年产500吨的热处理车间设计说明书1

1、 编号 热处理车间设计说明书 二级学院 材料科学与工程学院 专 业 材料科学与工程 班 级 学生姓名 指导教师 时 间目 录第一章 车间的任务和工作制度 3 1.1 车间的类别 3 1.2 车间生产任务 3 1.3 车间的工作制度及年时基数 3第二章 工艺分析和设备选择 4 2.1 产品技术要求的分析 4 2.2 工艺设计 5 2.3 热处理设备选择 8第三章 车间建筑物 23 3.1 热处理车间的位置 23 3.2 车间的要求24 3.3 热处理车间面积指标25 3.4 车间建筑物的要求26第4章 热处理车间平面布置 28 4.1 设备布置间距 28第五章 热处理车间的生产组织与人员 29

2、5.1 生产组织 29 5.2 基本工作人员 29 5.3 其他人员 31第6章 车间用电与用水量的计算31 6.1 车间用电量计算 31 6.2 车间全年用水量的计算 32参考文献 33附表1 34附表2 36附表3 38第一章 车间的任务和工作制度1.1 车间的类别本次车间设计的类别定为成品热处理车间，主要承担产品最终阶段的热处理任务，以达到产品最终技术要求。这类车间常独立设置，常与机加工车间相邻或设在机加工车间内。本次设计的车间采用独立设置，故也称作独立热处理车间。1.2 车间生产任务车间生产任务（或称生产纲领）是指车间承担的年产量。本次设计热处理车间的生产任务是年产500t，生产三类六

3、种规格的刀具，各种规格刀具的年产量各占总年产量的1/6。详见专业课程设计任务书。本热处理车间生产的废品率为3%（包括热处理报废和运输报废），达15吨，故热处理车间的实际生产任务为515吨/年。则六种刀具各自的年产量为85.8吨，见表1-1。表1-1 热处理车间生产纲领序号产品名称规格单重（kg）年热处理件重量/t1齿轮铣刀m2.25m100.11.4185.82滚刀80800.851151153.13车刀a50.28a60.641.3 车间的工作制度及年时基数1.3.1 工作制度热处理车间常有长工艺周期的生产和热处理炉空炉升温时间长的情况，所以多数采用二班制或三班制。本设计采用二班制。1.3.

4、2 设备年时基数设备年时基数为设备在全年内的总工时数，等于在全年工作日内应工作的时数减去各种时间损失。根据文献热处理车间设计的公式计算，公式如下：f设 =d设nn（1-b%）式中 f设设备年时基数（h）； d设设备全年工作日，等于全年日数（365天）-全年假日（10天）-全年双修日（106天）=249天； n每日工作班数； n每班工作时数，取8h； b损失率，时间损失包括设备检修及事故损失，工人非全日缺勤而无法及时调度的损失，以及每班下班前设备和场地清洁工作所需的停工损失，此处取6%。计算f设的值， f设 =24928（1-6%）=3744.963745（h）1.3.3 工人年时基数工人年时基

5、数可依据下式计算：f人=d人n（1b%）式中 f人工人年时基数（h）； d人工人全年工作日（249天）； b时间损失率，包括病假、事假、探亲假、产假及哺乳、设备清扫、工间休息等工时损失，本设计取4%。计算f人 的值， f人 =2498（14%）=1912.321912（h）第二章 工艺分析和设备选择2.1 产品技术要求的分析2.1.1 材料的选择本设计车间的生产产品为齿轮铣刀、滚刀、车刀。查热处理手册第三版第三册可知三种刀具的可用钢号。为了简化工艺和生产成本，本设计中，三类产品都选用w6mo5cr4v2钢号，属高速钢类。w6mo5cr4v2的化学成分如表2-1。表2-1 w6mo5cr4v2的

6、化学成分牌号化学成分（质量分数）/%cwmocrvcosimnspw6mo5cr4v20.80 0.905.506.754.505.503.804.401.752.200.200.450.150.400.0300.0302.1.2 技术分析刀具在高速切削时，其刃部的温度可达600以上，而刀具硬度只有轻微的下降，要求有较高的红硬性。在这样的条件下，一般都选用高速钢。高速钢在650是的实际硬度仍然高于50hrc。高速钢需要经过退火、淬火和回火处理，具体热处理工艺后面将有介绍。查机械加工常用刀具数据速查手册，齿轮铣刀的尺寸数据如表2-2。表2-2 齿轮铣刀的尺寸数据（单位：mm）品种规格ddb齿轮铣

7、刀m2.2560228.2m101203231.0齿轮铣刀的外形如图2-1所示。 品种规格滚刀8080115115品种规格尺寸车刀a58863a61919150 2.2 工艺设计2.2.1 工艺路线高速钢w6mo5cr4v2的热处理一般工艺路线如下：预备热处理淬火预热淬火加热淬火三次回火2.2.2 详细工艺参数 查金属材料手册363页，设计w6mo5cr4v2的热处理工艺参数如表2-3。表2-3 w6mo5cr4v2常规热处理工艺参数牌号退火工艺淬火和回火工艺等温退火淬火预热淬火加热淬火介质回火制度回火后硬度hrc加热温度/保温时间/h冷却硬度hbs温度/时间(s/mm)介质温度/时间(s/m

8、m)w6mo5cr4v28502炉冷至750，保温4h，再炉冷至550，出炉空冷25585024中性盐浴12001220615油560，3次，每次1h，空冷62123063124064115012002060注： 高强薄刃刀具淬火温度 复杂刀具淬火温度 简单刀具淬火温度 冷作模具淬火温度对于不同的产品，由于规格尺寸的不同，则各种的热处理工艺参数略有不同。在预热阶段，车刀（规格8863）和铣刀m2.25由于尺寸较小，选用一次预热法预热；铣刀m10、滚刀和车刀（规格1919150）由于尺寸较大，选用二次预热法预热。预热的具体工艺参数见表2-4。滚刀和铣刀都是较复杂的工件，淬火温度选1230，车刀选

9、1240。表2-4 各刀具采用的预热工艺参数刀具预热方法炉型加热温度/加热时间/(s/mm)适用范围车刀（8863）、齿轮铣刀m2.25一次预热法盐浴炉85024适于形状简单，截面较小的工件齿轮铣刀m10、滚刀、车刀（1919150）二次预热法第一次预热空气炉550100适于形状复杂或截面较大的工件盐浴炉65040第二次预热盐浴炉85024在淬火工艺中，油淬适用于简单的刀具淬火，在油中冷却至300400后空冷。对于形状较复杂的刀具，为了减小刀具畸变和开裂的倾向，都采用分级淬火工艺。工业生产中几乎80%的刀具都采用一次分级淬火，将淬火加热后的工件放入580620的中性盐浴炉中，保持一段时间（相当

10、于淬火加热时间），然后空冷至室温。故本设计中车刀采用油淬，齿轮铣刀和滚刀采用一次分级淬火。2.2.3 各刀具工艺曲线各刀具工艺曲线如图2-2所示。 a） 车刀8863的热处理工艺曲线 b） 车刀1919150的热处理工艺曲线 c）滚刀和铣刀的热处理工艺曲线 图2-2 铣刀、滚刀和车刀的工艺曲线2.3 热处理设备选择2.3.1 预备热处理设备的选择 初步选用rx3-75-9型中温箱式炉，炉膛尺寸为1800900550（单位：mm），最大装料量1200kg，查热处理手册第三版第三卷表3-5知道炉温850时空炉升温时间为3.5小时。装料时，工件与电热元件或工件与炉膛之间应保持一定的距离，查热处理炉附

11、表22，rx3-75-9型中温箱式炉的有效装料体积为：v =1430770500=550550000 mm炉冷速度一般为1020/h，此处取15/h则等温退火各阶段的时间：t升温 =3h，t保温=4+2h，t空冷=（750-550）/15=13.3h上下料时间t上下=0.5h则，退火总时间 t退火=3+4+2+13.3+0.5=22.8h 生产齿轮铣刀a） 生产m2.25规格的铣刀，由表2-2可知该铣刀的尺寸，则该铣刀每一个所占的空间为：v =60608.2=29520 mm则，每炉可装该铣刀的个数为：n =v/v =18650.0718650个则，装料总重量为：m =0.1n =1865kg

12、1200kg所以，n取12000时，m=1200kg1200kgrx3-75-9型中温箱式炉的生产率为p =m/t退火=52.63kg/h则，该设备处理m2.25齿轮铣刀的年负荷时数为e1=q/p =87500/52.63=1662.55hb） 生产m10规格的铣刀，同理计算：v=12012031.0=446400mmn=1233个m=1.41n=1738.35kg1200kg当n=851时， m=1199.91kg则，生产率为 p=52.62kg/he2=87500/52.62=1662.86h 滚刀 a）滚刀8080 生产8080规格的滚刀，滚刀每一个所占的空间为：v =808080=51

13、2000 mm则，每炉可装该滚刀的个数为：n =v/v =1075.291075个则，装料总重量为：m =0.85n =913.99kg1200kg所以，n取1075个rx3-75-9型中温箱式炉的生产率为p =m/t退火=40.08kg/h则，该设备处理8080滚刀的年负荷时数为e1=q/p =87500/40.08=2183.13hb）滚刀115115生产115115规格的滚刀，滚刀每一个所占的空间为：v =115115115=1520875 mm则，每炉可装该滚刀的个数为：n =v/v =361.99362个则，装料总重量为：m =3.1n =1122.2kg1200kg所以，n取362

14、个rx3-75-9型中温箱式炉的生产率为p =m/t退火=49.22kg/h则，该设备处理8080滚刀的年负荷时数为e1=q/p =87500/49.22=1777.73h 生产车刀a） 车刀8863 同上，计算各参数当n=4286时，m=1199.8kgp=1199.8/22.8=52.62kg/he5=87500/52.62=1662.87hb） 车刀1919150当n=1875时，m=1200kgp=1200/22.8=52.63kg/he5=87500/52.63=1662.55h综上所述，rx3-75-9型中温箱式炉用做等温热处理炉适用于所有产品，则该设备的年负荷时数为e=e1+e2

15、+e6=10611.69h设备数量为 c=e/f設=2.834，c=3设备负荷率为 k=c/c100%=94.47%符合二班制设备负荷率80%90%的要求。2.3.2 预热处理设备的选择预热时，分一次预热和二次预热两种工艺。各刀具采用的预热工艺见表2-4。 一次预热法初步选用rdm-35-13型埋入式高温盐浴炉，炉膛尺寸200200500（单位：mm），额定温度1300，预热温度850。加热系数为24s/mm。 a） 生产齿轮铣刀m2.25由于该刀具采用一次预热法，在预热中加热时间为t加热=248.2=196.8s查热处理实用技术问答，保温时间可按下列经验公式计算：=kd式中 保温时间（min

16、） 保温时间系数（min/mm），查热处理实用技术问答表3-4，本设计选取0.35 k工件装炉方式修正系数，根据热处理实用技术问答表3-5选取1.0 d工件有效厚度（mm）则，m2.25的保温时间为 保温=0.351.08.2=2.87min= 172.2s所以，该刀具预热工艺时间为t= t加热+保温= 369s该齿轮铣刀m2.25的装料设计:埋入式盐浴炉炉膛尺寸的设计如图2-3所示。工件距离熔盐表面的距离一般不小于30mm，本设计a取30mm；工件距离炉膛内壁的距离约为50mm，本设计b取50mm；熔盐表面与炉膛口的距离约为50100mm，本设计c取50mm；电极下端距离炉膛底的距离一般为5

17、070mm，本设计取50mm；电极高度65235mm，本炉型的电极高度e取113mm，则工件距离底部的距离大于163mm，本设计f取180mm。则，该盐浴炉工作空间尺寸大约为100100240（单位：mm）。由于铣刀外径d=60mm，则一横排可以挂1个。铣刀有效厚度b=8.2mm，则一列排可以挂9个，所以工件间隙宽度l=36/8=4.5mm,符合零件间距要求。铣刀一纵排最多可以挂3个。360=180mm，则工件间隙l=60/2=30mm。及对应工作空间尺寸，装料的方式为193。所以，该铣刀的挂具可设计为横挂3行，竖挂5列的形状。综上，rdm-35-13型盐浴炉，一炉可以挂的铣刀m2.25的个数

18、为n=193=27 个 则一炉装料量 m=0.1n=2.7kg 生产率 p=m/t=（2.7/369）3600=26.34kg/h 设备年负荷时数 e=q/p=87500/26.34=3321.94h 设备数量 c=e/f设=3321.94/3744.96=0.887 c=1 台设备负荷率 k=c/c100%=88.7%符合二班制设备负荷率80%90%的要求。b）车刀8863该车刀采用的是一次预热法。计算该车刀预热时间为 t= 360s选用rdm-35-13型埋入式高温盐浴炉。该盐浴炉工作空间尺寸大约为100100240（单位：mm）。装料设计如下：对应工作空间尺寸，装料方式为322 各方向工

19、件之间的距离分别为l1= 33mm，l2= 42mm综上，一次装载个数为 n=12 一次装料量为 m=0.28n= 3.36kg 生产率为 p=m/t= 33.6kg/h 设备年负荷时数 e=q/p= 2604.17h 设备台数 c= 0.7011, c=1设备负荷率 k=70.11%符合二班制设备负荷率80%90%的要求。故，一次预热法需用rdm-35-13型盐浴炉2台，分別处理这两种刀具。 二次预热法第一次预热本次预热初步选用rdm75-8型埋入式中温盐浴炉，炉膛尺寸为350450665（单位：mm），额定温度为850，工作空间尺寸为250350405（单位:mm）。由表2-4可知，预热温

20、度为650，加热时间是40s/mm。a）生产齿轮铣刀m10同上，计算铣刀的预热时间为t= 651+ 1240= 1891s使用rdm35-8型盐浴炉，装料设计如下：对应工作空间尺寸，装料方式为392工件之间的距离分别为 l1= 22.5mm ，l2=10mm,综上，一次装载个数为 n=54一次装料量为 m=1.41n=76.14kg生产率为 p=m/t=40.11kg/h设备年负荷时数 e1=q/p=2181.5hb）滚刀8080 计算该刀具的预热时间为t=1680+ 3200= 4880s装料设计如下： 对应工作空间尺寸，装料方式为345工件之间的距离分别为 l1= 5mm ，l2= 10m

21、m综上，一次装载个数为 n=60一次装料量为 m=0.85n=51kg生产率为 p=m/t=37.62kg/h设备年负荷时数 e2=q/p=2325.89hb） 滚刀115115 计算该刀具的预热时间为t=4600+2415=7015s装料设计如下： 对应工作空间尺寸，装料方式为234工件之间的距离分别为 l1= 5mm ，l2= 2.5mm综上，一次装载个数为 n=24一次装料量为 m=3.1n= 74.4kg生产率为 p=m/t= 38.18kg/h设备年负荷时数 e3=q/p= 2291.77hc） 车刀1919150计算该刀具的预热时间为t= 760 + 399 = 1159 s装料设

22、计如下： 对应工作空间尺寸，装料方式为1092工件之间的距离分别为 l1= 17.78m ，l2= 9.88mm综上，一次装载个数为 n=180一次装料量为 m=0.64n= 115.2kg生产率为 p=m/t= 357.83kg/h设备年负荷时数 e=q/p= 244.53h綜上所述，以上四种刀具都选用rdm-75-8型盐浴炉，则盐浴炉处理各刀具所需年负荷时数的和为e=e1+e2+e3+e4= 7043.69h设备台数 c= 1.88， c=2设备负荷率 k=c/c100%=94%符合二班制设备负荷率80%90%的要求。 二次预热法第二次预热a）生产齿轮铣刀m10该铣刀采用的是二次预热法，该

23、方法的第二次预热温度为850，加热系数为24s/mm。该铣刀的有效厚度为29.2mm，则预热中的加热时间为t加热=2429.2= 700.8s保温时间为 保温=0.351.029.2=10.22min=613.2s预热工艺总时间为 t= t加热+保温= 1314s由于该铣刀的尺寸太大，rdm-35-13型埋入式高温盐浴炉已不适用，现选用rdm-90-13型埋入式高温盐浴炉（热处理手册第三版第三卷228页），炉膛尺寸为450350700（单位：mm）。同理可估出该盐浴炉工作空间尺寸大约为350250440（单位：mm）。装料设计如下：a）铣刀外径为d=115mm对应工作空间尺寸，装料方式为321

24、0即，铣刀的排列方向与浴槽的宽平行。铣刀间的间隙为l=（440-1031）/9=14.4mm综上，rdm-90-13型盐浴炉可以一次装载铣刀的个数为n=60则一次装料量为 m=1.41n=84.6kg生产率为 p=m/t=231.78kg/h设备年负荷时数 e1=q/p=377.51hb) 滚刀8080该滚刀采用二次预热法，该方法第二次预热的该方法的第二次预热温度为850，加热系数为24s/mm。该滚刀的有效厚度为80mm，则预热中的加热时间为t加热=2480= 1920s保温时间为 t保温=0.351.080= 28min= 1680s预热工艺总时间为t=t加热+t保温= 3600s同上，此

25、刀具尺寸大，选用rdm-90-13型埋入式高温盐浴炉。装料设计如下：对应于工作空间尺寸，装料方式为435则，滚刀之间的间距为l1=10mm，l2=5mm综上，该滚刀的一次装载个数为 n=60一次装料量为 m=0.85n= 51kg生产率为 p=m/t= 51kg/h设备年负荷时数 e2=q/p= 1715.68hc）滚刀115115该滚刀采用的是二次预热法，同理可计算出该刀具的第二次预热时间为t=5175s同上，选用rdm-90-13型埋入式高温盐浴炉。装料设计如下：对应工作空间尺寸，装料方式为323工件之间的距离分别为l1=10mm，l2=2.5mm综上，该锥柄钻的装载个数为 n=18一次装

26、料量为 m=3.1n= 55.8g生产率为 p=m/t= 38.82kg/h设备年负荷时数 e3=q/p= 2253.99hd）生产车刀1919150该车刀采用的是二次预热法。计算该车刀预热时间为 t= 456s+ 399s= 855s选用rdm-90-13型埋入式高温盐浴炉。装料设计如下：对应工作空间尺寸，装料方式为992工件之间的距离为 l1= 9.7mm，l2=17.8mm综上，一次装载个数为 n=162一次装料量为 m=0.64n= 103.68kg生产率为 p=m/t= 436.5kg/h设备年负荷时数 e4=87500/p= 200.7h综上所述，使用rdm-90-13型埋入式高温

27、盐浴炉处理以上刀具的年负荷时数之和为e=e1+e2+e3+e4=4547.88h设备台数 c=1.297,c=2设备负荷率为 k=70.85%符合二班制设备负荷率80%90%的要求。2.3.3 淬火加热设备的选择高速钢的淬火加热在氯化钡盐浴中进行,加热前对盐浴进行脱氧,以防工件氧化和脱碳。高速钢加热时碳化物的溶解主要取决于加热温度，但是在一定的加热温度下，有一个最合适的加热时间，超过这个时间，不但对提高钢的硬度和热硬性不起作用，反而会使钢的晶粒长大，力学性能下降，使冲击韧度和强度都降低。在盐浴炉中加热时，各种高速钢刀具的加热系数一般为615s/mm。选取加热系数时，应考虑刀具的不同、装炉量、夹

28、具等因素。一般大型刀具选用小的加热系数，小型刀具选用大的加热系数；小型刀具装炉量大时，由于碳化物的溶解需要一定的时间，因此，加热时间最小不得小于45s。初步选用rdm-90-13型埋入式高温盐浴炉。a） 加热齿轮铣刀m2.25 计算该刀具的加热时间：由于该刀具的有效厚度只有8.2mm，则加热系数取15s/mm，则t加热=158.2=123s计算该刀具的保温时间：t保温=kd（=0.17min/mm，k=1.0）所以 t保温=0.171.08.2=83.64s该刀具淬火加热总共时间为t=123+83.64=206.64s装料方式设计：由上文可知，该炉型的工作空间尺寸大约为350250440（单位

29、：mm）。对应该尺寸，装料方式为2055。一次装载个数为 n=500 一次装料量为 m=50kg生产率为 p=m/t=871.25kg/h设备年负荷时数为 e1=q/p=100.43hb） 加热齿轮铣刀m10同上，计算该刀具的淬火加热时间：该刀具有效厚度31mm，加热系数取6s/mm。则t=186+316.2=502.2s装料方式设计：对应工作空间尺寸，装料方式为3102一次装载个数为 n=60一次装料量为 m=76.14kg生产率为 p=545.81kg/h设备年负荷时数为 e2=160.31hc） 加热滚刀8080计算该刀具的加热时间：取加热系数为6s/mm。则t=1200s+816s=1

30、296s装料方式设计：对应工作空间尺寸，装料方式为345一次装载个数为 n=60一次装料量为 m=0.85n= 51kg生产率为 p= 141.6kg/h设备年负荷时数 e3= 617.94hd） 加热滚刀115115计算该刀具的淬火加热时间：取加热系数为6s/mm。则t=690+1173=1863s装料方式设计：对应工作空间尺寸，装料方式为233一次装载个数为 n=18一次装料量为 m= 55.8g生产率为 p= 107.82kg/h设备年负荷时数 e4= 811.54he） 加热车刀8863计算该刀具的淬火加热时间：取加热系数为15s/mm。则t= 120+ 81.6= 201.6s装料方

31、式设计：对应工作空间尺寸，装料方式为15113一次装载个数为 n= 495一次装料量为 m= 14.85生产率为 p= 265.18kg/h设备年负荷时数 e5= 329.96hf） 加热车刀1919150计算该刀具的淬火加热时间：取加热系数为6s/mm。则t= 114+ 193.8= 307.8s装料方式设计：对应工作空间尺寸，装料方式为861一次装载个数为 n=48一次装料量 m= 20.16kg生产率为 p= 235.79kg/h设备年负荷时数 e6= 371.09h综上所述，使用rdm-90-13型盐浴炉处理各刀具的年负荷时数之和为e=e1+e2+e6= 2591.19设备台数 c=e

32、/f设= 0.7446，c=1设备负荷率为 k=74.46%符合二班制设备负荷率80%90%的要求。2.3.4 淬火冷却设备的选择由于高速钢的合金含量高，因此具有很好的淬透性。高速钢淬火冷却方法主要有油冷、分级淬火、等温淬火三种，本设计主要采用油冷和分级淬火两种。1 淬火油槽将加热后的工件在油中冷却至300400后，取出空冷。这种方法简单易行，工件表面油迹烧尽后，可趁热校直。但冷速块，淬火应力大，容易引起畸变和开裂；同时，油燃烧时产生烟雾，污染工作环境。此法只适用于形状简单、尺寸较大的刀具淬火或单件的淬火。由于车刀形状简单，故采用油冷淬火。淬火槽主要由槽体、搅动装置、控温装置组成。槽体选用35

33、mm（小型槽）的钢板焊成，周围附以型钢为加强肋，以提高其强度和刚性；底座由型钢制成，便于安装和运输。为保证工件淬入槽中或淬火介质膨胀时，淬火介质不致溢出槽外，以及便于介质循环冷却，一般在槽口边缘外侧设有溢流槽。盐浴炉用的淬火槽多为立方体，槽的长宽尺寸应大于最大炉底长宽尺寸，深度大于最长垂直淬火零件的长度。搅动装置选用螺旋桨搅动。控温装置分加热装置和冷却装置，加热采用管状加热元件置于淬火槽内将淬火介质加热；冷却采用更换淬火介质的方法。2分级淬火盐浴炉分级温度一般为580620。分级淬火可以大大减少畸变和开裂倾向。加热后的工件经分级停留后，工件表里温度都降低到分级温度，内外温差减小。随后，从分级温

34、度在空气中冷却是，冷却速度比较缓慢，沿工件截面产生马氏体转变的不同时性减小，因而可显著减小组织应力和热应力，从而减小畸变可开裂倾向。分级淬火可分为一次、二次或多次分级淬火。本设计采用一次分级淬火，将工件放入580620的中性盐浴中，保持一段时间（相当于淬火加热时间），然后空冷至室温。一次分级淬火用于一般刀具，操作简单，能保证质量。初步选用rdm-75-8型埋入式中温盐浴炉，额定温度为850，炉膛尺寸为350450665(单位：mm)，则工作空间尺寸大约为250350405（单位：mm）。为了便于工人操作，减少不必要的麻烦，各刀具装料方式仍然采用淬火加热时对应的的装料方式。即除了温度不同，其它所

35、有分级淬火工艺跟淬火加热相同。故，使用rdm-75-8型盐浴炉处理各刀具的年负荷时数之和仍然为e=e1+e2+e6= 2591.4设备台数 c=e/f设= 0.7446，c=1设备负荷率为 k=74.46%符合二班制设备负荷率80%90%的要求。2.3.5 回火设备的选择高速钢的回火温度一般为550570，保温时间通常为60min，回火次数不少于三次，每次回火冷却都要冷至室温。初步选用rj2-35-6型低温井式电阻炉，额定温度为650，炉膛尺寸为500（直径）650（高），最大一次装料量250kg。设计一次装炉量为160kg，则生产率为160kg/h。该井式炉用于处理所有刀具，故其年产量为52

36、5t。设备年负荷时数为 e=525000/160=3281.25h设备台数 c=1.762， c=2设备负荷率为 k=87.62%符合二班制设备负荷率80%90%的要求。热处理车间设备计算表序号设备名称工件名称工序名称设备生产率（kg/h）年生产量（kg）设备年负荷时数（h）设备年时基数（h）设备数量设备负荷率（%）计算值采用值123热处理车间设备明细表序号设备名称编号规格型号用途数量外形尺寸重量（t）功率（kw）价格长宽高每台总重每台总计12热处理车间设备分类统计表序号设备种类设备数量（台）热处理炉高中频2.3.6 热处理车间辅助设备的选择a）起重运输设备起重运输设备应根据所起吊零件的最大起

37、重量，并考虑到零件吊具、吊架、垫盘及各种装料罐的重量，以及特殊设备的安装、维修等需要而进行选用。简单机械化热处理车间，主要采用吊车起重运输，如桥式起重机、梁式起重机、单轨吊车（单轨气动或电动葫芦）。本设计车间属简单机械化车间，且生产中小零件，故采用梁式起重机（起重5t），地面操作。车间内部运输可用手推车、电瓶车、电动平车。对车间外运输采用电瓶车、汽车。b）清洗清理设备为清除零件淬油后油污垢，可采用清洗槽、室式清洗机或输送带式清洗机，选用碱性清洗液或合成洗涤剂。为清理零件表面的氧化皮等，可采用喷砂机、喷丸机、清理滚筒、软砂轮机、风动砂轮机及酸洗槽等。如：可选用6gm-5m5r履带式抛丸机。c）校

38、直设备矫正零件淬火后的变形，可采用手动螺旋压床、油压校直机或机械压床进行校直。d） 检查设备为检查工件淬火或调质后的硬度，一般采用洛氏、肖氏、布氏硬度计。检查大型零件，采用悬臂式或龙门式布氏硬度计、手提式布氏硬度计。为检查零件表层裂纹，采用磁粉探伤仪、萤光探伤仪。为检查零件内部质量，采用超声波探伤仪。e） 刀具焊接设备为切削工具焊接刀杆，用对焊机；镶焊刀头可用钎焊机或高频焊接设备。f） 存放工夹具的装置一般中小工具可用工具架；大型热处理件的各式装配吊具，应专设吊挂具的支架及卸吊具的卸料坑。g）切取试样设备为从零件上切取试样，可采用各种锯床或切割机。h）其他设备视车间的规模和工艺需要而定，有的车

39、间专设快速试验室，配有日常生产需要的金相、化学分析、渗碳层检查、煤气、保护气等分析试验设备；机修间配有一定的各式机械加工车床、气焊、电焊及制造感应器的钳工设备；仪表修理间配有简单的仪表校正维修设备；维修组配有维护、修筑各种炉子、装置的设备。第三章 车间建筑物3.1 热处理车间的位置根据工厂的生产性质和特点的不同，热处理车间可以单独建筑厂房，也可以与工序相邻的车间共用一幢厂房。本设计车间采用独立的厂房建筑，与锻工车间邻近。热处理车间如锻工车间的位置关系如图3-1所示。3.2 车间的要求热处理车间在生产过程中散发出大量的热、烟、蒸气以及其它有害气体。因此，对它有以下要求。一、 防火根据“关于建筑设

40、计防火的原则规定”，热处理建筑物耐火等级一般为二级，要求隔墙、墙、地面、顶棚等必须耐火。对改建厂的木结构厂房用作热处理车间时，应根据防火要求作相应的防火处理。二、通风条件厂房要有足够的高度，合理地开设天窗，使厂房有良好的自然通风条件，保证散热、逸出烟气和有害气体，确保厂房内的卫生和温度。三、采光和消防厂房的结构、构造应注意防火，故厂房至少有一侧靠外墙，墙上对外开有大门，以便运输和防火。还应保证有良好的采光条件。3.3 热处理车间面积指标3.3.1车间面积的组成热处理车间面积大小决定于生产规模（生产任务的大小）、各种设备的型号及其数量、工艺操作的需要等因素。根据用途，将热处理车间所占用的面积划分

41、为三类：生产面积、辅助面积和生活面积。一、生产面积是指进行各主要工序，辅助工序及与主要、辅助工序有关的操作所占用的面积。如退火、正火、淬火及回火、渗碳、氮化和感应加热小组中的炉子、加热装置及淬火槽（淬火机床）等。本身所占用的面积，操作所需的面积及工人在操作时所需通路的面积等，均属于生产面积。此外，与车间隔开的感应加热装置、喷砂（丸）、酸洗等室所占的面积也属于生产面积。校直、检查等工序的工作地也属于生产面积（检查也有放在辅助面积内的）。二、辅助面积辅助面积是指安设为生产服务的、不直接参与主要和辅助工序的机构所占的面积。其大小一般约占生产面积的30%50%。辅助面积包括车间配电室、控制气体发生站、

42、煤气发生站、油冷却装置（有时也可认为是主要设备）、修配室、仪表室、通风室、车间仓库、中间仓库、辅助材料库及车间总车道等所占的面积三、生活面积生活面积主要是设置一些与生活有关的处、所所占的面积。如办公室、会议室、更衣室、淋浴室、厕所等。为充分发挥工业建筑在生产上的作用、减少投资、不妨害生产起见，一般生活面积的位置设在车间外部较为合理，多半布置在车间外部的两侧或两端。但照顾到男女工人或工作人员的使用方便，又不能影响车间的将来发展。具体布置由土建考虑。热处理车间面积除上述三部分外，设计时还应考虑到所设计的热处理车间的发展远景，在生产面积中应留有备用面积。3.3.2 车间面积指标a）半成品、成品热处理

43、车间每平方米总面积生产指标见表3-1。表3-1 半成品、成品热处理车间每平方米总面积生产指标序号车间类型规模指标（t/）1成品、半成品热处理小型1.52.02中型1.82.53大型2.53.0本设计热处理车间属大型规模，生产指标取2.0，则该车间的总面积为s=720/2.0=360b）车间总面积划分指标见表3-2。表3-2 车间总面积划分指标序号面积划分百分比（%）1生产面积占总面积70802辅助面积占总面积10153主要通道占总面积1015本设计车间主要通道面积占总面积15%（54），辅助面积占总面积15%（54），生产面积占70%（252）。c）热处理设备占地单位车间面积处理量，小型淬火炉

44、（间隙式）处理量取1.0t/（月）,小型回火炉（间隙式）处理量取2.0t/（月）。d）成品仓库面积，成品仓库面积可根据生产任务下式计算a=qd/h式中 a仓库面积（） d零件存放天数，成品热处理车间为35天，取4天 q生产任务（t/天），2.11t/天 h每仓库面积荷重，对成品件为0.81t，取1t。则，成品仓库面积为 a=8.433.4 车间建筑物的要求由于热处理车间生产规模、产品特点、工艺特点、操作特点、设备及组织生产的特点、热处理车间与相邻车间的关系等因素不同，车间在生产过程中散发的热量、有害气体的影响不同和需要采暖、通风、照明等情况的差别，所以对厂房建筑的要求也不尽相同。一般来说，热处

45、理车间厂房多为长方形，用单跨、双跨平行单层建筑。原则上应减少占地面积、减少外墙面积、减少柱基，以利于节约。车间平面尺寸以支柱轴线为基准，两行柱子之间的距离称为跨度，一行中两相邻柱子之间的距离称柱距，每一个跨度范围称为开间。车间高度常以车间地面为基准，通常所称车间高度为自地面至房架下弦的距离。吊车高度为地面至吊车轨面的距离。热处理车间厂房的主要组成部分为：柱子、外墙、基础、隔墙、地坪、门窗、梁架、天窗、房顶及地下室、地道、地沟等。本设计车间跨度取15米，柱距取6米，参见表3-3。表3-3 不同规模的热处理车间跨度和柱距序号跨度（m）柱距（m）适用车间类型1126单件小批生产车间2156成批生产的半成品热处理车间和有大型锻模的辅助生产热处理车间3186成批生产并有大型设备的热处理车间和大型辅助生产热处理车间41826大批量及流水作业生产的半成品热处理车间524212大批量及流水作业生产的锻件热处理车间则车间的长宽尺寸为24m15m。厂房高度决定于热处理设备及垂直起吊最大零件的长度。装有井式炉的车间高度，决定于井式炉平台标高、最长零件长度、吊具长度、吊车有关尺寸等。自地面到车间吊车轨顶高的距离，可以用下面公式估算。h=a+b+l+e+c式中 h厂房吊车轨顶高度a