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工厂/车间设计指导书（金属方向）1.车间设计任务书1.1车间的生产规模、生产的品种（1）车间规模：年产2、20、50、100、150万吨（产量自选1种）X及X合金管材、棒材、带材、板材（型材自选1种）车间（2）产品品种和规格：（自选1种）1）铜及铜合金（品种和规格在教材p37表3-12、p41表3-14、表3-15p63表4-17中选择一种）2）铝及铝合金（品种和规格在教材p37表3-12、p41表3-13、p62表4-15中选择一种）3）镁及镁合金（品种和规格在教材p37表3-12、p41表3-14和3-15中选择一种）4）钛及钛合金（品种和规格在教材p37表3-12、p72表4-25和4-24中选择一种）5）稀有金属（品种和规格在教材p37表3-12、p42表3-16、p78表4-27-4-30中选择一种）6）钢（品种和规格在教材p49表4-3、p53表4-8和p184表6-11中选择一种）例：本设计任务是设计一个年产量50000吨的铝型材挤压车间，生产的产品有：窗帘导轨、卷闸、纱窗铝合金型材；汽车装饰铝合金型材；推拉窗等。挤压制品所用的材料是LD31合金。1.2车间设计的主要任务（1）编写工厂/车间设计说明书；1）生产方案的设计2）工艺方案的设计3）设备方案的设计4）工艺计算与设备负荷计算5）车间平面布置设计（2）按照工程制图及工厂/车间平面布置的相关要求，手绘工厂/车间平面布置1号图纸1张，图纸要求整洁、规范。（3）课程设计总结。2.车间设计说明书2.1.产品方案编制1)计算产品选择：在教材p41表3-14和3-15中选择本设计是年产50吨铜及铜合金管棒型材车间，选择的产品方案是无氧铜棒，规格是挤制品14~120mm，拉制品5~60mm。代表产品选择φ30mm×6000mmm的TU1产品。产品的主要用途：广泛应用于电导率、可切削性、抗腐蚀性高的零件，如电气接插件、汽车零件、开关零件、管件、钎焊头、焊炬头、晶体管基极和炉内组装件等，产品方案与计算产品表如表1所示。表1产品方案与计算产品表序号制品名称合金牌号状态品种规格范围产品年产量计算产品合金牌号计算产品规格状态技术条件备注1纯铜TU1Y30-10050tTU1φ30mm×6000mmmY强度大于500Mpa技术条件符合GB/19972)产品技术条件：查阅铜及铜合金产品的相关标准，途径：上网或到图书馆借阅产品技术要求：尺寸精度要求尺寸偏差小于0.005mm；加工成型的产品表面不得有气泡、结疤、刮伤、折叠、裂纹、夹杂等；要求力学性能强度大于500Mpa,塑形大于9%,具有良好的焊接性能，电导率大于80%。产品适用标准：ISO1637、ISO/R1336、ASTMB301/B301M、英国BS2874、德国DIN17672、俄罗斯JOCT18175，以及GB/T5231－2001、GB4423、GB14955主要性能参数如下表：表2产品主要性能参数表抗拉强度Rm（N/mm2）延伸率（δ%）电导率（%IACS）电阻率（Ω.mm2/m）TU1＞260（HO2）Y2＞12＞90＜0.019744TU1＞305（HO4）Y＞8＞85＜0.0209053)生产方案的选择：主要是在挤压、拉拔、轧制几种工艺中选择和组合4）锭坯生产本方案选择立式半连续直接水冷铸锭。5）棒材生产本方案选择挤压法生产TU1棒材。2.2生产工艺流程的编制2.2.1锭坯尺寸挤制棒锭坯直径尺寸：mmDD15025300挤制棒锭坯长度尺寸：mmDL450~2253~5.100参照表4-16最终选择锭坯规格195×250mm2.2.2锭坯质量锭坯的化学成分及宏观组织符合标准或用户要求；尺寸误差小，表面光洁、无缺陷。需要对锭坯进行车面。2.2.3生产工艺流程的确定使用锥形模，无润滑脱皮挤压，使用平模，为防止挤压制品氧化而采用水封挤压。挤压温度为800℃,挤压速度为2m/s。生产工艺流程图1。图1铜棒生产工艺流程图主要确定设备数量3.设备方案的设计(1)以计算产品为依据列出工艺流程表方法见教材P75：1）锭坯的选择:主要是尺寸，它涉及到随后选择的铸造设备：参考范围见表4-16(2)选择设备：1）主要设备：熔铸设备：根据生产规模和产品品种选择本设计采用中频感应炉为熔炼设备，熔炼炉的技术性能如表3表3熔炼铜用中频感应电炉的技术性能项目单位炉型0.35t额定容量kg300起熔体重量kg100额定功率电压相数功率因数补偿前锭坯矫直光亮退火矫直切断检查探伤入库（Y）加热挤压切断酸洗补偿后单位耗电量线圈断面线圈匝数线圈冷却方式熔沟断面熔沟数熔沟位置炉膛内径炉膛深度半连续铸造采用丝杆式半连续铸造机。铸造机的主要技术性能见下表：表4丝杆式半连续铸造机的技术性能技术性能单位铸造机荷重/t(0.5)铸锭最大长度m3铸锭最大重量t0.5底盘最大上升速度m/min~2铸造速度范围m/h0.8~10冷却水最大耗量m3/s18冷却水压MPa0.1~0.2成形设备：根据生产方案选择：P111挤压机选择卧式挤压机，传动方式为液压传动，挤压棒材选择不带穿孔系统的挤压机（挤压管材选择带穿孔系统的挤压机），挤压机的主要技术参数列于下表表5挤压机技术性能挤压机吨位/MN主缸挤压力/kN回程力/kN挤压速度/mms-1空程速度/mms-1回程速度/mms-1挤压行程/mm11挤压机吨位/MN穿孔缸挤压力/kN回程力/kN挤压速度/mms-1空程速度/mms-1la1挤压机吨位/MN挤压筒挤压力/kN回程力/kN挤压速度/mms-1空程速度/mms-11挤压机吨位/MN泵站传动形式工作压力/Mpa1拉拔机选择卷盘式拉拔机，主要技术性能列于下表：表6拉制铜合金用卷盘式拉拔机的技术性能项目卷筒直径/mm750拉拔制品直径/mm拉拔制品长度/m制品盘卷重量/kg拉拔速度/mmin-1最大拉力/N主电机型号主电机转速/rmin-1电流种类2）辅助设备：辅助设备分为：加热及热处理设备、切断设备、矫直设备、冷却设备、铣面设备及起重运输设备等。1）加热炉铸锭加热炉选择箱式电阻炉，表7铜及铜合金圆铸锭电能加热炉技术性能技术性能单位配套使用挤压机吨位/kN炉子形式被加热坯料尺寸mm生产能力t/h炉子功率kW线路电压V电流频率Hz加热器材料热处理炉，选台车式箱式炉和井式退火炉，p129表5-65和5-663.工艺计算和设备负荷计算参考教材第6、7章。主要加工工序工艺规程的制定4.车间工艺平面布置参考教材第8章。（1）车间面积的分类（2）生产设备的布置5.车间工艺平面布置图（1）车间工艺平面布置图的绘制方法：p231（2）图纸：拟采用1号图纸，比例初步拟为1:100