阀门弹簧热处理车间设计.docx

1、阀门弹簧热处理车间设计一、综述 3二、热处理车间任务 3一工作条件分析 3二车间生产纲领 3三材料的选用 4三、热处理工艺设计及主要设备选用 4一工艺设计 4二设备选用及数量计算 8三冷却设备 13四清理设备 14五辅助设备 14六起重运输及自动化设备 15四、车间布局 16一车间在厂区的位置 16二车间面积及面积指标 17三布局原则 17四车间设备布局间距 18五车间布局图 19五、参考文献 19一、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

2、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

3、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。二、热处理车间任务本设计的任务是设计一间主要生产阀门弹簧的热处理车间。一工作条件分析弹簧是一种利用材料弹性特点的机械零件，它的性能和材料的关系十分密切。根据弹簧的工作性能，要求材料必须有充分的弹性，材料的弹性极限要足够高。由于同时很多弹簧工作时承受交变载荷，它的变形量随载荷变化而变化，因此除了要求具有高的弹性外，还要有高的疲劳强度，能经受长时间的交变载荷作用。弹簧的使用范围特别广泛，根据服役条件和工作环境的不同，对弹簧材料还有

4、提出各样的特殊要求。例如要求弹簧材料具有耐蚀性，耐热，耐低温，非磁性级良好的导电性等等。此外还要求材料具备优良的加工性能，总而言之，弹簧材料应具备加工容易，制造方便，性能稳定，价格低廉等特点。其常见缺陷主要为：硬度不足，弹性低；脆性大；变形；淬火开裂；外表脱碳或元素粗话；外表腐蚀。二车间生产纲领所设计的热处理车间的年产量为800吨的阀门弹簧，属于小型热处理车间。三材料的选用 根据阀门弹簧的服役条件，采用50CrVA弹簧钢是适宜的，该钢具有良好的力学性能和工艺性能，淬透性较高，加入V使钢的晶粒细化，降低过热敏感性，并且无石墨化倾向，提高了强度和韧性，具有高的疲劳强度，屈服比也较高。是一种高级弹簧

5、，用作较大截面的高负荷重要弹簧及工作温度107次。二 主要设备选用及数量计算1设备的选用 根据前述的热处理工艺设计及相关文献的表述，选择如下的几种热处理设备：中温箱式电阻炉，可控气氛电阻炉，低温井式电阻炉，低温箱式电阻炉。冷却及清理设备有：冷却油槽、缓冷坑、酸洗槽与酸洗室、水洗槽、喷丸机。根据需要添置一些检验设备。 2设备及工人的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，应采用两班工作制。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。1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

6、内应工作的的时数减去各种时间损失，即： 式中 设备年时基数h；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； 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 式中 工人年时基数h； 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； 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。由上述的

7、计算方法所得到的结果如下：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3355848179重要设备阶段工作制3251845783小型简易热处理炉阶段工作制3251845783大型复杂热处理炉连续工作制3355848179二、工人一般工作条件251841928较差工作条件2518818473设备数量的计算根据热处理零件分工的年处理量，分别采用各工序的平均生产率，可以计算得出某项设备所承担热处理任务的年负荷数，再根据该项设备的工作制度所确定的年时基数，即可计算得出该项设备的负荷率并确定台数。设备需要量可根据热处理工序生产任务和设备生产能力计算出设备年负

8、荷基数，再计算设备需要量。设备年负荷基数 设备年负荷基数G为： 式中 -设备年需完成的生产量Kg/年 p-设备生产率Kg/h设备数量计算 式中 -设备年时基数h4主要设备的型号选择中温箱式电阻炉型号的选用a.炉膛长度和宽度确实定：A有效=P/P0 ；A：有效炉底面积，P：生产能力，P0：单位炉底生产能力由于炉门及后墙一般没有电热元件，导致两端温度比较低，为保证有一定的恒温区，长宽比大于1，箱式炉有效长宽比多数接近于2/1.由有效炉底面积及长宽比，可求出L有效和B有效。为了保证装出料过程中不至于碰撞炉墙或加热元件以及保证有一定的炉温均匀性，工件距离炉墙和炉门必须留有足够的间隙。L=L有效+0.20.3B=B有效+0.20.3A=A有效/K，K=0.80.85。以此计算出的炉底尺寸与标准热处理炉炉底尺寸进行比较，尽可能选用标准尺寸。查热处理炉单位炉底面积生产率的表，可得正火用箱式电阻炉80120kg/m2h。2L=1.6m，