【正文】 一、課程設計題目：年產(chǎn)13580噸鋁型材擠壓車間工藝設計二、課程設計緒論　　隨著市場經(jīng)濟的發(fā)展，各種新型的高科技建筑材料相繼出現(xiàn)，所有的基礎工程均需要大量的建筑，需要大量門窗和建筑材料，而鋁及其鋁合金在其中占有重要的地位?！　′X合金型材具有強度高、重量輕、穩(wěn)定性強、耐腐蝕性強、可塑性好、變形量小、無毒無污染、防火性強、回收性好、可回爐重煉、使用壽命長（可達50—100年）等特點。多年來世界各國均采用6063鋁合金（鋁合金近百種）做為門窗框架。主要是因為該金屬表面陽極氧化效果好，開始陽極氧化是白色，后進一步改變電解質(zhì)才達到古銅色，這兩種主體顏色在國內(nèi)用了十多年。　　鋁材在擠壓過程中，如擠壓模具不是很好或模具擠壓鋁材過多，鋁材表面會產(chǎn)生擠壓痕，用手可能觸摸到鋁材表面不平，因此，在現(xiàn)代化大生產(chǎn)中實施擠壓加工技術，其成敗的關鍵是模具設計，事關產(chǎn)品的質(zhì)量、成本。在車間設計的過程中應考慮到的因素包括：產(chǎn)品的型號、?？讛?shù)的確定、選擇擠壓機、鑄錠的選用、年產(chǎn)量、年水電費、設備投資費、人工費等等。其中，選擇擠壓機是一個最核心的問題，具體可見設計步驟。 課程設計分析這次的設計任務是設計一個年產(chǎn)量不少于5000噸的鋁型材擠壓車間，生產(chǎn)的產(chǎn)品有：窗簾導軌、卷閘、紗窗鋁合金型材，汽車裝飾鋁合金型材，90系列推拉窗等。擠壓制品所用的材料是6063合金。6063合金化學成分及性能表1：6063合金化學成份及性能合金元素SiFeCuMnZnTi其它含量%～～Cr性能狀態(tài)彈性模量剪切模量G屈服強度伸長率布氏硬度密度g/cm3RCS7100270012MPa22%65 產(chǎn)品的截面圖及主要尺寸表2：產(chǎn)品截面圖形及主要尺寸型號D30 kg/mH1 kg/mC52 kg/m截面圖形及主要尺寸型號BC625 kg/mH10 kg/mAT404 kg/m截面圖形及主要尺寸型號H20 kg/mH20 kg/m截面圖形及主要尺寸產(chǎn)品的主要常數(shù)表3：產(chǎn)品代號參數(shù)產(chǎn)品代號單位重量kg/m外接圓直徑mm截面積mm2模孔面積(＞%)mm2?？讛?shù)D3021H1101C5221BC62571H1031AT40471H2091H2021其中：單位重量是表2給出的； 外接圓直徑是通過AUTO CAD 模孔設計時測出的；　　　截面積＝單位重量1000/鋁型材的密度，；　　　?？酌娣e＝截面積（1＋％）；　　　?？讛?shù)本次設計可以單孔的都單孔，除非單孔不符合擠壓機的選擇原則。 生產(chǎn)工藝及設備選擇 生產(chǎn)工藝流程 把材料某一個處理的過程叫做工序，把生產(chǎn)某個產(chǎn)品的各個工序按一定的順序排列起來叫做工藝流程。本車間生有的產(chǎn)品為空心型材，其工藝流程如下：配料 → 熔煉 → 鑄造 → 均勻化退火 → 鋸切 → 加熱（工具模預熱） → 擠壓 → 淬火→ 鋸切（采用連續(xù)擠壓，故矯直前要鋸切） → 矯直 → 鋸切（6m） → 檢查 → 人工時效 → 氧化 → 成品 各擠壓工序工藝參數(shù)及分析（1） 加熱① 坯料加熱目的：提高金屬塑性，降低變形抗力，使金屬易于流動，獲得良好的組織與性能。加熱方式：中頻電感應加熱原因：加熱效果好、熱效率高、金屬氧化少、速度快、易控制。加熱溫度：400～500℃② 工模具預熱目的：為了避免擠壓時產(chǎn)生的熱效應，造成模具的損壞，所以需要對擠壓筒、模具等進行預熱。預熱溫度：350～450℃③ 均勻化退火 鑄錠要進行均勻化退火，可消除鑄錠內(nèi)部組織偏析和鑄造應力，細化晶粒，改善鑄錠下一步壓力加工狀態(tài)和最終產(chǎn)品的性能。（2） 擠壓 對于實心型材，擠壓速度一般為10～60m/min，對于空心型材，擠壓速度一般為10～30m/min。一般來說提高擠壓速度，則要降低擠壓溫度，增大擠壓力，減少模具壽命。本車間實心型材擠壓速度為30m/min，空心型材擠壓速度為30m/min。（3） 淬火不同的合金的冷卻速度不一樣，對于6系列的鋁合金，合金含量低，多采用風淬，不需要采用快速冷卻，也不需要重新加熱制品，直接利用擠壓余熱即可。本車間采用風淬，淬火設備：風扇，風力：。（4） 鋸切由于本車間采用連續(xù)擠壓，無壓余，產(chǎn)品頭部和尾部雜質(zhì)、油污、氧化物比較多，組織不均勻，性能差，存在擠壓縮尾，所以需切掉300～500mm。切除夾頭長度為200mm。（5） 張力矯直由于熱擠，金屬易變形、彎曲，采用矯直機將制品矯直。矯直機與擠壓機噸配套，矯直延伸率取1%。矯直后要切除夾頭、夾尾部分，一般不大于200mm。（6） 切頭尾 切頭尾的最終目的是為了切去頭尾尺寸等有缺陷的部分，保證生產(chǎn)順行和產(chǎn)品頭尾質(zhì)量。切頭尾一般300mm左右，連續(xù)擠壓無壓余，從而可按最高成材率定下鑄錠長度，當然，長度與Φ要符合要求。本工藝切頭尾各取300mm。（7）切定尺切定尺要根據(jù)制品所用的場合、用途而設計。本車間切定尺為6m/根。（8） 檢查按國家標準對制品做外觀尺寸及機械性能檢查，必要時對制品組織抽檢。表4：普通級型材截面尺寸允許偏差 （—2004）序號指定部位尺寸/mm允許偏差（177。）/mm金屬實體不小于75％的部位尺寸空間大于25％，即金屬實體小于75％的所有部位尺寸3欄以外的所有尺寸空心型材包圍面積不小于70mm2時的壁厚測量點與基準邊的距離L6～1515～3030～3060～100100～150150～2001欄2欄3欄4欄5欄6欄7欄8欄9欄1≤—————2＞～————3＞～————4＞～———5＞～———6＞～——7＞～———8＞～——9＞～——10＞～—11＞～—12＞～—注：① ～。② 由于本車間產(chǎn)品為普通級，估截面尺寸允許偏差的高精級和超高精級表未列出。表5：型材的角度允許偏差 （—2004）級 別普 通 級高 精 級超 高 精 級角度允許偏差177。2176。177。1176。177。176。表6：型材的表面間隙 （—2004）型材寬度 B普通級/mm高精級/mm超高精級/mm≤25mm≤≤≤＞25mm≤％B≤％B≤％B任意25mm寬度≤≤≤表7：型材的彎曲度 （—2004）外接圓直徑/mm最小壁厚/mm彎曲對/mm普通級高精級超高精級任意300mm長度上hs全長L米ht任意300mm長度上hs全長L米ht任意300mm長度上hs全長L米ht不大于≤38≤4L3L2L＞2L1LL＞38—LLL表8：型材的扭擰度 （—2004）外接圓直徑/mm扭擰度/(mm/毫米寬)普通級高精級超高精級每米長度上總長度上每米長度上總長度上每米長度上總長度上不大于＞～40＞40～80＞80～250表9：型材的圓角半徑（R）允許偏差 （—2004）圓角半徑 R過渡圓角半徑r0/mm≤＞允許偏差/mm＋177。表10：建筑型材表面的缺陷允許深度和模具擠壓痕深度 （—2004）狀態(tài)缺陷允許深度/mm合金牌號模具擠壓痕深度/mm裝飾面非裝飾面T5≤≤6061≤T4，T6≤≤6063，6063A≤表11：建筑材料（6063）的室溫力學性能 （—2004）合金合金狀態(tài)壁厚/mm拉伸試驗硬度試驗抗拉強度σb/MPa規(guī)定非比例伸長伸長率δ（%）試樣厚度/mm維氏硬度HV韋氏硬度HW不大于6063T5所有1601108588T6所有2051808———6063AT5≤1020016056510＞101901505T6≤10230