4第四章工艺设计2
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化工设计 第四章 设备工艺设计 2015 (二)( ASPEN Plus 设计精馏塔)
化工设计
31
3 RadFrac——配置（4收敛方法） 收敛方法从六个选项中选择一种： 1、标准方法（Standard） 2、石油/宽沸程（Petroleum/Wide-Boiling） 3、强非理想液相（Strongly Non-ideal Liquid） 4、共沸体系（Azeotropic） 5、深度冷冻体系（Cryogenic） 6、用户定义（Custom）
1、釜式再沸器（Kettle）
2、热虹吸式再沸器（Thermosyphon）
3、无再沸器 (None)
化工设计
30
3 RadFrac——配置（4有效相态） 有效相态从四个选项中选择一种： 1、汽-液（Vapor-Liquid） 2、汽-液-液（Vapor-Liquid -Liquid ） 3、汽-液- 冷凝器游离水 （Vapor-Liquid-FreeWaterCondensor） 4、汽-液- 任意塔板游离水 （Vapor-Liquid-FreeWaterAnyStage）
化工设计
38
3 RadFrac——压强（2）
冷凝器压力
PN2塔顶压力
全塔压降= 塔底-塔顶
化工设计
39
3 RadFrac——冷凝器（1）
冷凝器设定有两组参数：
1、冷凝器指标（Condenser Specification）
仅仅应用于部分冷凝器。只需指定冷凝温 度（Temperature）和蒸汽分率（Vapor Fraction）两个参数之一。
在Specification表单中设定以下参数： 理论板数 Number of stages 加料板位置 Feed stage 回流比 Reflux ratio 馏出物/进料摩尔比
冷凝器类型 冷凝器压强 再沸器压强
31
3 RadFrac——配置（4收敛方法） 收敛方法从六个选项中选择一种： 1、标准方法（Standard） 2、石油/宽沸程（Petroleum/Wide-Boiling） 3、强非理想液相（Strongly Non-ideal Liquid） 4、共沸体系（Azeotropic） 5、深度冷冻体系（Cryogenic） 6、用户定义（Custom）
1、釜式再沸器（Kettle）
2、热虹吸式再沸器（Thermosyphon）
3、无再沸器 (None)
化工设计
30
3 RadFrac——配置（4有效相态） 有效相态从四个选项中选择一种： 1、汽-液（Vapor-Liquid） 2、汽-液-液（Vapor-Liquid -Liquid ） 3、汽-液- 冷凝器游离水 （Vapor-Liquid-FreeWaterCondensor） 4、汽-液- 任意塔板游离水 （Vapor-Liquid-FreeWaterAnyStage）
化工设计
38
3 RadFrac——压强（2）
冷凝器压力
PN2塔顶压力
全塔压降= 塔底-塔顶
化工设计
39
3 RadFrac——冷凝器（1）
冷凝器设定有两组参数：
1、冷凝器指标（Condenser Specification）
仅仅应用于部分冷凝器。只需指定冷凝温 度（Temperature）和蒸汽分率（Vapor Fraction）两个参数之一。
在Specification表单中设定以下参数： 理论板数 Number of stages 加料板位置 Feed stage 回流比 Reflux ratio 馏出物/进料摩尔比
冷凝器类型 冷凝器压强 再沸器压强
第二篇第4章胶管车间工艺设计
高分子科学与工程学院 College of Polymer Science and Engineering
2、配合剂 (1)粉状配合剂按细度要求进行筛选，并清除杂质。
振动筛、圆鼓筛、炭黑筛和电磁振动筛 (2)固体软化剂或防老剂应粉碎加工，以利分散。
球磨机、刨片机和锤式破碎机 (3)对粘稠软化剂要适当加温，除去水分并降低粘度后使用，
胶浆胶
0.30~0.40
填充中胶
0.35~0.45
高分子科学与工程学院 College of Polymer Science and Engineering
（四） 胶料热炼
①热炼温度
不同胶种的胶料特性，其热炼温度范围如下：
表4-3 胶料的热炼温度
胶种
前辊温，℃ 后辊温，℃ 胶种
前辊温，℃
后辊温，℃
高分子科学与工程学院 College of Polymer Science and Engineering
2015年9月8日～10日胶管胶带信息与技术论坛,胶管胶 带分会理事长刘海青做了《胶管胶带行业当前运行状况与 今后形势预测及“创新智能”发展建议》的工作报告。刘 海青理事长对胶管胶带行业健康发展提出创新智能胶管胶 带生产新模式，以生产过程自动化、智能化为目标，实施 生产全过程数字化，推动胶管胶带产业的转型升级，形成 新的核心竞争力。
②胶管用胶布的擦胶通常有两种方法。
➢厚擦 (也称“包擦”)
将胶料包在中辊上(包胶厚度约2～3mm)，
在擦胶过程中，使一部分胶料擦入布料，
一部分仍包在中辊上
➢优点是胶布不易压坏，操作 比较方便，但胶料在织物中的
厚擦法－1 胶料 2 胶布
渗透性较差。
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2、配合剂 (1)粉状配合剂按细度要求进行筛选，并清除杂质。
振动筛、圆鼓筛、炭黑筛和电磁振动筛 (2)固体软化剂或防老剂应粉碎加工，以利分散。
球磨机、刨片机和锤式破碎机 (3)对粘稠软化剂要适当加温，除去水分并降低粘度后使用，
胶浆胶
0.30~0.40
填充中胶
0.35~0.45
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（四） 胶料热炼
①热炼温度
不同胶种的胶料特性，其热炼温度范围如下：
表4-3 胶料的热炼温度
胶种
前辊温，℃ 后辊温，℃ 胶种
前辊温，℃
后辊温，℃
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2015年9月8日～10日胶管胶带信息与技术论坛,胶管胶 带分会理事长刘海青做了《胶管胶带行业当前运行状况与 今后形势预测及“创新智能”发展建议》的工作报告。刘 海青理事长对胶管胶带行业健康发展提出创新智能胶管胶 带生产新模式，以生产过程自动化、智能化为目标，实施 生产全过程数字化，推动胶管胶带产业的转型升级，形成 新的核心竞争力。
②胶管用胶布的擦胶通常有两种方法。
➢厚擦 (也称“包擦”)
将胶料包在中辊上(包胶厚度约2～3mm)，
在擦胶过程中，使一部分胶料擦入布料，
一部分仍包在中辊上
➢优点是胶布不易压坏，操作 比较方便，但胶料在织物中的
厚擦法－1 胶料 2 胶布
渗透性较差。
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材料成型第4章 铸造工艺设计2
二、型芯的形状、数量及分块
型芯是铸件的一个 型芯是铸件的一个 重要的组成部分。 重要的组成部分。
型芯的功用是形成 型芯的功用是形成 铸件的内腔, 铸件的内腔,孔洞和 内腔 形状复杂阻碍起模部 分的外形。 分的外形。
图4-6 车轮铸件的型芯方案
对于内腔形状复杂的大铸件， 对于内腔形状复杂的大铸件，常将形成内腔的型芯分割成数 使每块形状简单，尺寸较小，便于操作、搬运、烘干， 块，使每块形状简单，尺寸较小，便于操作、搬运、烘干，简 化芯盒结构。 化芯盒结构。
加工余量选择原则：
– 大量生产时，因采用机器造型，铸件精度高，故余量可减小； 大量生产时，因采用机器造型，铸件精度高， 余量可减小； – 手工造型误差大，余量应加大。 手工造型误差大，余量应加大。 误差大 – 铸钢件表面粗糙、变形较大，其加工余量应比铸铁件大； 铸钢件表面粗糙、变形较大，其加工余量应比铸铁件大 表面粗糙 余量应比铸铁件 – 有色合金铸件价格甚贵且表面较光洁、平整，其加工余量应 有色合金铸件价格甚贵且表面较光洁、平整，其加工余量应 铸件价格甚贵且表面较光洁 余量 比铸铁小 比铸铁小。 – 铸件的尺寸愈大或加工面与基准面的距离愈大，铸件的尺寸 铸件的尺寸愈大或加工面与基准面的距离愈大， 误差也愈大，故余量也应随之加大 加大。 误差也愈大，故余量也应随之加大。 – 浇注时朝上的表面因产生缺陷的机率较大．其加工余量应比 浇注时朝上的表面因产生缺陷的机率较大． 底面和侧面大 底面和侧面大。
垂直型芯一般都有上、下芯头 垂直型芯一般都有上、下芯头; 短而粗的型芯也可省去上芯头。 短而粗的型芯也可省去上芯头。
2）水平型芯
图4-13 水平型芯及芯头
型芯头与铸型型芯座之间应有1～ 的间隙(S1)， 型芯头与铸型型芯座之间应有 ～4 mm的间隙 的间隙 ， 以便于铸型的装配。 h=20～80mm。 以便于铸型的装配。 ～ 。
型芯是铸件的一个 型芯是铸件的一个 重要的组成部分。 重要的组成部分。
型芯的功用是形成 型芯的功用是形成 铸件的内腔, 铸件的内腔,孔洞和 内腔 形状复杂阻碍起模部 分的外形。 分的外形。
图4-6 车轮铸件的型芯方案
对于内腔形状复杂的大铸件， 对于内腔形状复杂的大铸件，常将形成内腔的型芯分割成数 使每块形状简单，尺寸较小，便于操作、搬运、烘干， 块，使每块形状简单，尺寸较小，便于操作、搬运、烘干，简 化芯盒结构。 化芯盒结构。
加工余量选择原则：
– 大量生产时，因采用机器造型，铸件精度高，故余量可减小； 大量生产时，因采用机器造型，铸件精度高， 余量可减小； – 手工造型误差大，余量应加大。 手工造型误差大，余量应加大。 误差大 – 铸钢件表面粗糙、变形较大，其加工余量应比铸铁件大； 铸钢件表面粗糙、变形较大，其加工余量应比铸铁件大 表面粗糙 余量应比铸铁件 – 有色合金铸件价格甚贵且表面较光洁、平整，其加工余量应 有色合金铸件价格甚贵且表面较光洁、平整，其加工余量应 铸件价格甚贵且表面较光洁 余量 比铸铁小 比铸铁小。 – 铸件的尺寸愈大或加工面与基准面的距离愈大，铸件的尺寸 铸件的尺寸愈大或加工面与基准面的距离愈大， 误差也愈大，故余量也应随之加大 加大。 误差也愈大，故余量也应随之加大。 – 浇注时朝上的表面因产生缺陷的机率较大．其加工余量应比 浇注时朝上的表面因产生缺陷的机率较大． 底面和侧面大 底面和侧面大。
垂直型芯一般都有上、下芯头 垂直型芯一般都有上、下芯头; 短而粗的型芯也可省去上芯头。 短而粗的型芯也可省去上芯头。
2）水平型芯
图4-13 水平型芯及芯头
型芯头与铸型型芯座之间应有1～ 的间隙(S1)， 型芯头与铸型型芯座之间应有 ～4 mm的间隙 的间隙 ， 以便于铸型的装配。 h=20～80mm。 以便于铸型的装配。 ～ 。
第四章第二节金属基复合材料(MMC)制备工艺
8.3.3液态法（非连续增强相金属基复合材料制备工艺） （1）压铸法
在压力的作用下，将液态或半液态金属以一定速度充填 压铸模型腔或增强材料预制体的空隙中，在压力下快速凝固 成型。
（2）半固态复合铸造 将颗粒加入半固态的金属熔体中，通过搅拌使颗粒在基
体中分布均匀，并取得良好的界面结合，然后将半固态复合 材料注入模具进行压铸成型。
1.3.4 原位（In situ）生长（复合）法 增强相从基体中直接生成，生成相的热力学稳定
性好，不存在基体与增强相之间的认识润湿和界面反 应等问题，基体与增强相结合良好，较好的解决了界 面相容性问题。
（1）共晶合金定向凝固 ：共晶合金定向凝固要求合 金成分为共晶或接近共晶成分，开始为二元合金，后 发展为三元单变共晶，以及有包晶或偏晶反应的两相 结合。定向凝固时，参与共晶反应的 和 相同时从 液相中生成，其中一相以棒状（纤维状）或层片状规 则排列生成（上图）。
金属基复合材料的界面优化以及界面设计一般有以下 几种途径：
2.4.2.1增强剂的表面改性处理 增强材料的表面改性（涂层）处理可起到以下作用：
（1）改善增强剂的力学性能，保护增强剂的外来物理 和化学损伤（保护层）；
（2）改善增强剂与基体的润湿性和粘着性（润湿层）； （3）防止增强剂与基体之间的扩散、渗透和反应(阻挡层) （4）减缓增强剂与基体之间因弹性模量、热膨胀系数等的
2.4.2.2金属基体改性（添加微量合金元素） 在金属基体中添加某些微量合金元素以改善增
与基体的润湿性或有效控制界面反应。 （1）控制界面反应。 （2）增加基体合金的流动性，降低复合材料的制备
温度和时间。 （3）改善增强剂与基体的润湿性。
2.4.3金属基复合材料的性能
复合材料
《课程讲解》-4第四章 工艺流程设计
三、 工艺管道及仪表流程图
工艺管道及仪表流程图又称施工流程图或带控制点的 工艺流程图。与之配套的尚有辅助管道及仪表流程图、公 用系统管道及仪表流程图。它是由工艺人员和自控人员合 作进行绘制的，在初步设计和施工图设计中都要提供这种 图样。
工艺管道及仪表流程图是在工艺流程草图和物料流程 图的基础上绘制的，它是设备布置和管道布置设计的依据， 并可供施工、安装、生产操作时参考。
D.控制方案的确定。
为了正确实现并保持各生产工序和每台设备本身的操作条件， 及实现各生产过程之间、各设备之间的正确联系，需要确定正 确控制方案，选用合适的控制仪表。
§4.1 设计方法 §4.1.1 化工设计中涉及的问题
E.合理利用原料及能量。
计算出整个装置的技术经济指标应合理地确定各个生产过程 的效率，得出全装置的最佳总收率，同时要合理地做好能量回收 与综合利用，降低能耗。据此确定水、电、蒸汽和燃料的消耗。
§4.2 流程图绘制方法 §4.2.1 工艺流程图概述
2．物料流程图
物料流程图是在全厂总工艺流程图基础上，分别表达 各车间内部工艺物料流程的图样。在流程上标注出各物料 的组分、流量以及设备特性数据等。
3．工艺管道及仪表流程图
工艺管道及仪表流程图是以物料流程图为依据，内容 较为详细的一种工艺流程图。在管线和设备上画出配置的 某些阀门、管件、自控仪表等的有关符号。
H.制定安全生产措施。
应当对设计出来的化工装置在开车、停车、长期运转以及检 修过程中，可能存在哪些不安全因素进行认真分析，再遵照国 家的各项有关规定，结合以往的经验教训，制订出切实可靠的 安全措施，例如设置安全阀、阻火器和事故贮槽等。
§4.1 设计方法 §4.1.2 从工艺角度进行流程设计
首先要看所选定的生产方法是正在生产或曾经运行过的成 熟工艺还是待开发的新工艺。前者是可以参考借鉴而需要局部 改进或局部采用新技术新工艺的问题。后者须针对新开发技术， 在设计上称为概念设计。不论哪种情况一般都是将一个工艺流 程分为四个重要部分，即原料预处理过程、反应过程、产物的 后处理（分离净化）和三废的处理过程。
工艺管道及仪表流程图又称施工流程图或带控制点的 工艺流程图。与之配套的尚有辅助管道及仪表流程图、公 用系统管道及仪表流程图。它是由工艺人员和自控人员合 作进行绘制的，在初步设计和施工图设计中都要提供这种 图样。
工艺管道及仪表流程图是在工艺流程草图和物料流程 图的基础上绘制的，它是设备布置和管道布置设计的依据， 并可供施工、安装、生产操作时参考。
D.控制方案的确定。
为了正确实现并保持各生产工序和每台设备本身的操作条件， 及实现各生产过程之间、各设备之间的正确联系，需要确定正 确控制方案，选用合适的控制仪表。
§4.1 设计方法 §4.1.1 化工设计中涉及的问题
E.合理利用原料及能量。
计算出整个装置的技术经济指标应合理地确定各个生产过程 的效率，得出全装置的最佳总收率，同时要合理地做好能量回收 与综合利用，降低能耗。据此确定水、电、蒸汽和燃料的消耗。
§4.2 流程图绘制方法 §4.2.1 工艺流程图概述
2．物料流程图
物料流程图是在全厂总工艺流程图基础上，分别表达 各车间内部工艺物料流程的图样。在流程上标注出各物料 的组分、流量以及设备特性数据等。
3．工艺管道及仪表流程图
工艺管道及仪表流程图是以物料流程图为依据，内容 较为详细的一种工艺流程图。在管线和设备上画出配置的 某些阀门、管件、自控仪表等的有关符号。
H.制定安全生产措施。
应当对设计出来的化工装置在开车、停车、长期运转以及检 修过程中，可能存在哪些不安全因素进行认真分析，再遵照国 家的各项有关规定，结合以往的经验教训，制订出切实可靠的 安全措施，例如设置安全阀、阻火器和事故贮槽等。
§4.1 设计方法 §4.1.2 从工艺角度进行流程设计
首先要看所选定的生产方法是正在生产或曾经运行过的成 熟工艺还是待开发的新工艺。前者是可以参考借鉴而需要局部 改进或局部采用新技术新工艺的问题。后者须针对新开发技术， 在设计上称为概念设计。不论哪种情况一般都是将一个工艺流 程分为四个重要部分，即原料预处理过程、反应过程、产物的 后处理（分离净化）和三废的处理过程。
第四章 反渗透工艺过程设计PPT课件
水流 产水
进水
离子
反渗透基本流程
进水
高压泵
可编辑课件PPT
浓水
浓水
产品水
4
膜分离处理工艺中段和级概念的区分
工艺过程设计－工艺流程及特征方程
第一段
第二段
浓水
进水
高压泵
分段式工艺流程
第一级
进水 高压泵1
浓水 高压泵2
分可级编辑式课工件艺PP流T 程
产水
第二级 产 水
5
基本公式
回收率 (%) =
产水流量 进水流量
3 反渗透膜元件构造
可编辑课件PPT
15
膜元件的结构示意图
浓 水
集水管
膜 水透
过
原水 原水 流道网
原水
膜
可编辑课件PPT
透过水 流道网
16
反渗透卷制图
浓水网
反渗透膜袋 可编辑课件PPT
淡水网
17
膜元件端板 产水中心管
反渗透膜剥面图
产水 浓水
给水
浓水网
产水膜封口
反渗透膜
产水流向
(透过膜后) 可编辑课件PPT 淡水网
可编辑课件PPT
10
2.反渗透膜的化学材料 醋酸纤维膜CA 芳香聚酰胺复合膜CPA
可编辑课件PPT
11
醋酸纤维素膜CA
从化学上讲，醋酸纤维素膜是一种羟基聚合物，它一般是 用纤维素经酯化生成三醋酸纤维，再经过二次水解成一、二、 三醋酸纤维的混和物。作为膜材料的醋酸纤维素中的乙酰基含 量越高，脱盐性能越好，但产水量越小。
8
盐透过量的计算公式：
Qs=Ks*ΔC*A/T 式中： Qs—盐透过量 Ks—系数 Δc—膜两侧盐浓度差 A —膜面积 T —膜厚度 Ks与膜性质、盐的种类及水温有关，Ks越 小，说明膜的脱盐性能越好。
进水
离子
反渗透基本流程
进水
高压泵
可编辑课件PPT
浓水
浓水
产品水
4
膜分离处理工艺中段和级概念的区分
工艺过程设计－工艺流程及特征方程
第一段
第二段
浓水
进水
高压泵
分段式工艺流程
第一级
进水 高压泵1
浓水 高压泵2
分可级编辑式课工件艺PP流T 程
产水
第二级 产 水
5
基本公式
回收率 (%) =
产水流量 进水流量
3 反渗透膜元件构造
可编辑课件PPT
15
膜元件的结构示意图
浓 水
集水管
膜 水透
过
原水 原水 流道网
原水
膜
可编辑课件PPT
透过水 流道网
16
反渗透卷制图
浓水网
反渗透膜袋 可编辑课件PPT
淡水网
17
膜元件端板 产水中心管
反渗透膜剥面图
产水 浓水
给水
浓水网
产水膜封口
反渗透膜
产水流向
(透过膜后) 可编辑课件PPT 淡水网
可编辑课件PPT
10
2.反渗透膜的化学材料 醋酸纤维膜CA 芳香聚酰胺复合膜CPA
可编辑课件PPT
11
醋酸纤维素膜CA
从化学上讲，醋酸纤维素膜是一种羟基聚合物，它一般是 用纤维素经酯化生成三醋酸纤维，再经过二次水解成一、二、 三醋酸纤维的混和物。作为膜材料的醋酸纤维素中的乙酰基含 量越高，脱盐性能越好，但产水量越小。
8
盐透过量的计算公式：
Qs=Ks*ΔC*A/T 式中： Qs—盐透过量 Ks—系数 Δc—膜两侧盐浓度差 A —膜面积 T —膜厚度 Ks与膜性质、盐的种类及水温有关，Ks越 小，说明膜的脱盐性能越好。
最新机械制造工艺学——第四章 结构工艺设计教学教案
第四章结构工艺设计——4.1尺寸标准4.2精度标准
一、教学目的和要求
掌握各种标准的具体概念；
二、教学内容纲要
1、尺寸标准
2、精度标准
三、重点、难点
尺寸标准和精度标准的具体确定
四、教学方法，实施步骤
根据本章课的内容特点，运用讲解式、讨论式.提问式教学方法讲授本课程内容。
五、时间分配（2学时）
1、尺寸标准（45）
2、精度标准（45）
六、布置思考题
1. 何谓加工精度？何谓加工误差？两者有何区别和联系？
2.获得零件形状精度、尺寸精度、位置精度的方法有哪些？影响形状精度的主要因素是什么？试举例说明
3.何谓调整误差？在单件小批量生产或大批大量生产中各会产生哪方面的调整误差？他们对零件加工的精度会产生什么样的影响？
4. 用这堂课所学的知识将课本中的课后习题做完。
第四章结构工艺设计——4.3便于加工4.4装配工艺性
一、教学目的和要求
掌握机械加工中的毛坯结构的工艺设计原则，以便于加工和装配，同时又满足精度要求和尺寸要求。
二、教学内容纲要
1、便于加工
2、装配工艺性
三、重点、难点
装配工艺性
四、教学方法，实施步骤
根据本章课的内容特点，运用讲解式、讨论式.提问式教学方法讲授本课程内容。
五、时间分配（3学时）
1、便于加工（45）
2、装配工艺性（90）
六、布置思考题
1.常见的装配性工艺问题有哪些？在设计中应该注意哪些问题？
2.预习第五章:尺寸链的应用。
食品工厂工艺设计
（三）工艺流程图的设计：工艺流程图的设计主要包括生产工 艺流程示意图，生产工艺流程草图和生产工艺流程图三个阶段。
1.生产工艺流程示意图
又称方框流程图，在物料衡算前进行。主要是定 性表述由原料转变为半成品的过程及应用的相关设 备。它只是定性的生产工艺表述，不要求正确的比 例绘制。主要包括生产过程中需要经过哪些单位操 作，各单位操作中的流程方案及所需型号的表述。
内容包括工序名称、完成该工序工艺操作手段 （手工或机械设备名称）、物料流向、工艺条件等。 方框图中，应以箭头表示物料流动方向，其中以粗 实线表示物料由原料到成品的主要流动方向，细实 线表示中间产物，辅助料,废料的流动方向。
2.工艺流程草图由四个部分组：
生产工艺流程图、图例、设备一览表和必须的文字证明， 绘制工艺流程早图时要求如下： A 表示出厂房各层楼面的标高 B 用细实线画出设备示意图
产品的市场销售、人们的生活习惯、地区的气
候和不同季节的影响。
在制定产品方案时，首先要调查研究，分
析得到的资料，以此确定主要产品的品种、规
格、产量和生产班次。其次是要用调节产品用 以调节生产忙闲不均的现象。最后尽可能把原 料综合利用及贮存半成品，以合理调剂生产中 的淡、旺季节。
总之，在安排产品方案时，应尽
对于淡旺季明显的产品，如饮料、 月饼、巧克力可按下式计算： Q=Q旺+Q中+Q淡
Q旺：旺季产量 Q中：中季产量
Q淡：淡季产量
3.生产班制
目前一般食品工厂实际每天生产班次为1~2班，2 班即进行24小时生产。 设计工厂、车间时，按照每班8小时工作时间计 算，生产操作时间7小时。
这根据食品工厂工艺和原料特性及设备生产能力 来决定，若原料供应正常，或厂有冷库贮藏室及半成 品加工设备，可以延长生产期，不必突击多开班次， 这样有利于劳动力平衡、设备利用充分、成品正常销 售，便生产管理，经济效益提高。
第四章 铸件结构与工艺设计
第四章 铸件结构与工艺设计
铸件结构设计 砂型铸造工艺设计 铸造工艺设计实例
第一节 铸件结构设计
铸件结构不仅会直接影响到铸件的力学性 能、尺寸精度、重量要求和其它使用性能， 同时，对铸造生产过程也有很大影响。 所谓铸造工艺性良好的铸件结构，应该是 铸件的使用性能容易保证，生产过程及所 使用的工艺装备简单，生产成本低。 铸件结构要素与铸造合金的种类、铸件的 大小、铸造方法及生产条件密切相关。
（压铸）便于取出铸件的设计
熔模铸件平面上的工艺孔和工艺肋
2.铸件的组合设计 2.铸件的组合设计
因工艺的局限而无法整铸的结构，应采用组合设计。
铸钢底座的铸焊
组合床身铸件
a)砂型铸件改为b)组合压铸件 a)砂型铸件改为b)组合压铸件
第二节 砂型铸造工艺设计
1) 2) 3) 4)
砂型铸造工艺具体设计内容包括： 选择铸件的浇注位置和分型面； 确定工艺参数(机械加工余量、起模斜度、铸造圆 角、收缩量等)； 确定型芯的数量、芯头形状及尺寸； 确定浇冒口、冷铁等的形状、尺寸及在铸型中的 布置等。 然后将工艺设计的内容(工艺方案)用工艺符号或文 字在零件图上表示出来，即构成了铸造工艺图。
冒口 上 中 上 下
中 下 放收缩率1% 放收缩率1% 余量：上面>侧面> 余量：上面>侧面>下面 单件小批 手工三箱造型 大批量
外 型 芯 块
两箱机器造型
第三节 铸造工艺设计实例
例1：支架零件铸造工艺设计
材料为HT200，单件、小批量生产工作时承受中等 静载荷，试进行铸造工艺设计。
1.零件结构分析： 零件结构分析： 零件结构分析 筒壁过厚，转角处未采用圆角。修改后的结 构如图b）所示。 选择铸造方法及造型方法： 2.选择铸造方法及造型方法： 3.选择浇注位置和分型面
铸件结构设计 砂型铸造工艺设计 铸造工艺设计实例
第一节 铸件结构设计
铸件结构不仅会直接影响到铸件的力学性 能、尺寸精度、重量要求和其它使用性能， 同时，对铸造生产过程也有很大影响。 所谓铸造工艺性良好的铸件结构，应该是 铸件的使用性能容易保证，生产过程及所 使用的工艺装备简单，生产成本低。 铸件结构要素与铸造合金的种类、铸件的 大小、铸造方法及生产条件密切相关。
（压铸）便于取出铸件的设计
熔模铸件平面上的工艺孔和工艺肋
2.铸件的组合设计 2.铸件的组合设计
因工艺的局限而无法整铸的结构，应采用组合设计。
铸钢底座的铸焊
组合床身铸件
a)砂型铸件改为b)组合压铸件 a)砂型铸件改为b)组合压铸件
第二节 砂型铸造工艺设计
1) 2) 3) 4)
砂型铸造工艺具体设计内容包括： 选择铸件的浇注位置和分型面； 确定工艺参数(机械加工余量、起模斜度、铸造圆 角、收缩量等)； 确定型芯的数量、芯头形状及尺寸； 确定浇冒口、冷铁等的形状、尺寸及在铸型中的 布置等。 然后将工艺设计的内容(工艺方案)用工艺符号或文 字在零件图上表示出来，即构成了铸造工艺图。
冒口 上 中 上 下
中 下 放收缩率1% 放收缩率1% 余量：上面>侧面> 余量：上面>侧面>下面 单件小批 手工三箱造型 大批量
外 型 芯 块
两箱机器造型
第三节 铸造工艺设计实例
例1：支架零件铸造工艺设计
材料为HT200，单件、小批量生产工作时承受中等 静载荷，试进行铸造工艺设计。
1.零件结构分析： 零件结构分析： 零件结构分析 筒壁过厚，转角处未采用圆角。修改后的结 构如图b）所示。 选择铸造方法及造型方法： 2.选择铸造方法及造型方法： 3.选择浇注位置和分型面
工艺流程设计目录模板
工艺流程设计目录模板第一章介绍
1.1 研究背景
1.2 目的和意义
第二章工艺流程概述
2.1 工艺流程定义
2.2 工艺流程的重要性
2.3 工艺流程设计原则
第三章工艺流程设计的基本步骤
3.1 数据收集与分析
3.1.1 数据来源
3.1.2 数据分析方法
3.2 工艺流程建模
3.2.1 流程图设计
3.2.2 过程描述
3.3 工艺流程优化
3.3.1 优化目标
3.3.2 优化方法
第四章工艺流程设计的关键要素 4.1 设备选择与配置
4.2 原料与物料流动
4.3 工艺参数设定
4.4 自动化与控制系统
第五章工艺流程设计的案例分析 5.1 XXX项目工艺流程设计
5.1.1 项目背景
5.1.2 工艺流程概述
5.1.3 设计步骤与方法
5.1.4 结果与效益分析
5.2 XXX项目工艺流程设计
5.2.1 项目背景
5.2.2 工艺流程概述
5.2.3 设计步骤与方法
5.2.4 结果与效益分析
第六章工艺流程设计的挑战与展望 6.1 挑战
6.2 展望
结论
参考文献。
精馏过程工艺设计
回流比控制在一个最优值，常用1.2～2倍；
选用原则：回流比小将增加塔板数 回流比大有利于传质，但能耗增大 因此必须对这两者进行优化， 以确定一个最适宜的范围
什么叫回流比? 回流比参数的选用原则？
第三节 精馏过程系统模拟计算
一、精馏塔的分离计算
关键：
1、确定原料达到规定要求的理论级数、进料位 置与热流量 2、定各线采出流量、组分、温度及压力 3、定气液相流量的分布
计算方法：近似计算
计算手段：尽可能采用计算机进行
第三节 精馏过程系统模拟计算
第四节 实际塔板数及塔高
（一） 实际塔板数 （二） 总板效率的估算 （三） 塔高
第 五 节
浮 阀 塔 塔 盘 工 艺 设 计
一、板式塔 二、塔板液流形式 三、塔径设计 四、逆流装置的设计 五、塔盘及其布置 六、浮阀数及排列 七、塔板流动性校核
板式塔主要尺寸的设计计算内容: 包括
塔高、塔径的设计计算； 液流型式的选择； 溢流装置的设计计算； 板面布置以及气相通道的设计计算等。
板式塔设计计算的原始数据: 包括
气液两相的体积流量
操作温度和压力 流体的物性常数 以及实际塔板数等
二、塔板液流形式
目的：
了解液相横向流过塔板时不致产生干吹与气相
反混，以及较大的液面落差,避免产生倾向性漏液 的可能性 及气相的不均匀分布所引起的板效率下降 常用精馏塔塔板结构如图
液体进出口置于塔盘的同一侧，塔盘中间 设有高于液层的隔板，控制液流，以增长行程 宜在小塔径及低液量时应用。
(4)径向流型
液体从上—层塔盘的中心降液管而来，由 边缘降液管流下，在下一层塔盘上，再转为中心 降液管降液，液体在各层塔盘上依次作离心或向 心的径向流动 塔盘上设有不同高度的两圈溢流堰，以减小 每段行程长度，降低每段行程的液面落差 它适用于大液量、大塔径的整块式塔盘，但 结构很复杂。
第四章 工艺流程设计
图例只要求标出管线图例即可。
设备一览表只要包括：
①序号； ②流程号； ③设备名称； ④备注。 生产工艺流程示意图的画法采用由左至右展开式， 先为物料流程，次为图例，最后为设备一览表。
2.工艺流程草图的设计
完成工艺流程示意图后，即开展物料平衡计算。 通过物料平衡计算，求出原料、半成品、产品、 副产品以及与物料计算有关的废水、废料等的规 格、重量和体积等，并据此开始设备设计。 设备设计通常分两阶段进行。第一阶段的设计内 容是：计算、确定计量和贮存设备的容积以及决 定这些容积型设备的尺寸和台数等。
4.根据各种产品的设计产量，确定班次产量 及生产班次数； 天产量=各产品生产规模/预计生产天数 班产量=天产量/班次 班产量的单位有：吨/班、公斤/班。
5.产品方案比较： （1）主要产品年产值的比较； （2）每天所需生产工人数的比较； （3）劳动生产率的比较（年产量t/工人总数） （4）每天工人最多最少之差的比较； （5）平均每人每年产量的比较（元/人· 年）； （6）季节性的比较；
第二节 产品方案的确定
一、概念:
概念：产品方案又称生产纲领， 它实际上就是工厂对全年要生产 的产品品种和各产品的数量、产 期、生产班次等的计划安排。
二、安排产品方案计划要遵循的原则 和要求：四个满足和五个平衡。 四个满足为：
1.满足主要产品产量的要求； 2.满足原料综合利用的要求； 3.满足淡旺季平衡生产的要求； 4.满足经济效益的要求。
（三）工艺流程图的设计
（三）工艺流程图的设计
工艺设计课程设计任务书
工艺设计课程设计任务书一、课程目标知识目标：1. 学生能理解并掌握工艺设计的基本概念，包括设计流程、设计原则和设计方法。
2. 学生能了解不同材料的特性和适用范围，并能结合实际需求选择合适的材料。
3. 学生能掌握工艺设计中常用的技术术语和评价指标，为后续设计实践打下基础。
技能目标：1. 学生能运用工艺设计的基本原则和方法，独立完成一个简单的工艺设计项目。
2. 学生能运用绘图软件或手工绘图表达自己的设计思路，形成清晰的设计图纸。
3. 学生能在团队协作中发挥自己的专长，与他人共同完成复杂的工艺设计任务。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对工艺设计的兴趣，激发创新意识和探索精神。
2. 培养学生关注生活、关注环保，将绿色设计理念融入工艺设计实践中。
3. 培养学生具备良好的沟通能力和团队协作精神，尊重他人意见，善于倾听和表达。
课程性质：本课程为实践性较强的课程，注重培养学生的动手能力和创新能力。
学生特点：本课程针对初中生，学生具有一定的手工制作能力和想象力，但缺乏系统的工艺设计知识和实践经验。
教学要求：教师需结合学生特点，采用启发式教学，引导学生主动参与，注重理论与实践相结合，提高学生的综合素养。
在教学过程中，关注学生的个体差异，鼓励学生发挥特长，充分展示自己的设计才华。
通过本课程的学习，使学生能够具备一定的工艺设计能力，为未来的职业生涯奠定基础。
二、教学内容1. 工艺设计基本概念：包括工艺设计的定义、分类、设计流程和原则。
- 教材章节：第一章 工艺设计概述- 内容安排：讲解工艺设计的起源、发展及基本概念，通过案例分析让学生理解工艺设计的实际应用。
2. 材料的选择与运用：介绍不同材料的特性、用途及适用范围。
- 教材章节：第二章 工艺材料的选择- 内容安排：对比分析各类工艺材料，指导学生根据设计需求选择合适的材料。
3. 工艺设计方法与技巧：讲解工艺设计中的常用方法、技巧和评价标准。
- 教材章节：第三章 工艺设计方法与技巧- 内容安排：介绍工艺设计的基本方法，如草图、模型制作等，并通过实践让学生掌握设计技巧。
第四章设备的工艺设计及化工设备图
② 扬程的确定： 泵的扬程近似为泵出口和入口的压力差。先算出
所需的扬程，一般放大5 －10% 。
3、确定泵的安装高度 为避免水泵打不上液体，泵的安装高度应比计算
出来的允许吸上高度低0.5—1m。
4、确定泵的台数和备用台数： 一般情况下只设一台泵，一些重要岗位的泵、高
温操作或其他苛刻条件下使用的泵应设备用泵。
②旋涡泵： 适用于流量较小、扬程高、黏度不大的液体，或介质
中夹带气体大于5%的液体。
③容积式泵： 夹带或溶解气体大于5%时，可选用容积式泵；流量
较小、扬程高的宜选用往复泵。
表4-1 泵的特性
指标 液体排出状
态 液体品质
允许吸入真 空度，m
离心式
均一液体（ 或含固体的
液体） 4～8
扬程
范围大,10～ 600m(多级)
⑤氨：只有铜和铜合金不宜使用。 ⑥碱（氢氧化钠） ：钢铁广泛应用于80℃以下、30%浓 度内的氢氧化钠溶液，其他情况也有采用，虽然腐蚀增 加，但经济性好。对于高温碱液多采用钛及钛合金或者 高合金不锈钢。
⑦盐水（海水) ：普通钢铁在氯化钠溶液和海水水中腐 蚀率不高，一般须采用涂料保护 ;各类不锈钢具有很低 的均匀腐蚀率，通常采用316不锈钢。 ⑧醇、酮、酯、醚类：基本没有腐蚀性，常用材料均可 适用。酮、酯、醚对多种橡胶有溶解性，在选择密封材 料时避免出错。
管程流速(m/s) 壳程流速(m/s)
0.5-3 >1 5-30
0.2-1.5 >0.5 3-15
（5）压力降 一般随操作压力不同而有一个大致的范围。压力降的
影响因素很多，但通常希望换热器的压力降在以下参数范 围内或附近。
操作压力p/MPa
0—0.1(绝压） 0-0.07（表压） 0.07-1.0（表压）
所需的扬程，一般放大5 －10% 。
3、确定泵的安装高度 为避免水泵打不上液体，泵的安装高度应比计算
出来的允许吸上高度低0.5—1m。
4、确定泵的台数和备用台数： 一般情况下只设一台泵，一些重要岗位的泵、高
温操作或其他苛刻条件下使用的泵应设备用泵。
②旋涡泵： 适用于流量较小、扬程高、黏度不大的液体，或介质
中夹带气体大于5%的液体。
③容积式泵： 夹带或溶解气体大于5%时，可选用容积式泵；流量
较小、扬程高的宜选用往复泵。
表4-1 泵的特性
指标 液体排出状
态 液体品质
允许吸入真 空度，m
离心式
均一液体（ 或含固体的
液体） 4～8
扬程
范围大,10～ 600m(多级)
⑤氨：只有铜和铜合金不宜使用。 ⑥碱（氢氧化钠） ：钢铁广泛应用于80℃以下、30%浓 度内的氢氧化钠溶液，其他情况也有采用，虽然腐蚀增 加，但经济性好。对于高温碱液多采用钛及钛合金或者 高合金不锈钢。
⑦盐水（海水) ：普通钢铁在氯化钠溶液和海水水中腐 蚀率不高，一般须采用涂料保护 ;各类不锈钢具有很低 的均匀腐蚀率，通常采用316不锈钢。 ⑧醇、酮、酯、醚类：基本没有腐蚀性，常用材料均可 适用。酮、酯、醚对多种橡胶有溶解性，在选择密封材 料时避免出错。
管程流速(m/s) 壳程流速(m/s)
0.5-3 >1 5-30
0.2-1.5 >0.5 3-15
（5）压力降 一般随操作压力不同而有一个大致的范围。压力降的
影响因素很多，但通常希望换热器的压力降在以下参数范 围内或附近。
操作压力p/MPa
0—0.1(绝压） 0-0.07（表压） 0.07-1.0（表压）
第四章 拉深工艺与模具设计
t D
Ky (1
m1 )
以后各次拉深中制件不起皱的条件是： 实践证明：
t di1
K
y
(
1 m1
1)
直壁圆筒形件的首次拉深中起皱最易发生的时刻：拉深的初期
（二）拉裂 当筒壁拉应力超过筒壁材料的抗拉强度时，拉深件就会在底部圆角与 筒壁相切处——“危险断面”产生破裂。
为防止拉裂，可以从以下几方面考虑： （1）根据板材成形性能，采用适当的拉深比和压边力； （2）增加凸模表面粗糙度；改善凸缘部分的润滑条件； （3）合理设计模具工作部分形状；选用拉深性能好的材料等。
第四章 拉深工艺与模具设计
拉深变形过程分析
直壁旋转体零件拉深 工艺计算
非直壁旋转体零件拉深 成形方法
盒形件的拉深
拉深工艺设计 拉深模具的类型与结构
其他拉深方法 拉深模工作部分的设计
返回
拉伸：
拉深是利用拉深模具将冲裁好的平板毛坯压制成各种开口的空心工 件，或将已制成的开口空心件加工成其它形状空心件的一种冲压加 工方法。拉深也叫拉延。
（二）筒壁传力区的受力分析
1．压边力Q引起的摩擦力：
m
2Q dt
2．材料流过凹模圆角半径产生弯曲变形的阻力
w
1 4
b
rd
t t
/
2
3．材料流过凹模圆角后又被拉直成筒壁的反向弯曲w 力 仍按上式进行计
算，拉深初期凸模圆角处的弯曲应力也按上式计算
w
w
1 4
b
rd
t t
2）筒底圆角半径rn
筒底圆角半径rn即是本道拉深凸模的圆角半径rp,确定方法如下：
r r 一般情况下，除末道拉深工序外，可取 pi = di。 对于末道拉深工序：
注塑工艺设计-第四章 注射工艺过程
第四章注射工艺的基础注射过程是一个周期性循环过程, 每个循环内要完成模具关闭, 充填, 保压, 冷却, 模具打开, 顶出等操作. 其中, 注射(熔体填充),保压和冷却是关系到能否顺利成型的三个关键环节. 然而熔体的流动行为和填充特性又和填充的压力, 速度和熔体的温度密切相关, 了解熔体的流动行为等相关特性, 对于设计整个注射工艺意义重大.本章主要讨论注射过程(设计注射, 保压和冷却)涉及的有关概念.第一节注射过程中的压力注射过程中的压力分布注射压力是由注射系统的油压提供的. 油缸的压力通过注射机螺杆传递到塑料熔体上, 塑料熔体在压力的推动下, 经注射机的喷嘴进入模具的竖流道 (对于部分模具来说也是主流道), 主流道, 分流道, 并经浇口进入模具型腔, 这个过程即为注射过程, 或者称之为填充过程. 压力的存在是为了克服熔体流动过程中的阻力, 或者反过来说, 流动过程中存在的阻力需要注射机的压力来抵消, 以保证充填过程.既然压力是克服熔体流动阻力的驱动力, 那么压力或者说是流动阻力在整个流动路径上的分布情况究竟为何? 什么地方压力损失最大, 什么地方压力和大气压相等? 假如沿着熔体流动经过的路径, 安装若干个压力传感器, 那么可以得到沿着整个流动路径上熔体压力的分布情况. 如图所示.可以看出, 塑料熔体自压力高的区域流向压力低的区域, 如同水的特性一样. 在注射过程中, 注射机喷嘴处的压力最高, 以克服熔体全程中的流动阻力. 其后, 压力沿着流动长度往熔体最前端波前处逐步降低, 如果模腔内部排气良好则熔提前端最后的压力就是大气压. 如同前面的分析,压力降随着熔体流动阻力的增加而增加, 熔体的流动阻力是浇注系统, 模具几何形状和熔体粘度(熔体流动指数)的函数. 随着流动长度的增加, 熔体的入口压力必须增加, 以维持需要的注射流动率.图 1 压力沿着浇注系统和模腔下降图表 1 影响射出压力的因素影响注射压力的因素很多,概括起来说有:浇口位置和浇口数目, 成形品厚度, 材料的选择, 熔体温度和模壁温度等因素的影响.下面分别介绍.影响射出压力的因素基本方程根据简化的古典流体力学理论,充填浇道系统(竖浇口,浇道,浇口)和模腔所需的注射压力与注射材料, 制品的设计, 注射工艺参数都有关. 图 2-3 显示射出压力是以上参数的函数.在下列方程式中, P 是射出压力而 n 是材料常数, 不同种类的塑料熔体其值不同, 范围为 0.15 -- 0.36.圆形管道内的流动(例如熔体在直浇口, 主浇道, 和柱状浇口内的流动)矩形管道内的流动(例如熔体在侧胶口,薄膜式浇口内的流动) 射出压力与浇口位置和浇口数目的关系一般而言, 从上面的方程和图形可以形象可看出,流动长度越长,熔体在流动过程中损失的压力也越大,或者反过来说,熔体到达制品的末端需要的压力也约稿,从这个意义上讲,流动长度越短越好.对于给定的制品,要想缩短熔体的流动长度,唯一的办法就是增加浇口的数量,或者调整浇口的位置,使其流动尽可能短的距离而完成填充. 但是, 浇口数的增加或者浇口位置的调整需要受到一些条件的制约，因为调整浇口位置或者增加浇口数量容易使得熔结痕过于明显或者显现在制品不允许出现的位置上。
工艺流程设计
(2) 工艺流程草图的绘制与标注:
工艺流程草图由左至右展开, 设备轮廓线用细实线、物料管线用粗
实线、辅助管线用中实线画出。在图的下方或其他显著位置, 列出
各设备的位号。设备位号由四个单元组成, 分别为由设备分类代号、
设备所在主项的编号、主项内同类设备顺序号、相同设备的( 数量)
尾号组成。
16
(2) 工艺流程草图的绘制与标注:
衬里: 一般在金属容器内壁, 衬以一定厚度的有机或无机材料衬 里, 以隔断介质与金属的接触。有机衬里如橡胶、塑料或其他 有机高聚物, 主要为热固性的树脂; 无机衬里一般为玻璃、瓷砖、 耐腐水泥、辉绿岩板等。
在设备和管道外表面, 因为大气的腐蚀, 尤其在周围环境可能含 有酸性气体时更为严重, 所以外表面都要进行防腐处理。
图样采用展开图形式, 一般以车间为单位进行。按工艺流程顺序, 自左至右依次画出一系列设备的图形, 并配以物料流程线和必要的 标注与说明。在保证图样清晰的原则下, 图形不一定按比例。图纸 规格常采用A2 或A3。长边过长时, 幅面允许加长, 也可分张绘制。
19
(2) 工艺物料流程图的绘制: 1) 设备表示法: a)图形: 设备示意图用细实线画出设备简略外形和内部特征(如塔的 填充物、塔板、搅拌器和加热管等)。目前很多设备的图形已有统 一规定, 其图例可参见表4. 1。 b)标注: 图上应标注设备位号及名称。 ⅰ) 标注的内容: 设备在图上应标注位号和名称, 设备位号在整个系 统内不得重复, 且在所有工艺图上设备位号均须一致。位号组成如 图4. 4 所示。
18
二、工艺流程图的绘制 3. 工艺物料流程图(简图) (1) 工艺物料流程图的内容:
1) 图形: 设备的示意图和流程线。 2) 标注: 设备的位号、名称及特性数据等。 3) 物料平衡表: 物料代号、物料名称、组分、流量、压力、温度状 态及来源去向。 4) 标题栏: 包括图名、图号、设计阶段等。
铸造工艺设计方案
第四章 铸造工艺设计
要求：①掌握铸造工艺方案的制定，
铸造工艺参数确定的原则；② 熟悉浇注系统的组成以及冒口的作用； ③了解冒口尺寸的计算方法。
重点：砂型铸造工艺图的绘制； 难点：浇注位置及分型面的选择。
砂型铸造工艺设计：
为获得好的铸件，减少工 作量，降低成本，合理制订铸 造工艺方案，绘制铸造工艺图。
√
×
2．分型面的选择原则
重要性：
①恰当与否会影响铸件质量； ②使制模、造型、造芯、合箱或清理 等工序复杂化； ③甚至还可增大切削加工的工作量。
1）便于起模，使造型工艺简化
尽量使分型面平直、数量少，避 免不必要的活块和型芯。 √
×
起重臂的分型面
√
大平面还常产生夹砂缺陷，故对平板、圆盘类铸件，大平面应朝下。
加工表面上的起模斜度应结合加工 余量直接表示出，而不加工表面上的 斜度（结构斜度）仅需用文字注明。
熟悉浇注系统的组成以及冒口的作用； 分型面：砂箱间的接触表面。 §4-1 铸造工艺方案的确定 □大批量生产条件下，采用机器造型，需要改用图中所示的环状型芯，使铸型简化成只有一个分型面。 一般大量生产的定型产品、特殊重要的单件生产的铸件，铸造工艺设计订得细致，内容涉及较多。 共型芯：增加型芯稳定性、提高模板和砂箱利用率。 熟悉浇注系统的组成以及冒口的作用； 铸钢件：表面粗糙，余量比铸铁大 ①选择铸件的浇注位置及分型面。 铸件的孔、槽是否铸出，不仅取决于工艺上的可能性，还须考虑其必要性。 3）尽量使型腔及主要型芯位于下型 单件、小批生产的一般性产品，铸造工艺设计内容可以简化。 不加工的特形孔、价格较贵的非铁金属铸孔，尽量铸出。 它是制造模样和铸型，进行生产准备和铸件检验的依据（基本工艺文件）。 三、砂芯形状、个数及分块 a）垂直芯头 b）水平芯头 三、砂芯形状、个数及分块 尽量使分型面平直、数量少，避免不必要的活块和型芯。 方案III：从B面分型，铸件全部置于下型。 采用分型方案I时的铸造工艺图 1）铸件的重要加工面应朝下或位于侧面。
要求：①掌握铸造工艺方案的制定，
铸造工艺参数确定的原则；② 熟悉浇注系统的组成以及冒口的作用； ③了解冒口尺寸的计算方法。
重点：砂型铸造工艺图的绘制； 难点：浇注位置及分型面的选择。
砂型铸造工艺设计：
为获得好的铸件，减少工 作量，降低成本，合理制订铸 造工艺方案，绘制铸造工艺图。
√
×
2．分型面的选择原则
重要性：
①恰当与否会影响铸件质量； ②使制模、造型、造芯、合箱或清理 等工序复杂化； ③甚至还可增大切削加工的工作量。
1）便于起模，使造型工艺简化
尽量使分型面平直、数量少，避 免不必要的活块和型芯。 √
×
起重臂的分型面
√
大平面还常产生夹砂缺陷，故对平板、圆盘类铸件，大平面应朝下。
加工表面上的起模斜度应结合加工 余量直接表示出，而不加工表面上的 斜度（结构斜度）仅需用文字注明。
熟悉浇注系统的组成以及冒口的作用； 分型面：砂箱间的接触表面。 §4-1 铸造工艺方案的确定 □大批量生产条件下，采用机器造型，需要改用图中所示的环状型芯，使铸型简化成只有一个分型面。 一般大量生产的定型产品、特殊重要的单件生产的铸件，铸造工艺设计订得细致，内容涉及较多。 共型芯：增加型芯稳定性、提高模板和砂箱利用率。 熟悉浇注系统的组成以及冒口的作用； 铸钢件：表面粗糙，余量比铸铁大 ①选择铸件的浇注位置及分型面。 铸件的孔、槽是否铸出，不仅取决于工艺上的可能性，还须考虑其必要性。 3）尽量使型腔及主要型芯位于下型 单件、小批生产的一般性产品，铸造工艺设计内容可以简化。 不加工的特形孔、价格较贵的非铁金属铸孔，尽量铸出。 它是制造模样和铸型，进行生产准备和铸件检验的依据（基本工艺文件）。 三、砂芯形状、个数及分块 a）垂直芯头 b）水平芯头 三、砂芯形状、个数及分块 尽量使分型面平直、数量少，避免不必要的活块和型芯。 方案III：从B面分型，铸件全部置于下型。 采用分型方案I时的铸造工艺图 1）铸件的重要加工面应朝下或位于侧面。
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一、设备选择重要依据原则
产品标准 :满足产品质量要求 生产纲领 :品种、班次、产期 工艺方案 : 原料 → 成品过程 工艺规程 :（包括工序路线卡，工艺卡，工序卡） 检验规程 主要设备和辅助设备的搭配
二、设备选型原则
1、满足工艺要求，保证产品和质量及产量。 2、选择技术先进，经济合理的设备，选择自动化程 度高的设备。 3、充分利用原料，能量消耗小，效率高，体积小， 维修强度低，维修方便，一机多用，生产多个品种。
（四）、物料衡算的结果 １、加入设备和离开设备的物料各组分名称 ２、各组分的重量 ３、各组分的成分 ４、各组分的100％物料重量（即干物料量） ５、各组分物料的比重 ６、各组分物料的体积
（四）、计算步骤 １、列出已知条件和选定工艺参数 ２、选定计算基准，一般按吨/日或公斤/小时为单位 ３、先进行各组分的重量衡算 ４、按工艺流程顺序，用方块图和箭头画出物料衡算示 意图 根据下列公式进行物料衡算：∑G1=∑G2+∑G损 式中∑G1为输入的物料总和；∑G2为输出的物料总 和；∑G损为物料损失量总和。 ５、列出物料平衡图或平衡表，包括以下两种： ①工序的物料平衡表 ②总物料平衡表
物料平衡图
糖化酶213.3t/a a-淀粉酶114t/a
薯干粉 28490t/a
粉碎车间
粉浆114000
t/a
蒸煮工段
蒸煮 醪115800t/a
糖化工段
硫酸51.9t/a 硫酸铵120t/a 酒母醪11991 糖化酶30t/a 酒母工段 蒸馏发酵 醪t/a 成品酒精10200t/a 蒸馏工段 次品酒精208t/a 杂醇油52t/a 至仓库 至仓库
第四节 物料衡算及热量衡算
一、物料衡算 根据质量守恒定律，凡引入某一系统或设备 的物料重量Gm ，必等于所得到的产物重量Gp 和物 料损失量Gt之和，即：Gm=GP+Gt （一）、物料衡算的作用 (1)确定生产设备的容量、个数和主要尺寸。 (2)工艺流程草图的设计。 (3)水、蒸汽、热量、冷量等平衡计算。 (4)车间布置、运输量、仓库储存量、劳动定员、生 产班次、成本核算、管线设计。
t/a
发酵工段
至仓库 至糟池
酒糟13200t/a 二氧化碳9388t/a
至CO2车间
单位名称
设计 制图 校核 审核
工程名称 设计项目 设计阶段 初步设计
年产1万吨食用酒 精厂物料平衡图
年
比例
物料平衡表
名称 计算 单位
主、辅原料 食 品
产品 损 失 1 损 失 2
损 失
3
批 次
班 次
质量 百分 比 质量 百分 比
如：某厂昼夜生产能力为Ａ，设备处理量为Ｖ， 所需设备台 数 Ｎ＝Ａ/Ｖ 所取得的Ｎ值不能为小数，应取相邻较大的整数。 这里所说 的产量包括：输送设备的输送量、换热设备的换热面积、蒸 发设备的蒸发量、储存设备的储存量和加工设备的加工量等。
（四）、热量衡算的注意点 １、连续式与间歇式设备操作的区别 ①间歇式操作的条件是随时间的变化而周期性变 化的， 因此热量衡算须按每一周期为单位进 行，计算单位用千卡/一次循环，然后再换算成 每一循环周期内的千卡/小时或千焦耳/小时，热 损失取最大值。 ②连续设备操作则不受时间变化的影响仅取其平 均值即可， 单位用千卡/小时或千焦耳/小时。
原料消耗综合表
物料平衡表
每吨产品消 每天或每小 年消耗量(t) 耗定额(t) 时消耗量(t)
序 号
原 料 名 称
单 位
纯 备 度 工业 100% 工业 100% 工业 100% 注 100 品 品 品 %
排出物料综合表
序 号
名 称
特 性 成 分
单 位
每吨产品 每小时 每年排 排出量t 排出量t 出量t
4、符合食品卫生条件，易清洗，装拆，与食品接触材 料不易腐蚀，不造成食品污染。 5、设备结构合理，材料性能可适应各种特定工作条 件，如温度、湿度、压力等。 6、在国内比较落后的设备，可根据条件产线自动控制方式。
三、设备选择计算
定型设备选择依据是设备的产量。
备 注
二、热量衡算 热量衡算是能量衡算的一种表现形式，遵循 能量守恒定律， 即输入的总热量等于输出的总热 量。 （一）、热量衡算的作用 １、可确定输入、输出热量，从而确定传热剂和制 冷剂的消耗量， 确定传热面积。 ２、提供选择传热设备的依据 ３、优化节能方案
（二）、热量衡算的依据 １、基本工艺流程及工艺参数 ２、物料计算结果中有关物料流量或用量 ３、介质（加热或冷却）名称、数量及确定的参数 （Ｔ、Ｐ等） ４、基本物性参数（热交换介质及单一物料的物化参 数：热焓、 潜热、始末状态以及混合物性能参数）。
（二）、物料衡算的依据 １、物料流程图 在物料流程图中已定性的标出了物料的 来龙去脉，对物料衡算起到指导作用，它 决定着要进行哪些生产步骤的物料衡算， 使之不会遗漏，也不会重复。 ２、所需的理化参数和选定的工艺参数，产 成品的质量指标
（三) 物料计算方法(技术经济定额指标法)
1、每班耗用原料量（Kg/班）=单位产品耗用原料量 （Kg/t）X 班产量（t/班） 2、每班耗用各种辅助材料量（Kg/班）=单位产品耗 用各种辅助材料量（Kg/t）X 班产量（t/班） 3、每班耗用包装容器量（只/班）=单位产品耗用包 装容器（只/t）X 班产量（t/班）X（1+损耗率）
（三）、热量衡算的方法和步骤 １、列出已知条件，即物料衡算的量和选定的工艺参数 ２、选定计算基准，一般以千焦/小时计 ３、对输入、输出热量分项进行计算 ４、列出热平衡方程式，求出传热介质的量
热量衡算式如下： Q1+Q2=Q3+Q4+Q5 Q1--所处理原料带入热量 Q2--由加热剂（或制冷剂）传给设备（或物料）的热量 Q3--所处理的物料从设备中带走的热量 Q4--消耗在设备上的热量 Q5--设备向四周散发的热量(热损失)
第五节 设备生产能力计算及选型
物料衡算是设备选型的根据，而设备选型则要 符合工艺的要求。设备选型是保证产品质量的关 键和体现生产水平的标准，又是工艺布置的基 础，并且为动力配电，水、汽用量计算提供依据。
设备选型应根据每一个品种单位时间（小时或
分）产量的物料平衡情况和设备生产能力采确定 所需设备的台数。对生产中的关键设备，除按实 际生产能力所需的台数配备外，还应考虑有备用 设备。后道工序设备的生产能力要略大于前道工 序，以防物料积压。