年产8万吨铜带车间工艺设计样本.doc
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1、 ()本科毕业设计资料 题 目 名 称: 年产量8万吨铜带车间工艺设计 学 院(部): 冶 金 工 程 学 院 专 业: 金属材料工程 学 生 姓 名: 班 级: 学号: 指导老师姓名: 职称: 最终评定成绩: 湖南工业大学教务处 本科毕业设计资料第一部分 毕业设计说明书 ()本科毕业设计题 目 名 称: 年产量8万吨铜带车间工艺设计 学 院(部): 冶 金 工 程 学 院 专 业: 金属材料工程 学 生 姓 名: 陈玉忠 班 级:金属材料094 学号: 指导老师姓名: 刘友良 职称: 副教授 最终评定成绩: 6 月湖南工业大学本科毕业论文(设计)诚信申明本人郑重申明:所呈交毕业设计,题目年产
2、量8万吨铜带车间设计是本人在指导老师指导下,进行研究工作所取得结果。对本文研究作出关键贡献个人和集体,均已在文章以明确方法注明。除此之外,本论文(设计)不包含任何其它个人或集体已经发表或撰写过作品结果。本人完全意识到本申明应负担责任。 作者署名: 日 期: 年 月 日摘 要本设计关键内容是完成铜合金板带材车间工艺设计。首先依据地域条件选择产品纲领,和经典产品;本设计选择雷管用铜带H68为经典产品,其后生产工艺步骤和工艺计算围绕H68展开。据铜加工行业协会估计,未来几年中国引线框架材料、变压器铜带、水箱铜带、电缆铜带及一般黄铜带增加速度将保持在10%以上,为满足中国产品需求改变,设计一个年产量为
3、8万吨铜带车间,该车间生产关键产品有:雷管用铜带,焊接用铜带,热交换用铜板,电缆铜带等。而电缆铜带是无氧电解铜经过多道加工工序精制而成,含有良好物理机械性能、导电性能和很好屏蔽作用。TUP是含有高代表性电缆铜带材料之一。本设计在参考中国厂家生产电缆铜带基础上,仔细分析了水平连铸工艺,轧制工艺及热处理工艺。在轧制工艺上采取关键设备有步进式加热炉、可逆式热轧机、双面铣削机组、可逆式冷轧机、下切剪、箱式和井式退火炉、酸洗机列、纵剪、气垫式连续热处理炉等。生产步骤是铸锭、热轧、铣面、粗轧、中轧、中间退火、酸洗、精轧、剪切、成品退火、分切、检验、包装入库。在此次设计过程中经过对热轧冷轧工艺规程计算,正确
4、合理地计算出了生产产品;计算了轧制压力和传动力矩;对轧辊强度和主电机能力进行了校核,正确合理设计出了年产量8万吨铜带车间。 关键词:铜合金板带材;热轧;冷轧;质量控制ABSTRACTThe main content of this design is to complete the workshop process design of copper alloy strip. Firstly, according to the choice of product outline of regional conditions, as well as the typical product; the
5、 design of detonator with copper H68 as a typical product, the production process and process calculation on H68 expansion.According to the copper processing industry association forecast, the next few years Chinas lead frame materials, transformer Copperbelt, Copperbelt tanks, cable copper and bras
6、s strip growth rate will remain at 10% or more, to meet the change of domestic product requirements, design an annual output of 80000 tons of copper belt workshop, the main products of the workshop production a: the detonator with copper strip, welding heat exchange with copper, copper strip, copper
7、 cable etc. While the cable copper strip is oxygen-free electrolytic copper through multi-channel process refined, has good physical and mechanical properties, electrical properties and good shielding effect. TUP is one of the cable Copperbelt materials with high representative. This design in refer
8、ence to domestic manufacturers of cable copper strip, a careful analysis of the horizontal continuous casting, rolling and heat treatment process. The main equipment used in rolling process are stepping reversible hot-rolling reheating furnace, machine, milling machine, double-sided reversible cold
9、rolling mill, bottom shear, box and well type annealing furnace, pickling machine, slitting, air-cushion continuous heat treatment furnace. The production process is casting, hot-rolled, surface milling, rolling, rolling, intermediate annealing, pickling, rolling, annealing, cutting, cutting, testin
10、g, packaging and storage. In the process of the design of the process by calculating the rules on hot rolled, correctly calculate the production of products; rolling force and torque calculation; the roll strength as well as the main motor ability is checked, the correct and reasonable design of the
11、 annual output of 80000 tons of copper strip workshop.Keywords: Copper alloy plate and strip; hot rolling; cold rolling; quality control目 录第1章 文件综述11.1 铜及铜合金概述11.1.1 铜及铜合金11.1.2 铜板带材11.2.3 铜板带材生产现实状况及发展趋势2第2章 生产方案选择和金属平衡42.1 产品方案编制42.2 计算产品选择42.3 产品标准及技术要求52.4 生产方案选择62.5 编制金属平衡表8第3章 生产工艺步骤制订93.1 生产工
12、艺步骤关键依据93.2 计算产品H68工艺步骤9第4章 关键设备及工艺介绍114.1 设备概况114.1.1 锭坯选择114.1.2 加热炉114.1.3 轧制设备124.1.4 热处理炉124.1.5 矫直设备134.1.6 剪切设备134.2 工艺介绍134.2.1 锭坯铸造134.2.2 加热制度144.2.3 热轧工艺154.2.4 铣面铣边154.2.5 冷轧工艺164.2.6 热处理工艺164.3.7 酸洗工序174.3.8 精整工序17第5章 经典产品H68工艺计算195.1原料设计195.2 压下制度195.2.1 热轧压下制度195.2.2 冷轧压下制度215.3 速度制度2
13、35.3.1 热轧速度245.3.2 冷轧速度255.4 温度制度26第6章 轧制力和传动力矩286.1 热轧轧制压力286.2 冷轧轧制压力286.3 传动力矩296.3.1 轧制力矩296.3.2 附加摩擦力矩306.3.3 空转力矩306.3.4 动力矩30第7章 轧辊强度校核327.1 咬入条件校核327.1.1 热轧咬入校核327.1.2 冷轧咬入校核327.4 轧辊强度校核327.4.1 热轧轧辊强度校核337.4.2 冷轧机组轧辊强度校核34参考文件36致谢37三号黑体居中,段前0.5行,段后0.5行第1章 文件综述1.1 铜及铜合金概述1.1.1 铜及铜合金有色金属中铜和铜合金
14、是古老而永远年轻。中华民族五千年历史沧桑它一路伴随。中国古代文明史关键组成部分包含铜合金发觉和使用技术。据文件记载,在48以前我们先辈就用铜合金铸造出了刀具,在龙山文化时期,就能够冶炼铜及铜合金,铜合金铸造、铸造和退火技术也得到了初步应用,这是最早塑性加工。铜合金加工生产由手工作坊方法发展为工厂生产方法是在蒸汽机出现以后。伴伴随社会和科学技术进步和发展,铜和铜合金加工技术也由半机械化向机械化和自动化发展。20世纪80年代,在铜合金加工理论取得很多新结果同时,新工艺、新技术和新产品也相继出现1。铜和铜合金是人类最早发觉金属之一,也是使用最早金属。早在史前时代,人类关键开始采掘露天铜矿,并用挖到铜
15、制造武器、器具和其它器皿,铜使用对早期人类文明进步影响深远1。铜广泛存在于地壳和海洋中。在地壳中铜含量约为0.01%,在部分铜矿床中,铜含量能够达成3%5%。铜合金应用广泛,如电气、轻工、机械制造、建筑工业、国防工业等领域,在中国有色金属材料消费中仅次于铝7。铜及铜合金分类:纯铜:也称紫铜:含有良好导热性、导电性和耐蚀性;黄铜:以锌为关键合金元素铜合金,含有美观黄色,统称为黄铜;青铜:以前把铜和锡合金称作青铜,现在则把除了黄铜、白铜以外铜合金称作青铜;白铜:以镍为关键合金元素铜合金2。1.1.2 铜板带材 铜合金板带材包含铜合金板材、带材、条材和箔材,是铜合金加工材料关键组成部分。它们含有独特
16、优良性能,在国防工业、电力、电子、机械工业等领域得到广泛应用。伴随社会和科学技术进步,对高、精、新、尖铜合金板带材需求量日益增多,对铜合金板带材加工技术发展和进步愈加关注2。铜带是一个金属元件,产品规格有0.1350250mm多种状态铜带产品,关键用于生产电器元件、灯头、电池帽、钮扣、密封件、接插件,关键用作导电、导热、耐蚀器材。如电气元器件、开关、垫圈、垫片、电真空器件、散热器、导电母材及汽车水箱、散热片、气缸片等多种零部件4。 铜板带材是铜加工材中一个关键品种,广泛应用于电子、电气、通讯、仪器仪表、交通运输和机械制造等各个领域。尤其是伴随现代通讯、电子和半导体产业发展;不仅其需用量剧增;同
17、时,对铜带质量提出了高性能、高表面和高精密度要求。提出了所谓“精密铜带”概念从而快速地推进其生产技术进步和产品质量提升。铜板带材消费量约占加工铜材总消费量18%。伴随现代工业发展其消费量呈逐年上升趋势。现代铜板带精密铜带是目前全部铜加工材产品中生产难度最大、最含有活力高技术、高附加值产品5。 铜带生产工艺和炼钢过程差异不是很大,其关键工艺步骤以下5:配料熔炼铸造铸锭加热热轧双面铣屑粗轧一次剪边中间退火酸洗精轧脱脂退火酸洗性能检测包装入库。同时其关键生产设备为铜带机;铜带机是指铜片压着连接线材一个机器,替换传统焊锡方法,没有冷焊、空焊及空气污染缺点,是专门针对需要铆合加工线材所设计,速度快、品质
18、好。是经过多种安全规格测试(UL、JIS)最简易有效方法,采取特殊连续式铜带端子材料经切断、成型、压着、一次完成,快速且无废料产生,节省成本,铜带端子经特殊纹路处理、铆合后耐拉力特强、品质稳定。 配置直/弯模座供不一样产品连接用,人性化设计、操作简易、不需训练可随时上机操作2。1.2.3 铜板带材生产现实状况及发展趋势 中国铜板带材生产起步较早,可追溯到一百多年前,1875年上海江南制造局枪子厂中轧铜厂是中国第一家铜板带材生产厂。但在旧中国发展缓慢。解放前也只有上海、沈阳、烟台和重庆等地有部分私企从事作坊式生产及兵工企业从事弹壳生产。1949年全国铜板产量只有752t,解放后,经合并、改造和社
19、会主义建设发展到上世纪70年代,逐步形成沈阳、洛阳、兰州及上海四大生产基地和北京、烟台、广州、武汉等部分小企业。1978年全国铜板产量为34764t,铜带产量为38254t。改革开放,伴伴随国民经济高速发展,各行业对铜板带材需求量猛增,从而催生了铜板带生产快速发展。各地乡镇企业、个体铜板带生产企业如雨后春笋般兴起。促进铜板带产量急剧增加。全国铜板带产量为106万吨,到又猛增至512万吨。以来,中国铜材产量和消费量位居世界第一,铜板带材生产和消费量也同时成为世界首位7。相关统计资料表明,中国铜板带材产量和消费量约占全世界总产量和消费量1/3。截止铜板带市场供给情况以下7: (1)世界金属统计数据
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