【正文】 （2013屆）本科畢業(yè)設(shè)計(jì)資料 題 目 名 稱： 年產(chǎn)量8萬噸的銅帶車間工藝設(shè)計(jì) 學(xué) 院（部）： 冶 金 工 程 學(xué) 院 專 業(yè)： 金屬材料工程 學(xué) 生 姓 名： 班 級(jí)： 學(xué)號(hào)： 指導(dǎo)教師姓名： 職稱： 最終評(píng)定成績： 湖南工業(yè)大學(xué)教務(wù)處 2013屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì)資料第一部分 畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 （2013屆）本科畢業(yè)設(shè)計(jì)題 目 名 稱： 年產(chǎn)量8萬噸的銅帶車間工藝設(shè)計(jì) 學(xué) 院（部）： 冶 金 工 程 學(xué) 院 專 業(yè)： 金屬材料工程 學(xué) 生 姓 名： 陳玉忠 班 級(jí)：金屬材料094 學(xué)號(hào)： 09495100234 指導(dǎo)教師姓名： 劉友良 職稱： 副教授 最終評(píng)定成績： 2013年 6 月湖南工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）誠信聲明本人鄭重聲明：所呈交的畢業(yè)設(shè)計(jì)，題目《年產(chǎn)量8萬噸銅帶車間設(shè)計(jì)》是本人在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下，進(jìn)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(jī)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(dǎo)熱性、導(dǎo)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(dòng)其生產(chǎn)技術(shù)的進(jìn)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(shì) 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(shí)大多采用比較落后的生產(chǎn)工藝和技術(shù)裝備。有些產(chǎn)品甚至打入出口市場(chǎng)或作為高檔產(chǎn)品的代用品[7]。（2）產(chǎn)品的平衡。但是，在設(shè)計(jì)中詳細(xì)的工藝計(jì)算不可能對(duì)每種合金的每一個(gè)品種、規(guī)格及狀態(tài)都進(jìn)行。若從擬生產(chǎn)的所有的產(chǎn)品中應(yīng)有某工序，而計(jì)算產(chǎn)品不通過此工序，在此情況下，就要重新選計(jì)算產(chǎn)品。產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)按其適用范圍，分別由國家、部門和企業(yè)制定；它是一定時(shí)期和一定范圍內(nèi)具有約束力的產(chǎn)品技術(shù)準(zhǔn)則，是產(chǎn)品生產(chǎn)、質(zhì)量檢驗(yàn)、選購驗(yàn)收、使用維護(hù)和洽談貿(mào)易的技術(shù)依據(jù)。客戶另有要求的按所簽的合同中的技術(shù)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(diǎn)，而且也對(duì)設(shè)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(jī)、多機(jī)架連軋機(jī)進(jìn)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(shù)[7]。綜上所述，根據(jù)浙江紹興的地區(qū)條件，本設(shè)計(jì)采用帶式軋制法。因此，滿足產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)的要求是設(shè)計(jì)生產(chǎn)工藝流程的基礎(chǔ)。③ 結(jié)合具體設(shè)備條件，各工序合理安排，設(shè)備負(fù)荷均衡，既保證設(shè)備安全運(yùn)轉(zhuǎn)，又能充分發(fā)揮設(shè)備潛力。8501500/mm可逆式熱軋機(jī)7銑面銑邊X53K型銑面機(jī)8粗軋4248。1800時(shí)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(shí)的高溫塑性、降低變形抗力、消除鑄造應(yīng)力、改善合金的組織狀態(tài)和性能、提供冷軋用的坯料。65013000300360200Vollemer測(cè)厚儀VSB2082E 12輥冷軋機(jī)技術(shù)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(dòng)電機(jī)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(shù)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(shè)備矯直機(jī) 21輥矯直機(jī)主要技術(shù)性能被矯直板、帶材規(guī)格/mm矯直速度/m/min電動(dòng)機(jī)功率/kW矯直輥數(shù)/個(gè)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(shè)備 圓盤剪切機(jī) 。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(jìn)行金相檢驗(yàn)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(jìn)行加熱。(3)當(dāng)生產(chǎn)對(duì)產(chǎn)品性能有要求的熱軋板時(shí)，應(yīng)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(shí)間，嚴(yán)格說應(yīng)根據(jù)爐內(nèi)的熱交換條件進(jìn)行計(jì)算后確定，但因金屬的熱容、熱導(dǎo)率、熱交換系數(shù)均隨溫度而變化，同時(shí)錠坯內(nèi)外的不均勻程度也難以估計(jì)，因此，現(xiàn)場(chǎng)一般采用經(jīng)驗(yàn)公式41估算：τ=CH （41）式中：H——錠坯厚度，mm； C——經(jīng)驗(yàn)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(shè)計(jì)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(jìn)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(duì)于熱軋時(shí)易氧化而且氧化皮不易酸洗習(xí)凈的某些合金，~，效果較顯著。不同的冷軋過程，根據(jù)設(shè)備和工藝條件可以在不同的軋機(jī)上進(jìn)行，也可以在同一臺(tái)軋機(jī)上完成。通常中間退火時(shí)從提高生產(chǎn)率考慮，退火溫至取上限，適當(dāng)縮短退火時(shí)間；成品退火及項(xiàng)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(dòng)太大，對(duì)某一合金來說，厚規(guī)格制品退火溫度應(yīng)比薄規(guī)格適當(dāng)高些；裝料量大時(shí)退火溫度比裝料量小時(shí)適當(dāng)高些；板材比帶箔材的退火溫度梢高些。本設(shè)計(jì)采用的酸洗機(jī)列，配套有廢液處理設(shè)備，對(duì)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(shí)間，軋件上的油均落入脫脂液中，若不及時(shí)將油分離出來，殘油會(huì)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(duì)寬板帶坯料或帶材成品剖分成若干條，分條時(shí)同時(shí)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(yùn)輸和貯存過程中遭受機(jī)械損傷、化學(xué)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(shí)的成品冷軋總加工率。⑤連軋機(jī)冷軋時(shí)必須保證各機(jī)架金屬秒流量相等，各機(jī)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(yù)成品的性能及狀態(tài)對(duì)成品性能控制影響較大，一殷來說，預(yù)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(jī)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(shí)間 （512）低速冷軋時(shí)，咬入速度可采用工作速度的7%～10%；高速冷軋時(shí)，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?jiān)诔叵逻M(jìn)行第6章 軋制力與傳動(dòng)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(dòng)兩個(gè)軋輥所需力矩為： （68）式中 ——力臂系數(shù)，. 附加摩擦力矩傳動(dòng)到電動(dòng)機(jī)軸上的總附加摩擦力矩按下式計(jì)算： （69） （610） （611）式中 ——軋輥軸承中的附加摩擦力矩； ——傳動(dòng)機(jī)構(gòu)中的摩擦力矩； ——軋制壓力； d——軋輥的輥頸直徑； i——傳動(dòng)比， ——輥頸與軋輥軸承間的摩擦系數(shù)，； ——傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的效率，；由于四輥軋機(jī)工作輥和支撐輥之間的滾動(dòng)摩擦損失很小，一般不計(jì)算在內(nèi)，即. 空轉(zhuǎn)力矩空轉(zhuǎn)力矩計(jì)算非常繁雜，通常按經(jīng)驗(yàn)辦法來確定。對(duì)新式軋件可取下限，舊式軋機(jī)取上限，本設(shè)計(jì)取下限?？刹榈那O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(shí)間/s間隙時(shí)間/s軋制時(shí)間t/s熱軋1323344555657 //