锉刀的设计及热处理工艺

课 程 设 计 任 务 书设 计 题 目 年产量为 99.6 吨的扁平中齿双纹 T12A 锉刀 学 生 姓 名 学 生 学 号 专 业 班 级 金属材料 13-2 班 指 导 教 师 设计题目成绩课程设计主要内容各位同学根据设计题目，编制课程设计任务书，其中应包括如下内容：制定热处理工艺、工作制度、年时基数、生产纲领，选择所需要的热处理设备，最后应给出参考文献，并绘制出设备在车间的平面布置图。具体要求如下：1、 确定工件的形状、尺寸，制定出车间的工作制度、年时基数、生产纲领，将题目变更为“年产的热处理生产线 ”；2、 对于没有给出材料的零件，选择材料，要论述工件的服役条件及对材料性能的要求；3、 确定工件的加工工艺流程，制定热处理工艺，并且，加以论述其依据；4、 根据热处理工艺选择适当的热处理设备，对主要的加热设备的炉体结构、炉膛尺寸要进行计算和论述，根据计算结果选择定型热处理设备，并确定其详细参数，根据生产率、热处理工艺及设备装载量确定所需要的设备台套数；5、 合理地设计工件的热处理生产线，画出设备在车间里面的平面布置图（该图要求用计算机绘制，并用 A3 纸打印出来，图中设备用参考图例画出，其它的要按照国家标准画出） ；6、 设计任务书按照如下顺序进行装订：封面、表格、目录、具体内容、参考文献；设计任务书封面、表格请见后面附件，表格中设计题目由同学填写，设计任务书除了封面、表格、目录以外，其余每页应该标注页码，并在目录部分自动生成。7、 将上述工作内容按学校要求规定装订成册，由班长在课程设计结束前一天交给相关老师，同时将每个同学的电子文挡一起上交。指导教师评语目录一、综述 .5二、热处理车间任务 .6（1）工作条件分析 .6（2）零件的形状与尺寸 .72.21.锉刀认知 .72.22锉刀分类 .72.23.锉刀规格 .82.24.锉刀的选用 .92.25.锉刀的保养 .92.26.本车间所选用的锉刀尺寸 .9（3）车间生产纲领、年时基数、工作制度 .112.31.生产纲领 .112.32.年时基数 .112.33.车间工作制度 .13三、锉刀 .15（1）锉刀的服役条件 .15（2）锉刀的失效形式 .15（3）锉刀的性能特点 .16四、热处理工艺方法及选择 .16（1）锉刀的热处理工艺 .164.11T12 钢制锉刀，其工艺路线 .164.12球化退火的具体工艺 .184.13. 淬火 .194.14. 回火 .20五、热处理设备选择与计算 .20（1）热处理设备选型的原则和依据 .205.11热处理设备选择的原则 .205.12. 热处理设备选择的依据 .20（2）热处理设备的选型 .215. 21 热处理炉型的选型 .21523 退火台车式炉设计 .22524 淬火盐浴炉炉结构简介 .235. 25 淬火盐浴炉设计 .23526 回火炉结构简介 .24527 回火炉结构设计 .24(3)热处理设备数量的计算 .25六、热处理辅助设备选择 .27（1）冷却设备 .276.11.淬火槽的基本结构 .276.12淬火冷却水槽需要考虑的因素 .276.13.淬火槽尺寸设计要求 .27（2）辅助设备 .276.21.校直设备 .276.23.起重运 输机械 .286.24.清理设备 .30七车间设计 .30（1）车间在厂区内的位置 .30（2）车间面积及面积指标 .31（3）布局原则 .31（4）车间设备布局间距 .32（5）电气 .34（6） 生产用水消耗量及费用 .34八、参考文献 .35一、综述金属热处理是机械制造中的重要工艺之一，与其他加工工艺相比，热处理一般不改变工件的形状和整体的化学成分，而是通过改变工件内部的显微组织，或改变工件表面的化学成分，赋予或改善工件的使用性能。其特点是改善工件的内在质量，而这一般不是肉眼所能看到的。为使金属工件具有所需要的力学性能、物理性能和化学性能，除合理选用材料和各种成形工艺外，热处理工艺往往是必不可少的。正所谓“工欲善其事,必先利其器” ，那么也就必须给热处理一个良好的环境及先进设备，总的来说就是一个设计得当的热处理车间。设计的主要内容整个热处理车间的设计过程。热处理车间生产任务、工作制度及年时基数、工艺设计、热处理设备的选择与计算、车间设备组织与布置、车间动力和辅助材料消耗量计算、 热处理的生产安全与环境保护、热处理车间人员定额、热处理车间的建设投资及技术经济指标等方面，对热处理车间进行设计。从热处理技术的现状和水平，掌握其发展趋势，大力发展先进的热处理新技术、新工艺、新材料、新设备，用高新技术改造传统的热处理技术，实现“优质、高效、节能、降耗、无污染、低成本、专业化生产”的方向上设计热处理车间。车间设计的主要内容，一般热处理车间的设计，应包括如下主要内容：（1）确定材料、服役条件、对材料性能的要求；（2）确定零件形状、尺寸；（3）车间生产纲领、工作制度、年时基数；（4）确定工件加工工工艺流程、确定热处理工艺；（5）根据热处理工艺选择适当的热处理设备；（6）合理设计工件热处理生产线；（7）对公共系统设计的要求；（8）生产安全与环境保护；（9）工艺设备平面布置图与设备明晰表；二、热处理车间任务本设计的任务是设计一间生产 T12A 钢锉刀的热处理车间。（1）工作条件分析T,碳：12 1.2%含碳量 A：高级 T12A 钢 高级优质碳素工具钢T12A 碳素工具钢，该钢是过共析钢,由于含碳量高,淬火后仍有较大的过剩碳化物, 可加工性好、价格便宜、来源容易。但其缺点是：淬透性低、耐磨性差、淬火变形大。因此，只适于制造一些尺寸小、形状简单、轻负荷的工具以及要求硬化层不深并保持高韧性的冷像模等。T12A 工具钢化学成份：C Mn Si S P1.15-1.24 0.40 0.35 0.032 0.035物理性能：表 T12 钢的临界温度表 T12 钢的线膨胀系数温度/ 20-100 20-200 20-300 20-500 20-700 20-900线膨胀系数/11.5x10-6 13.0x10-614.3x10-615.1x10-615.8x10-632.4x10-6表 T12 钢的质量定压热容温度/ 300 500 700 900质量定压热容cp/J（kgk）-1548.4 728.5 649.0 636.4临界点 Ac1 Acm Ar1温度（近似值）/ 730 820 700参考对应牌号中国 GB 标准牌号 T12、中国台湾 CNS 标准牌号 SK120、德国 DIN 标准材料编号 1.1663、德国 DIN 标准牌号 C125W2、法国 AFN0R 标准牌号 Y2120、法国 NF 标准牌号 C12E3U、意大利 UNI 标准牌号 C120KU、酉班牙 UNE 标准牌号 (C120)、日本 JIS 标准牌号 SK120、美国 ASTM/AISI/SAE 标准牌号 W1A-11、美国 UNS 标准牌号 T72301、俄罗斯 r0CT 标准牌号 Y12、国际标准化组织 (ISO) 标准牌号 TC120、瑞典 SS 标准牌号 1885、英国 B5 标准牌号 BW1C、韩国 KS 标准牌号 STC2. 1（2）零件的形状与尺寸2.21.锉刀认知：1.锉刀：用于手工锉削的工具，由锉刀和锉刀手柄组成。2.用途：条形、多刃，主要用来对金属、木料、皮革等工件表面层作微量加工，锉削的最高精度可达 0.01mm，表面粗糙度可达 1.6-0.8m.。锉削加工范围包括：平面、台阶面、角度、曲面、沟槽和各种复杂的表面等，以及配键、只做样板和装配时对工件的修整等。2.22锉刀分类：A.按锉齿的大小分：粗齿锉、中齿锉、细齿锉和油光锉等；B.按齿纹分为单齿锉和双齿锉；单齿锉：是锉刀上只有一个方向齿纹，呈条形。与锉刀中心线成 70，一般用于锉软金属，如铜、锡、铅等；双齿锉：双齿锉有 2 种齿纹，有低齿和面齿之分，呈多齿。低齿纹与锉刀中心线成 45，齿纹间距较疏；面齿纹与锉刀中心线成 60-65，间距较密，适用于锉削硬材料；C.锉按断面形状分：板锉（平锉）：用于锉削平面、外圆和凸圆弧面。如图：方锉：用于锉削平面和方孔及方槽。如图：三角锉：用于锉削平面、方孔及 60以上的锐角。如图：圆锉：用于锉削圆内弧面。如图：半圆锉：用于锉削平面、内弧面和大的圆孔。如图：D.锉刀按用途不同分：A.普通锉（或称钳工锉）：使用最多的是异形锉：异形锉是用来锉削工件特殊表面用的。有刀口锉、菱形锉、扁三角锉、椭圆错、圆肚锉等；B.整形锉（或称什锦锉）：用于修整细小部分的表面，通常以 5 支、6 支、8支、10 支或 12 支为一组。2.23.锉刀规格A.尺寸规格：圆锉刀，以直径表示，如；方锉刀，以断面边长表示，如 ；B.粗细规格：以锉刀每 10mm 长度内主锉纹条数表示，分通流的有 1#（粗齿纹，CUT1） ；2#（中齿纹，CUT2） ；3#（细齿纹，CUT3） ；特殊的 00#（特粗齿纹，CUT00） ；0#（加粗齿纹，CUT0） ；4#（特殊齿纹又称油光锉，特殊齿） 。2.24.锉刀的选用A.根据加工件的形状和加工面的大小选择锉刀形状和规格；B.根据价格材料的软硬、价格余量、精度和表面粗糙度的要求选择锉刀齿的粗细。a.粗齿纹锉刀：齿距大，不易堵塞，适宜粗加工（加工余量大、精度等 级和表面质量要求低） ，如铜、铝、锡、铅等软金属；b.适宜加工钢和铸铁等；c.只用于精加工，做最后表面修光。2.25.锉刀的保养为延长锉刀的使用寿命，必须遵守以下几个原则：A.不准用新锉刀锉屑硬金属；B.不准用锉刀锉淬硬材料；C.不准锉屑有氧化皮和表面粘砂的材料，待清理完后再行锉削加工；D.锉削时，要经常用钢丝刷清理齿纹（槽）的锉屑；E.锉削