工厂车间设计指导书一(金属方向)

工厂/车间设计指导书（金属方向）

1. 车间设计任务书

1.1车间的生产规模、生产的品种

（1）车间规模：

年产2、20、50、100、150万吨（产量自选1种）X及X合金管材、

棒材、带材、板材（型材自选1种）车间

（2）产品品种和规格：（自选1种）

1）铜及铜合金（品种和规格在教材p37表3-12、p41表3-14、表3-15

p63表4-17中选择一种）

2）铝及铝合金（品种和规格在教材p37表3-12、p41表3-13、p62表

4-15中选择一种）

3）镁及镁合金（品种和规格在教材p37表3-12、p41表3-14和3-15

中选择一种）

4）钛及钛合金（品种和规格在教材p37表3-12、p72表4-25和4-24

中选择一种）

5）稀有金属（品种和规格在教材p37表3-12、p42表3-16、p78表

4-27-4-30中选择一种）

6）钢（品种和规格在教材p49表4-3、p53表4-8和p184表6-11中

选择一种）

例：本设计任务是设计一个年产量50000吨的铝型材挤压车间，生产的产品有：窗帘导轨、卷闸、纱窗铝合金型材；汽车装饰铝合金型材；推拉窗等。

挤压制品所用的材料是LD31合金。

1.2 车间设计的主要任务

（1）编写工厂/车间设计说明书；

1）生产方案的设计

2）工艺方案的设计

3）设备方案的设计

4）工艺计算与设备负荷计算

5）车间平面布置设计

（2）按照工程制图及工厂/车间平面布置的相关要求，手绘工厂/车间平面布置1号图纸1张，图纸要求整洁、规范。

（3）课程设计总结。

2. 车间设计说明书

2.1.产品方案编制

1)计算产品选择：在教材p41表3-14和3-15中选择

本设计是年产50吨铜及铜合金管棒型材车间，选择的产品方案是无氧铜棒，规

格是挤制品14~120mm，拉制品5~60mm。代表产品选择φ30mm×6000mmm的TU1产品。产品的主要用途：广泛应用于电导率、可切削性、抗腐蚀性高的零件，如电气接插件、汽车零件、开关零件、管件、钎焊头、焊炬头、晶体管基极和炉内组装件等，产品方案与计算产品表如表1所示。

表1 产品方案与计算产品表

2)产品技术条件：查阅铜及铜合金产品的相关标准，途径：上网或到图书馆借阅产品技术要求：

尺寸精度要求尺寸偏差小于0.005mm；加工成型的产品表面不得有气泡、结疤、刮伤、折叠、裂纹、夹杂等；要求力学性能强度大于500Mpa,塑形大于9%,具有良好的焊接性能，电导率大于80%。

产品适用标准：ISO1637、ISO/R1336、ASTM B301/B301M、英国BS2874、德国DIN17672、俄罗斯JOCT18175，以及GB/T5231－2001、GB4423、GB14955 主要性能参数如下表：

表2 产品主要性能参数表

3)生产方案的选择：主要是在挤压、拉拔、轧制几种工艺中选择和组合 4）锭坯生产

本方案选择立式半连续直接水冷铸锭。 5）棒材生产

本方案选择挤压法生产TU1棒材。

2.2生产工艺流程的编制 2.2.1锭坯尺寸

挤制棒锭坯直径尺寸：

mm

D D 15025300===λ

挤制棒锭坯长度尺寸：

m m

D L 450~2253~5.100==

参照表4-16最终选择锭坯规格195×250mm

2.2.2锭坯质量

锭坯的化学成分及宏观组织符合标准或用户要求；尺寸误差小，表面光洁、无缺陷。需要对锭坯进行车面。

2.2.3生产工艺流程的确定

使用锥形模，无润滑脱皮挤压，使用平模，为防止挤压制品氧化而采用水封挤压。挤压温度为800℃,挤压速度为2m/s 。生产工艺流程图1。

图1 铜棒生产工艺流程图

主要确定设备数量

3. 设备方案的设计

(1)以计算产品为依据列出工艺流程表 方法见教材P75：

1）锭坯的选择:主要是尺寸，它涉及到随后选择的铸造设备：参考范围见表4-16 (2)选择设备： 1）主要设备：

熔铸设备：根据生产规模和产品品种选择

本设计采用中频感应炉为熔炼设备，熔炼炉的技术性能如表3

半连续铸造采用丝杆式半连续铸造机。铸造机的主要技术性能见下表：

成形设备：根据生产方案选择：P111

挤压机选择卧式挤压机，传动方式为液压传动，挤压棒材选择不带穿孔系统的挤压机（挤压管材选择带穿孔系统的挤压机），挤压机的主要技术参数列于下表

拉拔机选择卷盘式拉拔机，主要技术性能列于下表：

表6 拉制铜合金用卷盘式拉拔机的技术性能

2）辅助设备：

辅助设备分为：加热及热处理设备、切断设备、矫直设备、冷却设备、铣面设备及起重运输设备等。

1）加热炉

铸锭加热炉选择箱式电阻炉，

表7 铜及铜合金圆铸锭电能加热炉技术性能

热处理炉，选台车式箱式炉和井式退火炉，p129表5-65和5-66 3.工艺计算和设备负荷计算

参考教材第6、7章。

主要加工工序工艺规程的制定

4.车间工艺平面布置

参考教材第8章。

（1）车间面积的分类

（2）生产设备的布置

5. 车间工艺平面布置图

（1）车间工艺平面布置图的绘制方法：p231

（2）图纸：拟采用1号图纸，比例初步拟为1:100