【正文】 定尺的根數(shù)； l1 —— 擠制后管棒型材切頭切尾長 度， mm ； 11 Llln ??? ?江西理工大學(xué) 2020屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 21 L1 —— 擠壓殘料 (壓余 )長度， mm。 5） φ 6黃 銅 H62 棒的生產(chǎn)工藝流程 供錠→加熱→擠壓→鋸切→酸洗→檢查→打頭→拉拔→ 拉拔→鋸切→ 退火→酸洗→打頭→拉拔→切成品→矯直→脫脂→ 成品退火→ 成品檢查→入庫 。因此，設(shè)計(jì) 時(shí)生產(chǎn)率的要求是設(shè)計(jì)工藝過程的出發(fā)點(diǎn)。確定車間生產(chǎn)工藝流程是工藝設(shè)計(jì)中的一項(xiàng)重要工作，它直接關(guān)系到整個(gè)設(shè)計(jì)能否滿足設(shè)計(jì)任務(wù)書的要求。鋁青銅可熱處理強(qiáng)化，其強(qiáng)度比 錫青銅 高，抗高溫氧化性也較好。 ～ %氧對(duì)導(dǎo)電導(dǎo)熱和加工性能影響不大 ,但易產(chǎn)生氫病 ,一般不能在高溫還原氣氛中加工使用 。 適合中等直徑、塑性較好的金屬管材生產(chǎn)，此法特點(diǎn)：產(chǎn)量高、幾何廢料損失少、設(shè)備投資不高、生產(chǎn)品種少，管坯內(nèi)外表面缺陷多，適合中小型廠。 2）擠壓 —— 拉拔法 適合生產(chǎn)大直徑，薄管壁的管材。 （ 1）生產(chǎn)方案選擇的依據(jù) 生產(chǎn)方案的選擇與設(shè)備的選擇密切相關(guān)，二者應(yīng)同時(shí)加以考慮，確定生產(chǎn)方案時(shí)主要考慮以下幾點(diǎn)： 1）金屬與合金的品種、規(guī)格、狀態(tài)及質(zhì)量要求。若從擬生產(chǎn)的所有產(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。為了減少設(shè)計(jì)工作量，加快進(jìn)度，同時(shí)又不影響整個(gè)設(shè)計(jì)質(zhì) 量，可以將各類產(chǎn)品進(jìn)行分類編組，從中選擇典型產(chǎn)品作為計(jì)算產(chǎn)品。產(chǎn)品方案是進(jìn)行車間設(shè)計(jì)的主要依據(jù)，根據(jù)產(chǎn)品方案可以選擇設(shè)備和確定生產(chǎn)工藝。 廠址選擇 建廠地區(qū)選擇應(yīng)該考慮到以下幾個(gè)要求： （ 1）必須符合國家工業(yè)布局的基本要求； （ 2）原料，燃料，動(dòng)力的來源和運(yùn)輸條件； （ 3）適當(dāng)靠近產(chǎn)品的銷售地區(qū)； （ 4）自然條件好，有適宜的氣候環(huán)境 ； （ 5） 能就近取得足夠的建筑材料； （ 6）與其他企業(yè)協(xié)作方便。 未來我國各行業(yè)對(duì)銅和銅合金管棒的需求將繼續(xù)增加，故，根據(jù)以上分析， 設(shè)計(jì)規(guī)模為年產(chǎn) 噸 銅 及銅合金管棒材生產(chǎn)車間 。我國習(xí)慣上按加工方法將棒材分為擠制和拉制兩大類，分別規(guī)定了相應(yīng)的規(guī)格范圍，小規(guī)格的棒材與線材在規(guī)格上有所交叉，時(shí)常難以劃分。銅合金管目前的主要生產(chǎn)方式還是采用傳統(tǒng)的擠壓 — 冷軋— 拉伸方法，另有黃銅合金管的盤拉技術(shù)。純銅類管材的市場需求約占管材總需求量的 70%，主要用于制冷空調(diào)、電纜、建筑用水管、電真空 器件、冷凝器、蒸發(fā)器、熱交換器以及輸送管路等。 當(dāng)人類進(jìn)入 21 世紀(jì)，銅的開采、冶煉、加工已經(jīng)高度現(xiàn)代化、自動(dòng)化，銅及銅合金已達(dá) 250 多種，分別具有高強(qiáng)度、高導(dǎo)電、高導(dǎo)熱、高耐蝕等優(yōu)良性能。 1997年建筑業(yè)對(duì)銅的消耗量大約占全美國銅消耗量的 42%，比 1960年增長 22%。 工業(yè)機(jī)器和設(shè)備是另外一個(gè)主要的應(yīng)用市場，在當(dāng)中銅往往有比較長的使用壽命。商業(yè)性電子產(chǎn)品和大型電器產(chǎn)品通常要回收的，因?yàn)樗鼈兂秀~以外，還有其他珍貴的金屬。 我國銅生產(chǎn)地集中在華東地區(qū)，該地區(qū)銅生產(chǎn)量占全國總 產(chǎn)量的 %,其中安徽、江西兩省產(chǎn)量約占 30%。 設(shè)計(jì)的依據(jù) 在進(jìn)行車間設(shè)計(jì)之前，應(yīng) 從技術(shù)經(jīng)濟(jì)部分取得設(shè)計(jì)任務(wù)，而設(shè)計(jì)任務(wù)是有關(guān)部門根據(jù)國家計(jì)劃經(jīng)過充分討論制定出來的 ,其基本內(nèi)容有： 1)車間的生產(chǎn)規(guī)模，生產(chǎn)品種； 2)車間的生產(chǎn)方案； 3)建廠地址，廠區(qū)范圍和資源情況，水文地質(zhì)，原材料、燃料、動(dòng)力，供水以及供電等供應(yīng)情況，還有運(yùn)輸情況等； 4)要求達(dá)到的經(jīng)濟(jì)效益和技術(shù)水平； 5)投資以及勞動(dòng)定員的控制數(shù)字； 6)環(huán)保情況。 2） 確定產(chǎn)品的生產(chǎn)方案及生產(chǎn)工藝過程，選取主要設(shè)備確定其 必要的數(shù)量。 車間設(shè)計(jì)的目的就是為了建設(shè)新的企業(yè) 、 擴(kuò)建或改 建 老企業(yè) 。 7） 確定廠房形式和主要尺寸，畫出車間平面布置圖，提出安全環(huán)保等措施。 自然界 中的銅，多數(shù)以化合物即銅礦物存在。 1997年，這兩個(gè)市場成為銅消耗的第二大終端用戶，擁有 25%的股份。盡管交通的重要性沒有改變，但是銅的使用形式卻發(fā)生了很大的變化。 銅是相當(dāng)耐用的。其原因是包裝產(chǎn)品（都是鋼、鋁和塑料的主要終端用戶）只有長達(dá)幾星期的周期，可以在一年內(nèi)回收好幾次。生產(chǎn)的銅制品有板、帶、條、箔、管、棒、型、線等；為進(jìn)一步提高生產(chǎn)效率、節(jié)省能源、節(jié)省金屬損耗、保護(hù)環(huán)境，銅及合金熔煉及壓力加工中采用了保護(hù)氣體熔煉、無氧化加熱、保護(hù)氣體退火、無酸洗生產(chǎn)、板帶材卷式生產(chǎn)法、管 材盤式生產(chǎn)法、線材連鑄連軋法等，已成為重要的生產(chǎn)技術(shù)；進(jìn)一步壓縮熱加工工序，實(shí)現(xiàn)銅材生產(chǎn)從原料直至加工材成品的連續(xù)化生產(chǎn)是今后銅加工的發(fā)展目標(biāo)。鑄軋法所能夠生產(chǎn)的純銅類管材最優(yōu)規(guī)格為外徑 Φ 3 ～ Φ 35mm 范圍的薄壁銅管。 2. 銅及銅合金棒材。故我認(rèn)為銅及銅合金生產(chǎn)設(shè)計(jì)是一個(gè)值得研究的方案。 工廠設(shè)計(jì)是根據(jù)業(yè)主的的要求，對(duì)建設(shè)工廠所需的技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、資源、環(huán)境等條件進(jìn)行綜合分析、論證、編制設(shè)計(jì)文件的活動(dòng)。 從各省份的生產(chǎn)情況來看，江蘇、浙江、廣東位居銅材加工生產(chǎn)量前三甲的地位仍未被撼動(dòng) 。 對(duì)于，各類產(chǎn)品的分類、牌號(hào)、化學(xué)成分、品種、規(guī)格尺寸及公差、交貨狀態(tài)、生產(chǎn)技術(shù)條件、力學(xué)性能要求、驗(yàn)收規(guī)程、試驗(yàn)及包裝方法等，均按標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。這些計(jì)算產(chǎn)品從全車間總體來說，在合金、品種、規(guī)格、狀態(tài)、產(chǎn)量和工藝特點(diǎn)等方面有代表性。 產(chǎn)品方案與計(jì)算產(chǎn)品確定之后，應(yīng)按產(chǎn)品名稱、合金牌號(hào)、狀態(tài)、規(guī)格范圍、產(chǎn)量等列成表， 如表 21。 江西理工大學(xué) 2020屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 12 主要考慮經(jīng)濟(jì)效果，采用那種方案合理，適合建廠原則，在設(shè)計(jì)時(shí)可比照一個(gè)廠，特別是比較成熟的工藝。其特點(diǎn)：生產(chǎn)品種多，質(zhì)量好；冷軋變行量大，工序少，生產(chǎn)周期短；設(shè)備復(fù)雜，機(jī)械化程度高；投資大。 本設(shè)計(jì)選擇擠壓 —— 拉拔法 、擠壓 —— 冷軋 —— 拉拔法 作為生產(chǎn)方案。錫的另一個(gè)重要作用是抑制黃銅脫鋅，提高黃銅的耐蝕性。故（ α +β ）黃銅應(yīng)在熱態(tài)下進(jìn)行鍛造。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)。 2） φ 12* 鋅白 銅 BZn1520管的生產(chǎn)工藝流程 供錠→加熱→擠壓→鋸切→酸洗→矯直→檢查→冷軋→鋸切→ 退火→酸洗→ 檢查→打頭→拉拔→拉拔 → 鋸切 → 退火 →酸洗→打頭→ 拉拔→拉拔→鋸切→打頭→ 拉拔→ 拉拔→ 成品→矯直→脫脂→ 光亮退火→ 成品檢查→入庫 。 一般情況下，管棒材生產(chǎn)采用圓錠。 4） 根據(jù)制品的性能確定錠坯厚度或直徑 為保證產(chǎn)品的機(jī)械性能與內(nèi)部組織的質(zhì)量要求，錠坯應(yīng)留有足夠的變形程度，確定錠坯最小限制尺寸。 擠壓 擠壓，就是對(duì)放在容器 (擠壓筒 )中的錠坯一端施加以壓力，使之通過模孔成型的一種壓力加工方法。例如： 1.）使合金在擠壓時(shí)保證在單相區(qū)內(nèi)。擠壓用于二次擠 壓的毛料，一般不限制擠壓比的大小，只根據(jù)二次擠壓的擠壓筒規(guī)格來推算出一次擠壓的擠壓比。 江西理工大學(xué) 2020屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 25 2. 擠壓速度范圍： 擠壓速度與金屬流出速度關(guān)系如下： Vi=v/λ 式中， v—— 金屬流出速 度 ,m/s； λ —— 擠壓比 。 酸洗 酸 洗的目的主要是為了去除銅管坯表面的氧化皮，以提高成品率和產(chǎn)品質(zhì)量。 工藝操作和技術(shù)要求： （ 1）各種金屬及合金制品必須在指定的酸槽中酸洗，不能混用。 （ 7）每吊料槽先后要用高壓水仔細(xì)沖洗后分別吊入清水槽和熱水槽中而且要上下升降 2～ 3次，每次都應(yīng)使管子內(nèi)的水流出后在熱水槽中燙干。 （ 13）每吊料酸洗完畢，應(yīng)插上流程卡，交下道工序。 ，或更換調(diào)整工模具后的第一根管子，應(yīng)仔細(xì)檢查表面質(zhì)量并測量尺寸公差，確認(rèn)合格后方可批軋制。 表 34 管材夾頭長度范圍 坯料直徑 /mm 夾頭總長度 /mm 坯料 直徑 /mm 夾頭總長度 /mm ﹤ 15 100 16～ 40 120 41～ 70 150 201～ 250 230 71～ 100 160 251～ 300 260～ 101～ 140 180 301～ 400 300 141～ 200 200 工藝操作和技術(shù)要求： 江西理工大學(xué) 2020屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 29 （ 1）制頭是要看清流程卡上的卡號(hào)、牌號(hào)、規(guī)格及其他方面的要求進(jìn)行制頭。熱制頭的管、棒坯料應(yīng)先制頭，而后再退火、酸洗。 2）拉伸時(shí)，小車咬頭要咬正、咬足、咬牢，避免碰撞頭子，避免脫頭、斷頭。 9） 拉伸管材的長度不能超過機(jī)身有效長度，管坯長度不能超過芯棒有效長度。 5） 拉伸直徑小于 40mm 的管棒材時(shí)，要用蘸有乳液的毛刷子進(jìn)行潤滑。降低變形抗力，恢復(fù)塑性。為了最后保證拉制品的組織與性能而進(jìn)行的退火稱成品退火也稱最終退火。經(jīng)光亮退火后的制品表面光潔，無化學(xué)成分變化。矯直的方法有：張力矯直、輥式矯直、壓力矯直和手工矯直。 5）手工操作的矯直，要防止外徑大和壁厚薄的管材矯扁，壓傷。鋸切時(shí)有以下內(nèi)容是需要注意的 : 1) 切后要退火矯直的管子，必須考慮其長度上的變化，留有 1%～ 2%的余量。為了確保產(chǎn)品質(zhì)量的均勻性和穩(wěn)定性，以及進(jìn)一步提高產(chǎn)品的質(zhì)量，防止低劣產(chǎn)品發(fā)給用戶或流入市場，造成損失。 制品離開鉗料小車時(shí)撞擊軌道邊沿致傷。 潤滑情況不良。 道次減徑量過 大。 江西理工大學(xué) 2020屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 38 根據(jù)包裝標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定進(jìn)行包裝，按照不同的合金牌號(hào)、尺寸、狀態(tài)、用途和要求，常采用裸件包裝、包裝箱包裝、成垛包裝和卷筒包裝四種方式。 （ 3）要注意設(shè)備的先進(jìn)性與經(jīng)濟(jì)上的合理性 在可能條件下，盡可能選用機(jī)械化、自動(dòng)化程度高的先進(jìn)設(shè)備，以利于提高生產(chǎn)效率和設(shè)備利用系數(shù)，一般為 70～ 80%。 由于容易裝料 ，工作 時(shí) 期可以縮 小 占地面積小。缺點(diǎn)是一次性投資大， 需要水泵站系統(tǒng)，設(shè)備占地面積大。若生產(chǎn)一些中、小規(guī)格的輕 金屬 管材和型管 材 可采用組合模在此擠壓機(jī)上擠壓比較經(jīng)濟(jì)，因它的投資少。 冷軋機(jī) 主要性能參數(shù)： 管坯最大外徑，毫米： 2242 成品管外徑 ,毫米 : 1632 軋輥和孔型直徑，毫米 ： 300 主動(dòng)齒輪節(jié)圓半徑，毫米 : 280 工作機(jī)架行程，毫米 : 452 軋輥移動(dòng)角度，度 : 主傳動(dòng)電機(jī)功率，千瓦 :40 主傳動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)速，轉(zhuǎn) /分 : 615—— 1200 工作往復(fù)行程次數(shù)，次 /分 : 100—— 110 管坯送進(jìn)量，毫米 /往復(fù)行程 : 2—— 18 管坯回轉(zhuǎn)角度，度 : 管坯卡盤快速運(yùn)動(dòng)速度，米 /秒 : 江西理工大學(xué) 2020屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 44 管坯卡盤行程長度，毫米 : 5500 冷軋機(jī) 主要性能參數(shù)： 管坯最大外徑，毫米： 3867 成品管外徑 ,毫米 : 2555 軋輥和孔型直徑，毫米 : 364 主動(dòng)齒輪節(jié)圓半徑，毫米 : 350 工作機(jī)架行程，毫米 : 624 軋輥移動(dòng)角度，度 : 主傳動(dòng)電機(jī)功率，千瓦 : 80 主傳動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)速，轉(zhuǎn) /分 : 550—— 1000 工作往復(fù)行程次數(shù)，次 /分 : 75—— 85 管坯送進(jìn)量，毫米 /往復(fù)行程 : 2—— 18 管坯回轉(zhuǎn)角度 ，度 : 管坯卡盤快速運(yùn)動(dòng)速度，米 /秒 : 管坯卡盤行程長度，毫米 : 5256 芯桿托架運(yùn)動(dòng)速度，米 /秒 : 芯桿托架行程長度，毫米 : 7460 （ 3）拉拔機(jī) 對(duì)金屬坯料施加拉力，使之通過?？滓垣@得與?？壮叽纭⑿螤钕嗤闹破返乃苄猿尚头椒ǚQ之為拉拔。與單鏈?zhǔn)嚼螜C(jī)相比較，雙鏈?zhǔn)嚼螜C(jī)具有以下優(yōu)點(diǎn)： 。拉拔生產(chǎn)的江西理工大學(xué) 2020屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 45 工具與設(shè)備簡單，維護(hù)方便，在同一臺(tái)設(shè)備上可以生產(chǎn)多個(gè)品種與規(guī)格的制品。而三種型式各有伏缺點(diǎn)可視具體情況選擇。 選擇擠壓機(jī)機(jī)時(shí) 必須考慮液壓系統(tǒng)的選擇。雖然目前的臥式擠壓機(jī)也可達(dá)到向樣的尺寸精度，但在擠壓管材方面仍保留著它 的重要地位。 （ 4）要考慮設(shè)備之間的合理配置與平衡 設(shè)備選擇時(shí)要注意主要設(shè)備之間以及主要設(shè)備與輔助設(shè)備之間的合理配置與平衡。 目前，有色加工產(chǎn)品大多是人工包裝，實(shí)現(xiàn)成品包裝機(jī)械化和自動(dòng)化，是今后的發(fā)展方向。 來聊塑性比較差。 襯拉時(shí)，芯頭偏離拉模的定徑帶 尺寸公差不合 來料偏心嚴(yán)重，使拉制成品超公差。 模具硬度太低，粘有金屬或脫鉻而劃傷制品。成品檢驗(yàn)是由供方的技術(shù)監(jiān)督部門，根據(jù)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)產(chǎn)品的尺寸、外形、組織和性能等，按標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的檢驗(yàn)規(guī)則與試驗(yàn)方法，進(jìn)行全面的檢查驗(yàn)收，確保產(chǎn)品質(zhì)量符合技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。 3) 鋸片使用一段時(shí)間后，必須修磨，以減少鋸片毛口及齒痕等缺陷。 7）在矯直操作過程中， 要求輕拿輕放，防止碰扁、碰傷及擦毛。彎曲的制品進(jìn)入矯直輥間隙后在主動(dòng)輥與從動(dòng)輥之間壓力旋轉(zhuǎn)前進(jìn)的同時(shí)，還發(fā)生反復(fù)彎曲，從而使制品消除彎曲和扭擰。近年來在中間退火時(shí)也采用，這樣可以省去對(duì)環(huán)境污染嚴(yán)重的酸洗工序，提高產(chǎn)品品質(zhì)，縮短生產(chǎn)周期，提高生產(chǎn)效率。附加應(yīng)力和殘余應(yīng)力會(huì)使制品產(chǎn)生裂紋、彎曲和扭曲；晶粒與晶粒，或晶粒內(nèi)部的殘余應(yīng)力會(huì)引起晶間腐蝕，產(chǎn)生微裂紋。因此，中間退火溫度要在合金的再結(jié)晶溫度以上。 6） 拉伸成品時(shí)，應(yīng)對(duì)車頭潤滑槽進(jìn)行徹底清洗，重新注入新