平面磨床砂轮主轴热处理车间设计说明书

1、课程设计任务书设计题目平面磨床砂轮主轴热处理车间设计学生姓名学生学号专业班级指导老师设计题 目平面磨床砂轮主轴热处理车间设计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；（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

2、，对主要的加热设备的炉体结构、炉膛尺寸、功率要进行计算和论述，根据生产率确定所需要的台数；（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、课程设计主要内容部分由同学填写，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）用同学名字作为文件夹名称，内含设计任务书的word 文档和车间平面布置图 cad 文档，两个文件均用

3、同学名字，和课程设计纸质材料一起上交。（8）有关参考文献请参见目录，例如马永杰编著，热处理技术与装备，北京：化学工业出版社，2008，共计 16 本。指导教师评语1 目录第 1 章 生产线设计任务书概述. 1 1.1 项目任务 . . 1 1.2 热处理概述 . 1 1.3 轴类零件概述 . 1 1.3.1 机床主轴的工作条件 . . 1 1.3.2 机床主常见的失效形式 . . 1 1.3.3 机床主轴的主要性能要求. . 2第 2 章 材料的选择和介绍. . 2 2.1 材料的选用 . 2 2.2 材料成分及组分的作用 . 3 2.2.1 化学成分 . . 3 2.2.2 主要组分的作用

4、. . 3 第 3 章 热处理工艺设计. 3 3.1 热处理技术要求 . . 3 3.2 加工工艺流程 . 3 3.3 热处理工艺 . 3 3.3.1 预备热处理 . . 4 3.3.2 最终热处理 . . 4第 4 章 热处理车间主要设备的选择与计算. 54.1 热处理设备选型的原则和依据. 5 4.1.1 热处理设备选择的原则 . . 5 4.1.2 热处理设备选择的依据 . . 6 4.2 热处理设备的选型 . . 6 4.2.1 预备热处理设备. 6 4.2.2 最终热处理设备（一）调质处理设备. 7 （二）感应加热表面淬火回火设备. 8 （三）低温时效处理设备. 8 4.3 热处理主

5、要设备数量计算. 8 4.3.1 工作制度和年时基数 . . 8 4.3.2 设备数量的计算 . . 10 4.3.3 车间生产纲领 . . 10 4.4 淬火槽的设计 . 10 4.4.1 淬火油需要考虑的因素 . . 10 4.4.2 淬火油槽及其辅助设备的设计. . 10 4.4.3 淬火油槽的防火 . . 11 平面磨床砂轮主轴热处理车间设计说明书2 4.5 辅助设备的选择 . 12 4.5.1 清洗设备 . . 12 4.5.2 校直设备 . . 12 4.5.3 检查设备 . . 12 第 5 章 车间布局. 12 5.1 车间在厂区内的位置 . 12 5.2 车间面积及面积指标

6、. 13 5.3 布局原则 . 13 5.4 车间设备布局间距 . 13第 6 章 动力消耗及对公用系统设计. 14 6.1 电力安装容量 . 14 6.2 蒸汽 . 14 6.3 生产用水 . 14第 7 章 热处理车间的生产组织与人员. 14 7.1 组织 . 14 7.2 工作人员 . 15第 8 章 参考文献. 161 第 1 章生产线设计任务书概述1.1 项目任务本任务书主要对给定轴类零件的要求自主选定零件，并通过对轴服役条件的分析，合理地选择材料，完成对材料的成分分析，制定热处理工艺, 选择热处理设备，最后对生产轴类零件的热处理生产车间进行设计，并作出车间平面布置图。 本任务书选定

7、的轴类零件为平面磨床砂轮主轴，重点是针对热处理工艺方面，对轴类零件的设计没有做深层次的研究。1.2 热处理概述热处理是机械工业的一项重要基础技术，热处理对于充分发挥金属材料的性能潜力，提高产品的内在质量，节约材料，减少能耗，延长产品的使用寿命，提高经济效益都具有十分重要的意义。正所谓“工欲善其事 , 必先利其器”，那么就必须提供给热处理工艺良好的环境及先进的设备，总的来说就是一个设计得当的热处理车间。对于轴类零件的热处理加工工艺是要在满足零件使用性能要求的前提下，达到热处理生产的可行性和工艺性；既设计零件的材料和结构同时又与零件生产流程和热处理工艺过程的各环节密切相关。所以，在轴类零件设计时必

8、须充分重视热处理生产的工艺性，合理选择材料，正确提出技术要求， 同时在制定生产流程时应合理安排，正确地制定热处理工艺，确保产品质量，同时提高生产效率和降低生产成本也是十分必要的。1.3 轴类零件概述1.3.1 机床主轴的工作条件机床主轴是切削机床的重要零件，在传递动力时承受着多种形式的载荷，在工作中作高速旋转运动。其主要作用是支撑传动零件并传递动力（扭矩），其工作条件如下：（1）传递扭矩，承受交变扭转载荷，往往还受有交变弯曲应力。有时还承受拉-压轴向载荷作用。（2）轴颈处及花键等滑动表面处，承受着较大的摩擦和磨损。（3）主轴大多还承受一定的过载或冲击载荷的作用。1.3.2 机床主轴常见的失效形

9、式（1）磨损失效由于轴的相对运动的表面（如轴颈处）过度磨损或润滑不良等而导致磨损失效。 例如带内锥孔或外锥度的主轴，工作时和配合件虽无相对滑动，但频繁装拆，易于使锥面拉毛磨损；特别是主轴与滑动轴承相配的轴颈，由平面磨床砂轮主轴热处理车间设计说明书2 于润滑不良、轴承材料选择不当、结构设计不合理、加工精度不够、装配不良、间隙不均或潜入杂质微粒等都可能发生咬死（即抱轴），使轴颈工作面咬伤，这是机床主轴正常工作情况下常见的失效形式。（2）变形或腐蚀失效个别情况下发生过量弯曲或扭转变形（弹性的和塑性的）失效，可能发生振动或腐蚀失效的现象。1.3.3 机床主轴的主要性能要求机床切削加工时， 主轴高速旋转

10、， 受到弯曲、扭转、冲击等多种载荷的作用。根据工作条件和失效条件分析，可以对轴用材料提出如下主要性能要求：（1）高的疲劳强度，防止轴疲劳断裂；（2）良好的综合力学性能，即强度与塑性、韧性有良好的配合，以防止过载和冲击断裂；（3）高的硬度、热硬性、热强度的良好耐磨性， 以增强抗咬死能力， 防止轴颈、花键局部承受摩擦的部位过度磨损或咬死。第2章材料的选择和介绍主轴为机床上主要传递动力的部件，在实际工作过程中，经常承受扭转、疲劳、冲击疲劳作用，因此应具有良好的综合力学性能。从主轴的工作条件、技术要求和结构分析，要求其具有足够的强度，高的硬度和耐磨性。2.1 材料的选用根据该主轴的工作特点，结合其使用

11、要求，应该选用调质钢。调质钢一般指经调质处理（淬火 +高温回火）后使用的结构钢。淬火后得到的马氏体组织经高温回火后，得到在 相基体上分布上有极细小的颗粒状碳化物的回火屈氏体或回火索氏体组织。这种组织使钢具有较高的强度，良好的塑性和韧性。 调质钢经过调质处理后可以满足机械零件对使用性能提出的具有比较全面的力学性能的要求。调质钢一般为中碳钢， 主轴基体的强度和韧性得到了保障，能够满足主轴的工作要求。 并且调质钢含有较多的合金元素，确保了调质处理的淬透性，减少主轴的变形量。因此，根据工作特点，要求以及经济成本等因素最后选用40cr 调质钢作为平面磨床砂轮主轴的材料。平面磨床砂轮主轴热处理车间设计说明

12、书3 2.2 材料成分及组分的作用2.2.1 化学成分碳 c：0.370.45硅 si:0.200.40 锰 mn:0.500.80 铬 cr：0.801.10 磷 p： 0.035 硫 s： 0.035 （质量分数， %）2.2.2 主要组分的作用cr：铬在调质钢中的主要作用是提高淬透性，使钢经淬火回火有具有较好的综合力学性能。 另外铬的加入能显著地提高抗氧化、防腐蚀能力， 改善回火稳定性以及钢的强度、硬度和耐磨性，同时降低塑性和韧性。mn:锰是良好的脱氧剂和脱硫剂。 钢中一般都含有一定量的锰，它能消除或减弱由于硫所引起的钢的热脆性，从而改善钢的加工性能。 另外锰的存在提高了钢淬透性，心部得

13、到马氏体组织，增强了钢的强度。si： 硅作为还原剂和脱氧剂， 能溶于铁素体和奥氏体中提高钢的硬度和强度。s、p：杂质元素，严格控制。第 3 章热处理工艺设计3.1 热处理技术要求要求主轴心部调质到（ 25010）hbw ；主轴表面采用中频感应加热淬火。硬度应 59hrc 。3.2 加工工艺流程下料锻造退火处理粗切削加工调质处理精机械加工感应加热表面淬火处理低温回火精磨加工低温时效。3.3 热处理工艺工件名称：平面磨床砂轮主轴，其外形尺寸如下图所示：图 3.1 平面磨床砂轮主轴简图平面磨床砂轮主轴热处理车间设计说明书4 3.3.1 预备热处理（1）技术要求为消除锻造工艺造成的组织缺陷，起到均匀组

14、织、细化晶粒、改善切削加工性能的作用，要求对工件进行软化预备热处理。（2）工艺流程加热温度 800、保温时间3h、然后炉冷至550出炉空冷。其工艺曲线如下: 图 3.2 退火工艺曲线3.3.2 最终热处理（1）技术要求工件的最终热处理有调质处理，感应加热表面淬火回火处理以及最后的低温时效处理。调质处理：赋予主轴整体良好的综合力学性能。感应加热表面淬火：根据所要求的硬化层深度来确定感应加热的频率。由于主轴尺寸较大、淬硬层深度要求2mm ，故选用中频感应加热表面淬火。中频感应加热表面淬火课赋予主轴表面高硬度、高耐磨性及高的疲劳强度。低温回火： 保证主轴表面的高硬度、高耐磨性及高疲劳强度，减少内应力

15、，降低脆性。低温时效：进一步减少精机械加工造成的残余内应力，稳定主轴尺寸。800炉冷空冷时间/h 温度/ 30 40 /h 3h 550平面磨床砂轮主轴热处理车间设计说明书5 温度 / 预热淬火高温回火810水冷 20s 油冷500 6002.5hh 6004h 空冷时间 /h （2）工艺流程调质处理：加热温度810，保温 2.5h 双液淬火（水淬油冷法）高温回火 600，保温 4h出炉空冷。感应加热表面淬火回火：使用zp-100中频感应加热进行感应淬火加热至 160、保温 4h空冷。低温时效处理：加热至160、保温 10h。图3.3 调质处理工艺曲线第4章 热处理车间主要设备的选择与计算4.

16、1 热处理设备选型的原则和依据4.1.1 热处理设备选择的原则设备选择的基本原则是质量安全可靠，能生产出优质的产品，高的生产效率，低的生产成本和良好的工作环境。少品种大批量生产的热处理设备的选型：选用安全可靠、生产率高、运行成本低的连续式热处理设备。批量生产的热处理设备的选型：原则上以连续式热处理生产线为主，考虑产品种类问题，则所选用的设备便于工艺和生产调整。多品种单件生产的热处理设备的选型：宜采用周期式热处理设备，或以周期式热处理设备组建局部机械化、自动化联动线的方式。4.1.2 热处理设备选择的依据平面磨床砂轮主轴热处理车间设计说明书6 （1）零件热处理工艺要求、技术条件；（2）零件的形状

17、、尺寸、重量和材质；（3）零件生产量和劳动量；（4）热处理所需的辅料及能源供应；（5）车间劳动安全卫生和环保要求；（6）设备投资和运行成本；（7）与前后工序的关系和衔接；（8）企业及车间的自动化、机械化、现代物流和现代管理要求；（9）项目所在地及企业的特殊要求和条件。4.2 热处理设备的选型 4.2.1预备热处理设备根据工艺条件的要求，选择型号为rt2-180-9 的台车式电阻炉，其产品规格及技术参数见下表：表 4.1 rt2-180-9的台车式电阻炉的技术参数型号额定功率/kw 额定电压/v 相数额定温度/ 工作空间尺寸 （长宽高）/mm 在 890时有关数据空炉损耗功率/kw 空炉升温时间

18、/h 最大装载量/kg rt2-180-9 180 380 3 950 2100105075040 4.5 5000 由于退火为预备热处理工序，工件有较大的加工余量，热处理过程对工件的尺寸变形量要求没有那么严格， 因此选择了装载量相对较大且装卸料方便的的台车式炉。这类炉子的炉底为一个可移动台车的箱式电阻炉，它适用于处理较大尺寸的工件。按工件之间间隔距离与工件尺寸相等原则将工件水平排列在电阻炉炉膛中，炉膛长 2100mm ，工件长为 880mm ；炉膛宽 1050mm ，工件最大直径为125mm ，故每层可放置 6 件工件，又由于炉膛高度为750mm ，工件的最大直径为125mm ，并且根据 4

19、0cr 材料的要求，因此工件在炉内堆放共2 层。考虑到炉内的面积不能完全利用，同时第二次工件放置量比第一层少，由此可得，使用此型号台车式电阻炉一炉可加工9 件工件。要完成工件的退火处理需要3 小时，故此设备的设备生产率为3 件/h 。平面磨床砂轮主轴热处理车间设计说明书7 4.2.2最终热处理设备（一）调质处理设备根据工艺条件的要求， 淬火选用选择型号为rj2-90-9 的中温井式电阻炉， 其产品规格及技术参数见下表4.2 ；高温回火选择型号为rj2-140-9 的台车式电阻炉，其产品规格及技术参数见下表 4.2 ：表 4.2 井式电阻炉的型号及技术参数型号额定功率/kw 额定电压/v 相数额

20、定温度/ 炉膛尺寸（直径深度） /mm 在 890时有关数据空炉损耗功率/kw 空炉升温时间/h 最大装载量/kg rj2-90-9 90 380 3 950 10001200 18 4 1500 rj2-140-9 145 380 3 950 10002400 26 4 3000 rj系列自然对流井式电阻炉均有一个井式炉膛，且炉内不设风扇的电阻炉。它主要用于长杆工件在空气介质中加热或加密封措施用作通保护气体保护加热，防止工件氧化等。 由于本次处理的轴类工件尺寸较大，调质作为最终热处理加工余量变小， 因此须避免工件在淬火和回火过程中由于内应力而造成的变形，所以选择井式电阻炉。按工件之间间隔距离

21、与工件尺寸相等原则将工件竖直排列在电阻炉炉膛中，考虑到炉内面积不能完全利用，炉膛直径为1000mm ，工件的最大直径为125mm ；炉膛深 1200mm ， 工件长 880mm ， 同样考虑夹具所占尺寸， 由此可得，使用 rj2-90-9型号井式电阻炉一炉可装载6 件工件。要完成工件的淬火处理需要2.5 小时，故此设备的设备生产率为2 件/h 。同理， rj2-140-9 型号井式电阻炉炉膛直径为1000mm ，工件的最大直径为125mm ；炉膛深 2400mm ，工件长 880mm ，可一炉装载 12 件工件。要完成工件的高温回火处理需要4 小时，故此设备的设备生产率为3 件/h 。（二）感

22、应加热表面淬火回火设备（1）感应加热表面淬火：根据所要求的淬硬层深度来确定感应加热的频率。由于主轴尺寸较大、淬硬层深度要求2mm ，故选用中频感应加热表面淬火。选平面磨床砂轮主轴热处理车间设计说明书8 用 zp-100，2500hz的中频感应加热进行表面淬火。表 4.3 磨床砂轮主轴中频感应加热表面淬火参数（2）低温回火 : 根据工艺要求仍选用型号为rj2-140-9 的井式电阻炉，其产品规格及技术参数表4.2 。（三）低温时效处理设备低温时效处理是为了进一步减少精机械加工造成的残余内应力，稳定主轴尺寸。由于此阶段所需时间很长， 因此选用装载量更大的热处理炉。根据生产要求选择型号为 rt2-3

23、20-9 的台车式电阻炉，其产品规格及技术参数表4.2 。同上，按工件之间间隔距离与工件尺寸相等原则将工件水平排列在电阻炉炉膛中，炉膛长 3000mm ，工件长为 880mm ；炉膛宽 1350mm ，工件最大直径为125mm ，故每层可放置 15 件工件，同样工件在炉内堆放共2 层。因此使用此型号台车式电阻炉一炉可加工30 件工件。要完成工件的低温时效处理需要10小时，故此设备的设备生产率为3 件/h 。4.3 热处理主要设备数量计算4.3.1 工作制度和年时基数本车间生产平面磨床砂轮主轴，其包括锻造、退火、调质处理、感应加热表面淬火、回火，低温时效等工序，采用三班制，阶段工作制。(1) 年

24、时基数设备年时基数为设备在全年内的总工时数，等于在全年日内应工作的的间数减去各种时间损失，即：(1%)nfd nb设设式中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）- 全年星期双休日（ 104 天）=251天； n每日工作班数；n 每班工作时数， 一般为 8 小时，对于有害健康的工作， 有时为 6.5 小时；淬火部位尺寸 /mm 功率 /kw 移动速度/(mm/min) 温度 / 感应器尺寸 /mm 淬火介质100143 100224 50 110130 820 11529 喷水12520 50 同时加热840 13534 喷雾 20s

25、空冷平面磨床砂轮主轴热处理车间设计说明书9 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。(2) 工人年时基数(1%)fdnb人人式中 f人工人年时基数（ h） ；d人工人全年工作日，等于全年日数（365 天）- 全年假日（ 10 天）- 全年星期双休日（ 104 天）=251天；b时间损失率，一般取4% ，时间损失包括病假、事假、探亲假、产假及哺乳、设备请扫、工作休息等工时损失。表 4.4 热处理车间设备和工人年时基数此热处理车间中设备为小型简易热处理炉，采用阶段工作制，工作班制为3 班制，每班工作 8 小时，全

26、年工作日为251 天，全年时间损失为7% ，年时基数为 5571。4.3.2 设备数量的计算(1 ）设备年负荷基数设备年负荷基数 g为/gqp式中 q-设备年需完成的生产量（件/ 年）项目生产性质工作班制全年工作日每班工作时数全年时间损失（% ）年时基数一、设备一般设备连续工作制3 355 8 9 7722 重要设备阶段工作制3 251 8 16 4718 小型简易热处理炉阶段工作制3 251 8 7 5571 大型复杂热处理炉连续工作制3 355 8 14 7326 二、工人一般工作条件251 8 8 1830 较差工作条件251 8 12 1748 平面磨床砂轮主轴热处理车间设计说明书10

27、 p-设备生产率（件 /h ）（2）设备数量计算/cgf式中 c-设备年时基数（ h）根据设备生产率计算可以确定，此热处理车间所需热处理加工设备为：退火用 rt2-180-9 台车式电阻炉 2 台， 调质用 rj2-90-9 中温井式炉 3 台， rj2-140-9中温井式电阻炉 2台； 感应加热表面淬火回火用rj2-140-9 中温井式电阻炉 2台；低温时效处理用rt2-320-9 台车式电阻炉 2 台。4.3.3 车间生产纲领生产纲领是指车间承担的热处理件生产量，是根据项目产品产量已经单台产品热处理件数量、重量和零件热处理工艺要求，同时结合产品特点、 企业生产工艺水平确定的备（废） 品率基

28、数出产品热处理纲领，然后加上辅助专业提出的工具机修件数量总和编制而成的。由于本次设计轴类零件尺寸较大，所以按照炉内尺寸计算装载量。根据4.2中计算出的所选用炉子的生产率以及4.3 中计算出的炉子的数量和年时基数可以得出车间的生产纲领为32000件/ 年。4.4 淬火槽的设计本设计采用的是双液淬火（水淬油冷）法，即先在浓度为5%10%的盐水中淬冷 20s后，随即转入油中冷却至室温。 因此淬火槽以盐水溶液淬火槽和由盛油的槽子构成，油的粘度对冷却能力和冷却均匀性有显著的影响。4.4.1 淬火油需要考虑的因素淬火油介质需要考虑的因素很多，主要有：（1）根据工艺要求确定允许的介质温度。控制淬火油的使用温

29、度4095的范围之内；（2）考虑淬火件单位重量的表面积；本设计淬火介质可以选择较大值；（3）考虑介质的搅拌方式，配备介质搅拌装置和对提高其冷却能力和冷却的均匀性，本设计配备螺旋桨式搅拌的淬火油槽，则淬火件重量与淬火油的体积比可以为 1:（58） （t/m3） ；（4）考虑每次淬火冷却的间隔和安全因素；（5）应该设有淬火介质冷却装置，和集液槽防止着火。4.4.2 淬火油槽及其辅助设备的设计尺寸设计要求：淬火槽底部均流装置，均流装置与工件底部之间预留300500mm，工件上部与油液面也要预留300800mm，液面上部预留液体膨胀平面磨床砂轮主轴热处理车间设计说明书11 的升高尺寸，槽体上板到最高液

30、面之间再预留大于200mm 的尺寸。根据上述要求，设计出淬火油槽的尺寸长宽高=3m 2m 2.6m。要对淬火介质进行搅拌， 要安装螺旋搅拌器，使介质均匀。在槽体的上口边缘，应该设有溢流槽和管路。 本设计是对在井式炉中调质处理后的磨床砂轮煮粥加进行油淬， 选用的是普通淬火槽即可。由于轴类零件尺寸较大，应注意淬火时的操作，以防工件的变形。4.4.3 淬火油槽的防火淬火油槽最害怕的是发生火灾，所以应该非常重视防火。 一般淬火油槽发生火灾的原因有以下一些：（1）油的闪点和着火点过低；（2）油槽容量不足，换热器能力太小，造成油温过高；（3）油液不流动或油粘度过大，造成淬火部位局部的油液温度过高，热量不能

31、及时散到周围介质中去；（4）油中含有水分，粘着油的水泡上浮到油槽表面，水泡爆破时喷射油雾，引起着火；（5）在油槽底部积存一定量的水当油温超过100时，会引起底部的水达到蒸发点而沸腾引起的体积迅速膨胀， 使油槽内的油溢出淬火油槽， 引起大面积着火；（6）过热的工件被提出油槽而引发的着火；（7）大量热油蒸汽从槽盖等处冒出，引起着火；（8）热工件入油途中发生吊车故障或停电而引发着火；（9）油泄露而着火。预防火灾的措施如下：（1）合理选择淬火油，油的闪点应高于使用温度50以上；（2）应设有冷却系统以控制油温在一个合理的范围。油温过高，易被点燃；油温过低，油的粘度大，易局部过热；（3）设置功能强的油搅拌

32、或循环系统，淬火时液面的高温油能被及时地被带走；（4）设置大于淬火油槽容积的集油槽和与之匹配的拍油泵，当淬火油槽燃烧起火时，可以在较短时间内把油迅速排放到距油槽较远的集油槽内；（5）淬火油槽应设置槽盖和排烟装置；（6）油槽加热器应安装在油面下150mm 处，或延长电加热管的非加热区，使其非加热区的埋液深度大于液面波动；（7）经常排除混入油中的水，尤其对于在100以上使用的油槽。（8）淬火吊车应有备用电源；对于经常停电的地区，要考虑采用有停电紧急平面磨床砂轮主轴热处理车间设计说明书12 入油功能的吊钩或吊车；（9）配备足量的消防器材，二氧化碳灭火、泡沫灭火、干粉灭火，切忌用水灭火；（10）定期进

33、行安全培训和安全检查。4.5 辅助设备的选择4.5.1 清洗设备清洗设备有连续式、 室式、槽式等清洗机和清洗槽。 常用于清除残油和残盐，选用碱性清洗液。本设计中采用双液淬火（水冷油淬），并且零件尺寸较大，因此选择 qxlt 型清洗机。4.5.2 校直设备校直设备用于矫正零件的翘曲变形。 本设计的砂轮主轴在退火和油淬后可能会出现零件的翘曲变形， 因此要对零件进行校直。 本设计选用的校直的装置为单柱矫直液压机y41-63(长宽高 =140010002750)。4.5.3 检查设备为检查零件热处理后的硬度，一般采用布式、洛式、肖式硬度计。检查薄件和浅渗层零件用维氏硬度计。 为了特殊需要还需要各式特种

34、硬度计，如里式硬度计。为检查零件表面裂纹，采用磁粉探伤仪，为检查零件内部质量，采用超声波探伤仪、射线探伤仪。4.5.4 起重运输设备起重设备根据设备安装、 修理、工艺所需起吊运输最大零件重量以及工艺平面布置决定，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，采用桥式起重机，地面操作。第 5 章车间布局5.1 车间在厂区内的位置对热处理车间在总体布置中要求：（1）热处理车间散发大量燃烧废气、保护气氛废气，其他有害气体及油烟、粉尘等，所以应位于其他厂房下风向，且要有卫生防护带。（2）考虑日晒的影

35、响，尽可能采用南北向；为了保证良好的通风，最好能和平面磨床砂轮主轴热处理车间设计说明书13 夏季主导风向垂直。（3）热处理车间靠近各类震源时，应该有一定间距或采取相应的隔震措施，震源如锻锤、空压机、氧气机、铁路等。（4）热处理车间为综合性处理车间，为全厂服务，在工厂总体位置中应选择适中的位置或靠近与其联系多的车间。要设有单独通入外部的通道及出入口，并避免其他车间运输通道穿过。5.2 车间面积及面积指标车间总面积包括工艺设计中用于基本生产设备和辅助设备所占用的面积，包括厂房、披屋、露天起重机下的有效面积。（1）生产面积生产设备、设备之间通道、工人操作、工件存放地所占用的面积，以及清洗、清理、矫正

36、、取样、运输设备所占用的面积， 占总面积 50% 70% 。（2）辅助面积变配电间、变频间、电容期间、检验间、快速实验室、保护气氛制备间、机修间、仪表间、通风机室、各类仓库、主要通道、露天仓库等所占用的面积，占总面积30% 50% 。5.3 布局原则（1）大型连续式设备及机组的布置，根据数量确定是否跨厂房跨度，尽量在同一跨度中，有利于使用起重设备。（2）车间有一端封闭墙体时，大型设备尽量靠在内墙布置，以利用采光和通风。热处理车间在工艺流程基本顺畅的情况下，可按设备分片布置。 设备布置应符合工艺流程的需要， 零件的流向应尽量由入料端向出料端，避免交叉和往返运输。设备应尽量布置整齐，箱式炉以炉口取

37、齐，井式炉以中心线取齐。需要起重运输工具的设备， 应布置于起重机有效范围内。 需局部通风的设备应靠外墙或靠近柱子布置，以利于通风管的引出。（3）车间内应避免隔断，对必须设置隔离间的应集中于车间的一端。喷砂间靠外墙隔断，有利于砂的储存和设置除尘装置。（4）生产区内应留有零件装卸及存储面积或立体仓库。车间需留出必要的通道，通道的尺寸随车间使用运输车型而异。车间预留扩建面积可采取车间内预留设备空地或预留增跨或接长厂房空地。留有计算机控制管理房地。5.4 车间设备布局间距（1）炉子后端距离墙柱的距离，一般箱式炉采用12m ；煤气炉和油炉取1.5 1.8m；可控气氛炉应留出辐射管取出的距离。（2）炉子之

38、间的距离， 小型炉 0.8 1.2m；中型炉 1.2 1.5m；大型炉 1.5 平面磨床砂轮主轴热处理车间设计说明书14 2m ；间隙式炉组成的生产线0.5 0.8m；连续式炉 3.0 4.0m。（3）井式炉间的距离， 小型炉 0.8 1.2m；中型炉 1.2 1.5m；大型炉 2.5 4m 。（4）井式炉炉口距地面距离，渗碳炉0.3m；正火、回火炉 0.7 0.8m。（5）连续式炉的炉前后区空地，锻件热处理炉：炉前：68m ；炉后 812m ；连续气体渗碳炉：炉前46m ；炉后 23m ；一般连续式炉炉前后46m 。（6） 炉子安装高度即炉口平面到地平的距离， 人工操作时，一般为 0.85

39、0.9m。第6章动力消耗及对公用系统设计热处理车间需消耗的各种动力和辅助材料，包括电力、燃料、压缩空气、蒸汽、水、油类、盐类。活血热处理渗剂及保护加热气体等等。6.1 电力安装容量热处理车间电力消耗包括动力用电、工艺用电和照明用电。动力用电，是指热处理车间各种机械装置的驱动电动机所消耗的电量。其消耗量按照各设备安装容量和设备负荷时间计算。由热处理车间设备明细表，得出用电总量为3910.8kw ，加上在热处理工程中加热工件和工作介质所消耗的工艺用电和照明用电，取4500kw 。6.2 蒸汽蒸汽在热处理车间主要用于加热清洗槽、热水淬火冷却槽、 重油燃烧雾化及预热、石油液化气液化、煤气管路清扫等。热处理车间使用的蒸汽为饱和蒸汽、常用压力为 200400kpa 。 蒸汽的比热容为2100k