大学毕业设计---年产量4万吨h68黄铜管挤压车间.doc
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1、铜陵学院毕业设计目 录摘 要1Abstract2第1章 概述- 1 -1.1 我国铜材加工的生产现状及发展趋势- 1 -1.1.1 我国铜行业发展情况- 1 -1.1.2 我国铜制品的不断发展发展- 1 -1.1.3 科技创新引领我国铜加工业的高速发展- 2 -1.2 挤压生产的发展与现状- 2 -1.3 挤压法的优、缺点- 3 -1.4 本设计的内容及意义- 4 -第2章 挤压工艺设计- 5 -2.1 H68黄铜的性能分析- 5 -2.1.1 H68的化学成分- 5 -2.1.2 H68物理性能- 5 -2.1.3 H68的力学性能- 5 -2.2 挤压工艺设计- 6 -2.2.1 挤压生产
2、工艺流程简图- 6 -2.2.2 挤压方法- 6 -2.2.3 挤压工艺参数确定- 6 -2.2.4 挤压时的润滑条件- 9 -2.2.5 锭坯尺寸选择- 9 -第3章 挤压设备的计算与选择- 11 -3.1 挤压力及挤压设备- 11 -3.1.1 影响挤压力的主要因素- 11 -3.1.2 挤压力计算- 11 -3.1.3 挤压设备的选择- 13 -3.2 挤压工具及其设计- 14 -3.2.1 挤压模及其材质的选择- 14 -3.2.2 挤压垫设计- 20 -3.2.3 挤压杆设计- 21 -3.2.4 挤压筒设计- 22 -第4章 辅助设备的选择- 26 -4.1加热设备的选择- 26
3、-4.2供锭机构的选择- 26 -4.3冷却设备的选择- 26 -4.4切断设备的选择- 26 -4.5矫直机的选择- 26 -第5章 车间劳动定员- 27 -5.1车间劳动定员- 27 -5.2车间的劳动定员- 27 -第6章 车间的组成和平面布置- 28 -6.1 车间平面布置原则- 28 -6.2车间平面的主要内容- 28 -6.2.1 金属流程线的布置- 28 -6.2.2 生产设备的布置- 28 -6.2.3 车间内通路的布置- 28 -6.2.4 仓库面积的确定原则- 28 -第7章 主要技术经济指标和设计遗留问题- 30 -7.1 设计中主要技术经济指标- 30 -7.2 设计遗
4、留问题- 30 -总 结- 31 -参考文献- 32 -致 谢- 33 -插图清单图2-1 管材挤压产生工图艺流程.6图3-1 挤压力分量与模角的关系.11图3-2 部分分流孔的数目、大小和排列.16图3-3 分流桥横断面形状.17图3-4 模芯的结构形式.17图3-5 焊合室的结构形状.18图3-6 公用分流孔示意图.19图3-7 挤压垫的结构形式.21图3-8 挤压杆结构.22插表清单表1-1 2010年2011年我国铜行业生产、消费及净进口情况.1表2-1 H68的化学成分.5表2-2 H68的物理成分.5表2-3 H62黄铜的力学性能.5表2-4 挤压法分类.6表2-5 热挤压时金属材
5、料的工艺参数值.7表2-6 挤压时锭坯加热温度.8表2-7 铜挤压时的金属流出速率.8表2-8 挤压筒与锭坯的间隙值.10表3-1 挤压机的分类应用表.13表3-2 常用工模具材料.14表3-3 焊合室高度与挤压筒内径的关系.18表5-1 车间劳动定员综合表.27表7-1 车间综合技术经济指标.30年产4万吨H68黄铜管挤压车间设计摘 要 铜和铜合金在航天、航空、电子、电力、信息、能源、机械、冶金、建筑和交通等领域得到广泛的应用。铜合金材料的加工技术是控制和改善材料形状、组织、性能以及尺寸的主要手段,而用于铜合金管材加工生产的塑形加工方法主要有挤压技术和轧制技术。本次设计为年产4万吨H68黄铜
6、管挤压车间设计,其中最主要的是挤压工艺设计。锭坯尺寸为2801000mm,挤压制品尺寸为303mm,采用单动卧式挤压机,挤压方法为带润滑正向挤压。设计主要内容包括:总结我国铜材加工行业的现状及发展、挤压工艺参数(挤压比、锭坯尺寸、挤压温度、挤压速度、挤压机选择等)设计、挤压力计算以及挤压模具(挤压模、挤压筒、挤压垫、挤压杆等部件)设计及计算、辅助设备的选择、车间劳动定员、车间组成与平面布置以及主要技术经济指标。本次设计挤压力为38.84MN。考虑到制品质量,挤压模为平面分流模。在计算模具厚度时,确定模具的危险截面,利用弯矩得出模具厚度。关键词:H68黄铜;挤压技术;车间设计;挤压工艺;挤压模具
7、With an annual output of 40000 tons of H68 brass extrusion workshop designAbstractCopper and copper alloy have been widely used in aerospace,aviation,electronics,electric power, information, energy, machinery, metallurgy,construction,transportation and other fields.The processing technology of coppe
8、r alloy materials is the main method to control and improve the material shape, structure, performance and size.Plastic processing methods for pipe processing production of copper alloy mainly include extrusion technology and rolling technology.This design is about an annual output of 40000 tons of
9、H68 brass tube extrusion workshop ,in which the extrusion process is the most important part in the design.The billet size and the extrusion products size are2801000mm and303mm,respectively.The extrusion equipment is single-acting horizontal extruding machine,and the extrusion method is lubrication
10、forward extrusion.The contents of the design mainly includes:summarizing the present situation and the development of Chinas copper processing industry,designing extrusion process parameters (extrusion ratio,the size of the ingot billet,extrusion temperature,extrusion speed,extruding machine selecti
11、on,etc.),extrusion pressure calculation and extrusion die design,(extrusion die,extrusion tube,extrusion,extrusion rod and other components) design and calculation,the selection of auxiliary equipment,and forming workshop labor capacity,the workshop layout and main technical and economic indicators.
12、The extrusion force of the design is 38.84 MN.Considering the quality of the products ,the flat die is chosen as extrusion die.When calculating the thickness of the mold, it is obtained by the dangerous section of the mold and bending moment .Keywords:H68 brass;extrusion technology;plant design;extr
13、usion process;extrusion die第1章 概述1.1 我国铜材加工的生产现状及发展趋势1.1.1 我国铜行业发展情况 2011年12月,我国开采的铜精矿含铜量为113.93万吨,比以往调高11.07%,加工铜材产量935.87万吨,比以往增加11.45%,生产精铜的质量为517万吨,总体取得较大的成果。近几年我国铜材发展情况如表1-1所示。年度项目铜精矿精铜加工铜材2010年生产量115.6457.31009.3消费量261.7610.01049.5净进口量646.43288.340.22011年生产量123.7517.0935.9消费量195.4733.0净进口量581.
14、3227.326.0 表1-1 2010年2011年我国铜行业生产、消费及净进口情况 (万吨)(1) 消费量和年产量持续保持稳定增长。我国在十一五期间,精铜产量从260万吨(2005年)增加到458万吨(2010年),年平均增加12%。大于同一时间的GDP增长率。消费精铜相对来说提高15%,由374万吨(2005年)增加到753万吨。我国铜加工产品的消费量和产量持续保持较快的增长速度。(2) 铜矿资源实现较大的发展。近几年来由于铜材价格一直上升的影响,使我国铜矿的开采工作显著增加,接连发现一些矿产储量丰富的铜矿,例如,西藏冈底斯铜矿成为我国最大的铜矿床,资源储量高达1200万吨以上。(3) 铜
15、矿产冶炼企业的生产规模不断矿大,产业密集度进一步增加。江西铜业集团在2011年生产105万吨的精铜;大冶有色企业精铜产量达到历史最高,为35万吨。生产规模不断提高的同时,冶炼企业密集度也不断增大。2011年,我国铜材冶炼企业CR产量指标为0.631,HHI(Herfindahl-Hirsch man Index)为911,与中等密集水平向接近。(4) 铜材生产工艺水平与装备有了进一步的提高。在近几年,由于我国经济不断高速增加和全球范围内的产业转移,我国的铜材加工业不断发展,特别是铜板带材,消费量和年产量持续告诉增长。同时,我国不断引进和自主开发一批水平先进的铜材生产设备和生产工艺,不断提高技术
16、创新水平,促使我国铜加工业的高速发展。1.1.2 我国铜制品的不断发展发展近几年来,我国铜产品品种发生了较大的变化,新产品和新材料不断出现,传统的铜材不断完善向现代铜加工产品转变,其中最明显、最突出的特点是向高精度、环保、节能、高性能的方向发展。许多产品达到世界先进水平,在铜材市场享誉国内外。(1)空调和制冷设备超波、超细、高精度、复杂齿形以及高清洁度的产量不断增加。(2)建筑用铜气、水管、采暖管在我国的应用不断加大。(3)冷凝器用铜合金管随着电力工业的不断发展,虽然受到不锈焊接铜管的影响,其产量不断提高。而且,冷凝器用铜合金管在造船业、海洋工程以及化工行业的应用也不断增加。(4)焊接用带材大
17、多用于铜包铝线材的生产,品种规格为0.38132mm,其要求具有严格的宽度公差和较高的导电率。(5)桐线杆已成为作为线材坯料的重要产品。合金线用铜杆大多使用水平连铸方法生产,主要产品有异形线、高速列车导线等(6)无铅环保型铜及铜合金新材料、高导电材料以及各种大长度异形铜材生产实现较大的进展。1.1.3 科技创新引领我国铜加工业的高速发展近60年来,我国铜加工行业由小变大、由弱到强,尤其是在十一五期间迅速发展,七年来,产量居世界第一位。2012年我国铜材产量为世界的一半以上。我国铜加工业的取得蓬勃发展的主要原因即是科技创新。最近以来,由技术创新引起的产业变革有:铜材产品的性能由传统指标向现代化发
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