mm。則 熱處理車間設計說明書 20 t=1200s+816s=1296s 裝料方式設計： 對應工作空間尺寸，裝料方式為 3 4 5 一次裝載個數為 n=60 一次裝料量為 M== 51kg 生產率為 P= 設備年負荷時數 E3= d） 加熱滾刀φ 115 115 計算該刀具的淬火加熱時間： 取加熱系數為 6s/mm。則 t=690+1173=1863s 裝料方式設計： 對應工作空間尺寸，裝料方式為 2 3 3 一次裝載個數為 n=18 一次裝料量為 M= 生產率為 P= 設備年負荷時數 E4= e） 加熱車刀 8 8 63 計算該刀具的淬火加熱時間： 取加熱系數為 15s/mm。則 t= 120+ = 裝料方式設計： 對應工作空間尺寸，裝料 方式為 15 11 3 一次裝載個數為 n= 495 一次裝料量為 M= 生產率為 P= 設備年負荷時數 E5= f） 加熱車刀 19 19 150 計算該刀具的淬火加熱時間： 熱處理車間設計說明書 21 取加熱系數為 6s/mm。則 t= 114+ = 裝料方式設計： 對應工作空間尺寸，裝料方式為 8 6 1 一次裝載個數為 n=48 一次裝料量 M= 生產率為 P= 設備年負荷時數 E6= 綜上所述，使用 RDM9013 型鹽浴爐處理各刀具的年負荷時數之和為 E=E1+E2+? +E6= 設備臺數 C=E/F 設 = ， C’ =1 設備負荷率為 K=% 符合二班制設備負荷率 80%~90%的要求。 淬火冷卻設備的選擇 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、分級淬火、等溫淬火三種，本設計主要采用油冷和分級淬火兩種。 1． 淬火油槽 將加熱后的工件在油中冷卻至 300~400℃后，取出空冷。這種方法簡單易行，工件表面油跡燒盡后，可趁熱校直。但冷速塊，淬火應力大，容易引起畸變和開裂；同時，油燃燒時產生煙霧，污染工作環境。此法只適用于形狀簡單、尺寸較大的刀具淬火或單件的淬火。 由于車刀形狀簡單 ，故采用油冷淬火。淬火槽主要由槽體、攪動裝置、控溫裝置組成。槽體選用 3~5mm（小型槽）的鋼板焊成，周圍附以型鋼為加強肋，以提高其強度和剛性；底座由型鋼制成，便于安裝和運輸。為保證工件淬入槽中或淬火介質膨脹時，淬火介質不致溢出槽外，以及便于介質循環冷卻，一般在槽口邊緣外側設有溢流槽。鹽浴爐用的淬火槽多為立方體，槽的長寬尺寸應大于最大爐底長寬尺寸，深度大于最長垂直淬火零件的長度。攪動裝置選用螺旋槳攪動。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將淬火介質加熱；冷卻采用更換淬火介質的方法。 熱處理車間設計說明書 22 2．分級淬火鹽浴爐 分級溫度一般為 580~620℃。分級淬火可以大大減少畸變和開裂傾向。加熱后的工件經分級停留后，工件表里溫度都降低到分級溫度，內外溫差減小。隨后，從分級溫度在空氣中冷卻是，冷卻速度比較緩慢，沿工件截面產生馬氏體轉變的不同時性減小，因而可顯著減小組織應力和熱應力，從而減小畸變可開裂傾向。 分級淬火可分為一次、二次或多次分級淬火。本設計采用一次分級淬火，將工件放入 580~620℃的中性鹽浴中，保持一段時間（相當于淬火加熱時間），然后空冷至室溫。一次分級淬火用于一般刀具，操作簡單，能保證質量。 初步選用 RDM758 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)，則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對應的的裝料方式。即除了溫度不同，其它所有分級淬火工藝跟淬火加熱相同。故，使用 RDM758 型鹽浴爐處理各刀具的年負荷時數之和仍然為 E=E1+E2+? +E6= 設備臺數 C=E/F 設 = ， C’ =1 設備負荷率為 K=% 符合二班制設備負荷率 80%~90%的要求。 回火設備的選擇 高速鋼的回火溫度一般為 550~570℃，保溫時間通常為 60min，回火次數不少于三次，每次回火冷卻都要冷至室溫。 初步選用 RJ2356 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。設計一次裝爐量為 160kg，則生產率為 160kg/h。該井式爐用于處理所有刀具，故其年產量為 525t。 設備年負荷時數為 E=525000/160= 設備臺數 C=， C’ =2 設備負荷率為 K=% 符合二班制設備負荷率 80%~90%的要求。 熱處理車間設備計算表 熱處理車間設計說明書 23 序號 設備名稱 工件名稱 工序名稱 設備生產率（ kg/h） 年生產量（ kg） 設備年負荷時數（ h） 設備年時基數（ h） 設備數量 設備負荷率（ %） 計算值 采用值 1 2 3 熱處理車間設備明細表 序號 設備名稱 編號 規格型號 用途 數量 外形尺寸 重量（ t） 功率（ kW） 價格 長 寬 高 每臺 總重 每臺 總計 1 2 熱處理車間設備分類統計表 序號 設備種類 設備數量（臺