【正文】 （2013屆）本科畢業(yè)設計資料 題 目 名 稱： 年產(chǎn)量8萬噸的銅帶車間工藝設計 學 院（部）： 冶 金 工 程 學 院 專 業(yè)： 金屬材料工程 學 生 姓 名： 班 級： 學號： 指導教師姓名： 職稱： 最終評定成績： 湖南工業(yè)大學教務處 2013屆本科畢業(yè)設計資料第一部分 畢業(yè)設計說明書 （2013屆）本科畢業(yè)設計題 目 名 稱： 年產(chǎn)量8萬噸的銅帶車間工藝設計 學 院（部）： 冶 金 工 程 學 院 專 業(yè)： 金屬材料工程 學 生 姓 名： 陳玉忠 班 級：金屬材料094 學號： 09495100234 指導教師姓名： 劉友良 職稱： 副教授 最終評定成績： 2013年 6 月湖南工業(yè)大學本科畢業(yè)論文（設計）誠信聲明本人鄭重聲明：所呈交的畢業(yè)設計，題目《年產(chǎn)量8萬噸銅帶車間設計》是本人在指導教師的指導下，進行研究工作所取得的成果。TUP是具有高代表性的電纜銅帶材料之一。 rolling force and torque calculation。銅合金加工生產(chǎn)由手工作坊方式發(fā)展為工廠生產(chǎn)方式是在蒸汽機出現(xiàn)以后。銅及銅合金的分類：①純銅：也稱紫銅：具有良好的導熱性、導電性和耐蝕性；②黃銅：以鋅為主要合金元素的銅合金，具有美觀的黃色，統(tǒng)稱為黃銅；③青銅：以前把銅與錫的合金稱作青銅，現(xiàn)在則把除了黃銅、白銅以外的銅合金稱作青銅；④白銅：以鎳為主要合金元素的銅合金[2]。提出了所謂“精密銅帶”的概念從而快速地推動其生產(chǎn)技術的進步和產(chǎn)品質(zhì)量的提高。 銅板帶材生產(chǎn)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢 我國的銅板帶材生產(chǎn)起步較早，可追溯到一百多年前，1875年上海江南制造局槍子廠中的軋銅廠是我國第一家銅板帶材生產(chǎn)廠。2008年全國銅板帶產(chǎn)量為106萬噸，到2010年又猛增至512萬噸。這些民企在創(chuàng)業(yè)時大多采用比較落后的生產(chǎn)工藝和技術裝備。有些產(chǎn)品甚至打入出口市場或作為高檔產(chǎn)品的代用品[7]。（2）產(chǎn)品的平衡。但是，在設計中詳細的工藝計算不可能對每種合金的每一個品種、規(guī)格及狀態(tài)都進行。若從擬生產(chǎn)的所有的產(chǎn)品中應有某工序，而計算產(chǎn)品不通過此工序，在此情況下，就要重新選計算產(chǎn)品。產(chǎn)品標準按其適用范圍，分別由國家、部門和企業(yè)制定；它是一定時期和一定范圍內(nèi)具有約束力的產(chǎn)品技術準則，是產(chǎn)品生產(chǎn)、質(zhì)量檢驗、選購驗收、使用維護和洽談貿(mào)易的技術依據(jù)?？蛻袅碛幸蟮陌此灥暮贤械募夹g要求執(zhí)行。（2）年產(chǎn)量的大小產(chǎn)量不僅決定工藝過程的特點，而且也對設備選擇、鑄錠尺寸、產(chǎn)品規(guī)格有著直接的影響。（2）帶式軋制法近代化的板、帶、箔材的大批生產(chǎn)主要采用二輥或四輥可逆式軋機、多機架連軋機進行成卷軋制。為了提高產(chǎn)品精度，開發(fā)了極薄帶異步軋制技術[7]。綜上所述，根據(jù)浙江紹興的地區(qū)條件，本設計采用帶式軋制法。因此，滿足產(chǎn)品標準的要求是設計生產(chǎn)工藝流程的基礎。③ 結(jié)合具體設備條件，各工序合理安排，設備負荷均衡，既保證設備安全運轉(zhuǎn)，又能充分發(fā)揮設備潛力。8501500/mm可逆式熱軋機7銑面銑邊X53K型銑面機8粗軋4248。1800時間精度/s∕帶卷單重/kg6000 加熱爐 熱軋前錠坯加熱可保證熱軋時的高溫塑性、降低變形抗力、消除鑄造應力、改善合金的組織狀態(tài)和性能、提供冷軋用的坯料。65013000300360200Vollemer測厚儀VSB2082E 12輥冷軋機技術參數(shù)工作輥直徑/mm中間輥直徑/mm支撐輥直徑/mm輥身長度/mm主傳動電機功率/KW軋制速度/m/s軋制壓力/KN軋制張力/N軋件尺寸范圍/mmmm3293185260502∕120030000（）200 熱處理爐 ①中間退火爐（箱式）[9] ②成品退火爐（井式）[9] 中間退火爐（箱式）與成品退火爐（井式）主要技術性能名稱用途最高溫度/℃爐膛尺寸/mm燃料裝料量/t生產(chǎn)率/t/h高寬長類型功率/KW箱式爐帶卷板材950100018005000電3504—5∕井式爐卷材8501900ф960∕電144 矯直設備矯直機 21輥矯直機主要技術性能被矯直板、帶材規(guī)格/mm矯直速度/m/min電動機功率/kW矯直輥數(shù)/個棍子節(jié)距/mm被矯直材料σ/Mpa寬度長度厚度≤1050∕15952165≤1100 剪切設備 圓盤剪切機 。④要求錠坯內(nèi)部沒有縮孔、氣孔、夾雜、偏析及裂紋等缺陷，少量的內(nèi)部缺陷可進行金相檢驗確定輕重程度。 加熱制度 除冷軋開坯的重有色合金，以及利用鑄造余熱熱軋的鐵模鑄造紫銅和鋅、鉛、錫及其合金外，幾乎所有銅、鎳及其合金的錠坯均在熱軋前需要進行加熱。(3)當生產(chǎn)對產(chǎn)品性能有要求的熱軋板時，應根據(jù)晶粒度要求控制溫度以及變形速度和變形程度。如何確定加熱時間，嚴格說應根據(jù)爐內(nèi)的熱交換條件進行計算后確定，但因金屬的熱容、熱導率、熱交換系數(shù)均隨溫度而變化，同時錠坯內(nèi)外的不均勻程度也難以估計，因此，現(xiàn)場一般采用經(jīng)驗公式41估算：τ=CH （41）式中：H——錠坯厚度，mm； C——經(jīng)驗系數(shù)。 熱軋的軋制方法有全縱軋法（橫軋——縱軋法）和全橫軋（縱軋——橫軋法） 本設計采用全縱軋法，即，前3道次采用橫軋，將軋件展寬到所需寬度，然后縱軋到底 銑面銑邊坯料進行表面銑削，可以去除加熱及熱軋過程中產(chǎn)生的表面氧化、脫鋅、壓痕及氧化皮壓入、表面裂紋等缺陷，尤其是對于熱軋時易氧化而且氧化皮不易酸洗習凈的某些合金，~，效果較顯著。不同的冷軋過程，根據(jù)設備和工藝條件可以在不同的軋機上進行，也可以在同一臺軋機上完成。通常中間退火時從提高生產(chǎn)率考慮，退火溫至取上限，適當縮短退火時間；成品退火及項成品退火側(cè)重于保證產(chǎn)品性能均勻，退火溫度取下限，并且溫度范圍不宜波動太大，對某一合金來說，厚規(guī)格制品退火溫度應比薄規(guī)格適當高些；裝料量大時退火溫度比裝料量小時適當高些；板材比帶箔材的退火溫度梢高些。本設計采用的酸洗機列，配套有廢液處理設備，對環(huán)境污染小。脫脂液的油水分離是保持清洗效果的重要環(huán)節(jié)，因工作一段時間，軋件上的油均落入脫脂液中，若不及時將油分離出來，殘油會污染表面，影響清洗效果。②分條：根據(jù)工藝要求和產(chǎn)品規(guī)格，對寬板帶坯料或帶材成品剖分成若干條，分條時同時切邊。調(diào)整好剪刃間隙是保證剪切質(zhì)量的重要因素。②成品包裝成品包裝是產(chǎn)品生產(chǎn)加工中的最后一道工序，包裝的目的是為了防止產(chǎn)品在運輸和貯存過程中遭受機械損傷、化學腐蝕或混料等，確保產(chǎn)品完整無損的供用戶使用。冷軋壓下制度包括確定中間冷軋總加工率、道次加工率的分配及根據(jù)產(chǎn)品性能要求控制精軋時的成品冷軋總加工率。⑤連軋機冷軋時必須保證各機架金屬秒流量相等，各機架的壓下分配必須與軋制速度、張力、輥型相協(xié)調(diào)，既不出現(xiàn)過拉及斷帶，也不能出現(xiàn)活套及壓折等故障。③預成品的性能及狀態(tài)對成品性能控制影響較大，一殷來說，預成品退火均勻而充分，有利于成品性能均勻及穩(wěn)定。目前，可逆式熱軋機的軋輥咬入和拋出速度一般在10~20和15~25范圍內(nèi)選擇。 （511）軋制時間 （512）低速冷軋時，咬入速度可采用工作速度的7%～10%；高速冷軋時，咬入速度可采用工作速度的3%～6%。. 軋制溫度制度表道次溫降Δt/℃溫度/℃熱軋（開軋溫度800℃）1800234788水冷至650℃567∕冷軋冷軋在常溫下進行第6章 軋制力與傳動力矩 熱軋軋制壓力 ， 由溫度T查171。 軋制力矩在簡單軋制情況下，轉(zhuǎn)動兩個軋輥所需力矩為： （68）式中 ——力臂系數(shù)，. 附加摩擦力矩傳動到電動機軸上的總附加摩擦力矩按下式計算： （69） （610） （611）式中 ——軋輥軸承中的附加摩擦力矩； ——傳動機構中的摩擦力矩； ——軋制壓力； d——軋輥的輥頸直徑； i——傳動比， ——輥頸與軋輥軸承間的摩擦系數(shù)，； ——傳動機構的效率，；由于四輥軋機工作輥和支撐輥之間的滾動摩擦損失很小，一般不計算在內(nèi)，即. 空轉(zhuǎn)力矩空轉(zhuǎn)力矩計算非常繁雜，通常按經(jīng)驗辦法來確定。對新式軋件可取下限，舊式軋機取上限，本設計取下限。可查的屈服極限σs 摩擦系數(shù) （61） 變形區(qū)度 （62） 延伸率 （63）由壓下率ε、延伸率查171。 軋制速度制度道次軋制速度V/m/s純軋時間/s間隙時間/s軋制時間t/s熱軋1323344555657 //