锉刀的设计及热处理工艺设计Word格式.docx
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6、设计任务书按照如下顺序进展装订：
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，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，并在目录局部自动生成。
7、将上述工作内容按学校要求规定装订成册，由班长在课程设计完毕前一天交给相关教师，同时将每个同学的电子文挡一起上交。
指
导
教
师
评
语
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，或改变工件外表的化学成分，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〞，则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、热处理的生产平安与环境保护、热处理车间人员定额、热处理车间的建立投资及技术经济指标等方面，对热处理车间进展设计。
从热处理技术的现状和水平，掌握其开展趋势，大力开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、低本钱、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〕生产平安与环境保护；
〔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：
121.2%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、价格廉价、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
P
0.40
0.35
0.032
0.035
物理性能：
表T12钢的临界温度
临界点
Ac1
Acm
Ar1
温度〔近似值〕/℃
730
820
700
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/℃
11.5*10-6
13.0*10-6
14.3*10-6
15.1*10-6
15.8*10-6
32.4*10-6
表T12钢的质量定压热容
300
500
900
质量定压热容cp/J·
〔kg·
k〕-1
548.4
728.5
649.0
636.4
参考对应牌号
中国GB标准牌号T12、中国**S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&
frac12;
、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。
μm.。
锉削加工*围包括：
平面、台阶面、角度、曲面、沟槽和各种复杂的外表等，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。
三角锉：
用于锉削平面、方孔及60°
以上的锐角。
圆锉：
用于锉削圆内弧面。
半圆锉：
用于锉削平面、内弧面和大的圆孔。
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外表用的。
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〕：
用于修整细小局部的外表，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、精度和外表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、精度等级和外表质量要求低〕，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，做最后外表修光。
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外表粘砂的材料，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.锉削速度要慢，快速易磨损锉齿；
F.锉刀不能沾水，沾油。
2.26.本车间所选用的锉刀尺寸
A.本车间设计的锉刀是用高碳素工具钢〔又称过共析钢其组织是由珠光体和渗碳体组成〕，选用必须具备高硬度、高耐磨性和足够的韧性的T12A钢，经热处理后，在将工作局部淬硬至62HRC~67HRC。
锉刀的构造及各局部名称：
型号：
8
类型：
T12A
材质：
高级碳素钢
锉纹号：
3
横截面形状：
扁（平）形
规格〔工作局部〕：
150mm
长度：
260mm〔mm〕
重量：
200g
锉齿粗细：
中齿
锉纹：
双纹
宽/厚：
20/5〔mm〕
用途：
锉平面、外圆面和凸弧面
〔3〕车间生产纲领、年时基数、工作制度
2.31.生产纲领
一个热处理车间或工段所承当的生产纲领，是设计热处理车间的根底。
只有明确了车间的纲领，所确定的车间生产规模，所选定的工艺和设备才能符合实际需要。
所谓生产纲领，首先是所承当本企业的生产产品的热处理零件年产量，也就是设计纲领。
以满足零件热处理新的技术要求为前提，“三创新〞（即材料创新、工艺创新和工装创新）的结果是行之有效的结果。
热处理工艺设计是热处理车间设计的中心环节，是设备选择的主要依据。
所确定的热处理工艺必须先进、可靠、经济合理，并与车间生产规模相适应。
常规工艺应力求工艺路线简化，运输量最小，工序较小，节省能源及劳动量。
采用先进工艺应经过技术经济论证或实验研究，取得可信的试用效果。
企业机械产品热处理零件生产纲领，包括铸件，锻件毛坯的预备热处理和机械产品零件的最终热处理。
这些就是根据产品零件图纸所规定的技术所决定的。
热处理车间还应该承当本企业自制的切削工具、各类模具、机械修理备件、配件的热处理任务，根据其任务量的大小确定车间的设置。
为提高设备负荷率，应尽量结合车间的特点承受对外协作任务，对于比拟固定的长期协作任务，也应列入车间生产任务内。
产品
材料
日产件数〔个〕
工件重〔kg〕
年处理件〔kg〕
备注
方案量
备品量
实际量
锉刀
T12A
428
0.2
97608
1992
99600
备品率2%，废品率2%
所设计的热处理车间的年产量为99.6吨的扁平中齿双纹T12A锉刀。
2.32.年时基数
根据车间生产性质和任务，一般单件小批量生产性质的综合热处理车间，应采用三班工作制。
其中个别工艺周期较长应连续生产的设备或大型设备应考虑三班工作制；
安装在生产流水线上的热处理设备，应与生产线生产班制相一致。
详细见下表。
1）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时数减去各种时间损失，即：
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—全年星期双休日〔106天〕=249天；
N—每日工作班数；
n—每班工作时数，一般为8小时，对于有害安康的工作，有时为6.5小时；
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〔一般取4%〕。
表热处理车间设备设计年时基数
工程
生产性质
工作班制
全年工作日
全年工作时数
年时基数
一般设备及热处理设备
阶段工作制
3
249
8、6.5
5378.4
2〕工人年时基数
F人=D人n（1-b%）
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〕=2
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