【導讀】本車間設計是一個年產量萬噸銅及銅合金管棒材壓力加工車間的設計，設計，他們是一個完整的整體。其車間設計的依據是設計任務書，然后進行車間。等設計提出技術要求及所需的資料。車間設計的目的就是為了建設新的企業(yè)、擴建或改建老企業(yè)。術經濟指標及施工的組織方法等。1）確定產品品種、規(guī)格、質量標準及年產量。2）確定產品的生產方案及生產工藝過程，選取主要設備確定其必要的數量。3）選擇與計算輔助設備。4）計算完成年計劃產量所需的原料，材料及動力消耗。5）提出動力、運輸、照明、采暖、通風、供水、排水等各項設計要求。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。研究車間的生產勞動組織，確定職工人數及編制，制定勞動定額等。以及供電等供應情況，還有運輸情況等；5)投資以及勞動定員的控制數字；銅是人類最早使用的金屬。早在史前時代，人們就開始采掘露天銅礦，并用

　　

【正文】 鋸切設備主要有各種規(guī)格的圓 盤鋸和銑刀鋸。剪切適用于中等規(guī)格的棒材 ,常用的設備是聯合剪切機偏心輪剪切機等。鋸切時有以下內容是需要注意的 : 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。 江西理工大學 2020屆本科生畢業(yè)設計 34 2) 薄壁管和退火以后的管子，鋸切時 應緩慢推進，以防管端碰扁或切成橢圓形。 3) 鋸片使用一段時間后，必須修磨，以減少鋸片毛口及齒痕等缺陷。 4) 操作時要注意輕拿輕放，防止碰傷、碰扁，擦毛。 5) 鋸切制品時，旋轉后應保持原始斷面，以防鋸成臺階。 6) 鋸切好以后，每吊料應插好工藝流程卡，移交下道工序。 7) 鋸切質量符合《鋸切半成品質量驗收標準》。 檢查、包裝 成品檢驗與包裝是生產過程中不可缺少的最后兩道工序。為了確保產品質量的均勻性和穩(wěn)定性，以及進一步提高產品的質量，防止低劣產品發(fā)給用戶或流入市場，造成損失。所以，成品出廠前必須按規(guī)定的技術標準，進行全面 的檢查驗收，對合格產品還要按規(guī)定的技術標準包裝后方準出廠。成品檢驗是由供方的技術監(jiān)督部門，根據技術標準對產品的尺寸、外形、組織和性能等，按標準規(guī)定的檢驗規(guī)則與試驗方法，進行全面的檢查驗收，確保產品質量符合技術標準。 檢查、包裝部門按照車間下發(fā)的技術要求單對產品進行檢查，并將合格的產品包裝好，將產品名稱、合金牌號、產品規(guī)格、狀態(tài)、重量、技術標準、班次、日期等在產品卡片上添好，貼在外包裝上。 生產中由于各種原因易產生缺陷及廢品。具體產生缺陷的原因如下表。表35 為拉伸生產中易產生的缺陷及原因，表 36為退火生產 中易產生的缺陷及原因，表 37為鋸切矯直生產中易產生的缺陷及原因。 表 35 拉伸生產中易產生的缺陷及原因 缺陷種類 產 生 原 因 江西理工大學 2020屆本科生畢業(yè)設計 35 表面機械損傷 各工序落料架的襯墊木材、橡皮、帆布等軟性物質造成的碰傷 拉伸時，泥沙鋸屑等拉進?？讐喝胫破繁砻妗? 制品離開鉗料小車時撞擊軌道邊沿致傷。 吊料時不慎與硬物碰擦致傷。 模具硬度太低，粘有金屬或脫鉻而劃傷制品。 由于酸洗不徹底，表面有氧化皮而擦傷表面。 潤滑不好致使摩擦力過大而損傷制品表面。 空拉時坯料彎曲嚴重而又未扶牢，造成坯料螺旋 式敲打芯桿尾座而損傷表面 竹節(jié)印 酸洗不凈，制品內外表面有殘酸或氧化銅粉末。 性能不均，制品各部位強度不一樣。 管材偏心嚴重。 潤滑情況不良。 來料（如冷軋管坯料）環(huán)狀痕過大，拉伸時消除不了。 襯拉時，芯頭偏離拉模的定徑帶 尺寸公差不合 來料偏心嚴重，使拉制成品超公差。 襯芯、模子公差尺寸選擇不好，造成制品超差。 上道拉伸時未按工藝拉伸使尺寸公差不符。 空拉前的尺寸控制不當。 黃銅管總加工率過大，連續(xù)拉伸次數過多，造成壁厚公差不好。 江西理工大學 2020屆本科生畢業(yè)設計 36 表面裂紋 厚壁管變形不均，變形只產生在表層而形成裂紋。 道次減徑量過 大。 坯料偏心嚴重。 來聊塑性比較差。 拉伸裂斷 拉伸芯頭超高。 夾頭脆裂或強度不高。 芯頭被拉進空拉斷。 由于加工率、模角、摩擦系數等原因，造成局部拉力過大。 表 36 退火生產中易產生的缺陷及原因 缺陷種類 產生原因 預防措施 過熱或脫氧 快速升高溫度而脫鋅 退火時間過長而過熱 制品距離電熱元件太近，造成局部溫度偏高而脫鋅 裝爐過多使底部制品過熱 與原因對應 性能不合要求 爐內溫度不均勻 退火溫度調整不當 退火時間不當 壓料生產致使里生外熱 未考慮來料的尺寸公差或判斷錯誤 與原因對應 江西理工大學 2020屆本科生畢業(yè)設計 37 機械 損傷 料未冷卻下來便放在槽鋼架子里造成壓痕 運輸過程下來不慎產生碰傷或擦傷 與原因對應 機械損傷 裝料過多時造成制品與插棒接觸過緊，高溫下制品形成壓坑或擠扁 出爐時位經自然冷卻就起吊使制品吊偏吊彎 與原因對應 表 37 鋸切矯直生產中易產生的缺陷及原因 缺陷種類 產生原因 鋸切 短尺 定長不準或觀察不仔細或未留有退火矯直余量而短尺 斜口 入鋸不正或拉伸制品彎曲嚴重而成斜口 毛口 制品不待鋸完整個圓周便拖開而成毛口或鋸片不鋒利 臺階 鋸切時轉動方向改變了原始鋸切面而成臺階 齒痕 制品 在移動過程中離鋸片太近，不慎碰上鋸片而成齒痕 矯直 輥印 輥子調整不當或來料偏軟而成輥印 劃傷、壓坑 棍子表面粘有金屬或出口處有銳利角而成劃傷或壓坑 頭部矯扁 入口處矯直輥壓力過大，制品強行進入而矯扁 成品包裝是產品加工中的最后一道工序，包裝的目的是為了防止產品在運輸和貯存過程中遭受機械損傷、化學腐蝕或混料等，確保產品完整無損的供用戶使用。 江西理工大學 2020屆本科生畢業(yè)設計 38 根據包裝標準規(guī)定進行包裝，按照不同的合金牌號、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。包裝后必須寫明標志方可發(fā)貨。 目前，有色加工產品大多是人工包裝，實現成品包裝機械化和自動化，是今后的發(fā)展方向。 江西理工大學 2020屆本科生畢業(yè)設計 39 第四章 設備的選取 設備選擇的依據 設備選擇的主要內容是確定出車間設備的種類、型式、結構、規(guī)格、數量及能力。金屬壓力加工車間的生產設備可分為：主要設備與輔助設備，對主要設備、應在預選的基礎上進行必要的設備負荷計算，以及零部件強度校核計算。對于輔助設備，一般不進行驗算，可在主要設備確定后，再確定與之配套的輔助設備。設備選擇一般考慮如下原則： （ 1）要滿足產品方案（主要指規(guī)格、質量、年產量等）的要求， 保證獲得高質量的產品； （ 2）要滿足生產方案及生產工藝流程的要求 每種生產方案都要求與之相適應的設備。生產工藝流程中的每一個工序必須按該工序的工藝要求選擇設備。 （ 3）要注意設備的先進性與經濟上的合理性 在可能條件下，盡可能選用機械化、自動化程度高的先進設備，以利于提高生產效率和設備利用系數，一般為 70～ 80%。此外，還要注意選擇標準設備，力求投資少，而有較好的技術經濟指標。 （ 4）要考慮設備之間的合理配置與平衡 設備選擇時要注意主要設備之間以及主要設備與輔助設備之間的合理配置與平衡。通常要求輔助設備能力大 于主要設備能力。 主要加工設備的選擇 金屬壓力加工車間的生產設備可分為：主要設備和輔助設備，對主要設備、應在預選的基礎上進行必要的設備負荷計算、以及零部件強度校核計算。對于輔助設備，一般不進行驗算，可在主要設備確定后，再確定與之配套的輔助設備。 江西理工大學 2020屆本科生畢業(yè)設計 40 （ 1）擠壓機 擠壓機的分類 1)按結構形式分 有立式和臥式兩種。立式管 棒擠壓機 的工具能極好地對正中。 由于容易裝料 ，工作 時 期可以縮 小 占地面積小。缺點是需要較探的地構和高廠房。雖然目前的臥式擠壓機也可達到向樣的尺寸精度，但在擠壓管材方面仍保留著它 的重要地位。臥式擠壓機生產操作和實現自動化 都比較方便，而其 存在的主要缺點是占地面積較大，擠壓管材容易產生 偏心 。 2)按傳動萬式分 有機械傳動和液壓傳動兩種。機械傳動擠壓機噸位 — 般較小，熱擠壓很少采用。液壓傳動有水壓機和油壓機，分別用乳化液 和油作為工作介質，它比機械傳動擠壓機噸位大，運動平穩(wěn)過載適應性好．而且進度也較易調整。水壓適合于大噸位、高壓的擠壓機，設備維修容 易，采用多臺擠壓機 聯用較經濟。缺點是一次性投資大， 需要水泵站系統(tǒng)，設備占地面積大。油壓易實現自動比，不需要水泵站系統(tǒng)，占地面積小，但擠壓速 度不能太 快， 設備 維修較困難，一投適于單體和中、小噸位的擠壓機。 選擇擠壓機機時 必須考慮液壓系統(tǒng)的選擇。當擠壓機工作時 間占整個擠壓循環(huán)的 70％ 以上、 且 擠壓速度變比不大 時，采用無蓄力直接傳動銨為經濟。當擠壓速度快而時間又短時，對大型擠壓機而言，采用水泵水 傳動較為經濟。 現在的油壓驅動裝置是直接作用的油泵，正被應用于重金屬擠壓機 最大噸位是 35000kN，擠壓軸的運動速度為 50mm／ s． 油壓泵直接傳動廣泛用于輕合金擠壓機，擠壓軸速度為 30mm／ s,最大噸位95000KN 油 泵一般安裝在機上或機旁 。 3)按穿孔系統(tǒng)分 江西理工大學 2020屆本科生畢業(yè)設計 41 有帶穿孔系統(tǒng)和不帶穿孔系統(tǒng)的擠壓機。不帶穿孔裝置的適合于擠壓 棒 材和線坯。若生產一些中、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上擠壓比較經濟，因它的投資少。帶獨立穿孔裝置的擠壓機又分內置式、外置式、后置 式 生產大、中、小規(guī)格的管、棒、型材均可采用。而三種型式各有伏缺點可視具體情況選擇。 本次設計采用兩種擠壓機，分別為 1500t 臥式油壓機和 1200t 臥式油壓機。其主要性能參數如下： 15MN擠壓機 主要性能參數 擠壓機噸位： 15MN 擠壓力： 15MN 回程力： 1170KN 擠壓速度： 0~140mm/s 空程速度： 300mm/s 回程速度： 400mm/s 擠壓行程： 1700mm 穿孔力： 3200KN 回程力： 420KN 穿孔行程： 1720mm 擠壓筒壓緊力： 1120KN 擠壓筒行程： 300mm 擠壓筒長度： 815mm 江西理工大學 2020屆本科生畢業(yè)設計 42 傳動型式：水泵站 工作壓力： 32MPa 25000KN 擠壓機 主要性能參數 （要改 擠壓機噸位： 25MN 擠壓力： 25MN 回程力： 3000KN 擠壓速度： 250mm/s 空程速度： 250mm/s 回程速度： 250mm/s 擠壓行程： 1700mm 穿孔力： 4000 KN 回程力 ： 與主缸共用 穿孔行程： 相對 800mm 穿孔速度： 150 mm/s 擠壓筒壓緊力： — 擠壓筒行程： — 擠壓筒長度： 815mm 擠壓筒內徑： 200、 250、 300mm 傳動型式：水泵站 江西理工大學 2020屆本科生畢業(yè)設計 43 工作壓力： 32MPa （ 2） 軋管 機 冷軋管材應用最廣泛和最具有代表性的方法是周期式冷軋管材法，根據軋機所具有的軋輥、軋槽的結構形式，主要有冷軋管法和多輥式冷軋法。 其中二輥冷軋管機的優(yōu)點是：道次加工率大，延伸系數克達 810，可減少中間工序，縮短周期，可生產 30m 以上的長管，機械化自動化程度高。其二輥冷軋管機的缺點是：設備結構 復雜，投資和維護費較大，工具制造和更換困難。 本設計選用 XIIT32冷軋機和 XIIT55 冷軋機 。 冷軋機 主要性能參數： 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 主動齒輪節(jié)圓半徑，毫米 : 280 工作機架行程，毫米 : 452 軋輥移動角度，度 : 主傳動電機功率，千瓦 :40 主傳動電機轉速，轉 /分 : 615—— 1200 工作往復行程次數，次 /分 : 100—— 110 管坯送進量，毫米 /往復行程 : 2—— 18 管坯回轉角度，度 : 管坯卡盤快速運動速度，米 /秒 : 江西理工大學 2020屆本科生畢業(yè)設計 44 管坯卡盤行程長度，毫米 : 5500 冷軋機 主要性能參數： 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 主動齒輪節(jié)圓半徑，毫米 : 350 工作機架行程，毫米 : 624 軋輥移動角度，度 : 主傳動電機功率，千瓦 : 80 主傳動電機轉速，轉 /分 : 550—— 1000 工作往復行程次數，次 /分 : 75—— 85 管坯送進量，毫米 /往復行程 : 2—— 18 管坯回轉角度 ，度 : 管坯卡盤快速運動速度，米 /秒 : 管坯卡盤行程長度，毫米 : 5256 芯桿托架運動速度，米 /秒 : 芯桿托架行程長度，毫米 : 7460 （ 3）拉拔機 對金屬坯料施加拉力，使之通過模孔以獲得與?？壮叽?、形狀相同的制品的塑性成型方法稱之為拉拔。拉拔是管材、棒材的主要生產方法之一。拉拔生產的江西理工大學 2020屆本科生畢業(yè)設計 45 工具與設備簡單，維護方便，在同一臺設備上可以生產多個品種與規(guī)格的制品。而且制品的尺寸精確，表面光潔。 管棒材拉拔機有各種各樣的形式，可以按拉拔裝置分類，也可按拉拔管棒材同時拉的跟數分類。目前應用 最廣泛的是鏈式拉拔機。鏈式拉拔機的結構具有操作簡單，適應性強，管、棒材皆可在同一臺設備上拉拔等特點，它是目前生產中應用的最為普遍的設備。根據鏈數的不同可將鏈式拉拔機分為單鏈拉拔機和雙鏈拉拔機。與單鏈式拉拔機相比較，雙鏈式拉拔機具有以下優(yōu)