1、1金属压力加工车间工艺课程设计指导书李风 肖寅昕 编材料与能源学院2015.1. 22A、 课程设计任务书广东工业大学本科生课程设计（论文）任务书题目名称 年产量 吨铝型材挤压车间工艺设计学 院 材料与能源学院专业班级 金属材料与工程 11 级 班姓 名 学 号 一、课程设计（论文）的内容完成年产量不少于 5000 吨的挤压车间工艺设计，完成的型材的品种有：型号 B012 B013 B016截面图形及主要尺寸B012.86Kg/m3./B016.829Kg/m型号 B017 B018 E001截面图形及主要尺寸7.5/./E01.g/型 E008 N001 N0093号截面图形及主要尺寸E08
2、.432Kg/mN1.6/09.37Kg/m型号 N002 N008截面图形及主要尺寸1.9/5二、课程设计（论文）的要求与数据1. 查找文献资料不少于六篇（最好有一篇外文资料）2. 完成年产量计算、挤压机选择计算、挤压机时间年分配表计算、吨比计算、产品设计方案计算、车间工作制度表、车间生产纲领计算、设备负荷计算、车间耗电水量计算和投资预算。三、课程设计（论文）应完成的工作1. 完成课程设计说明书 1 份（包括任务书） （不少于 4000 字）2. 完成铝合金型材挤压车间布置图。3. 完成金属平衡表和工艺卡片至少 6 张。4四、课程设计（论文）进程安排序号 设计（论文）各阶段内容 地点 起止日
3、期1查找文献，完成年产量计算、挤压机选择计算，完成挤压机时间年分配表计算 教 2-517 15-1-715-1-122产品设计方案计算、车间产品纲领计算、投资预算等，撰写课程设计说明书，绘制车间平面布置图，提交金属平衡表和工艺卡片教 2-517,宿舍 15-1-1315-1-203 答辩 工 3-213 15-1-20-15-1-23五、应收集的资料及主要参考文献1温景林.金属压力加工车间设计.北京：冶金工业出版社2杨青，胡艳，喻金田.技术经济学.武汉：武汉理工大学出版社3冯开平，左宗义.画法几何与机械制图.广东：华南理工大学出版社 4刘静安.铝型材挤压摸具设计、制造、使用及维修.北京：冶金工
4、业出版社5铝合金及其加工手册.长沙：中南工业大学出版社,19896王祝堂,田荣璋.铝合金及其加工手册M.长沙:中南工业大学出版社,1989：1527 姚若浩.金属压力加工中的摩擦与润滑M.北京:冶金工业出版社,1990：75-77.8 赵云路,刘静安.民用建筑铝型材挤压模具优化设计. 北京：冶金工业出版社9 南磊层.几种铝型材挤压模具的改良设计. 武汉：武汉理工大学出版社10 朱建生，任元良.铝型材挤压暗纹产生的原因及消除方法. 北京：冶金工业出版社发出任务书日期：2015 年 1 月 7 日 指导教师签名：计划完成日期：2015 年 1 月 23 日 专业责任人签名：主管院长签名：5B、 说
5、明书内容（一）题目年产 吨铝型材挤压车间工艺设计（二）本次设计的意义（三）生产任务、 本车间任务产品名称，合金牌号成分性能、产品规格、产品单位重量、全厂年产量、挤压车间年生产任务。（确定年产量1）确定产量牌号、标准。2）年生产量，以出厂产品为准。 ）、 型材图形、品种、规格分配、代表产品（产品计算） 、本车间成品率产品型号参数产品代号 单位重量 kg/m外接圆直径mm截面积 mm模孔面积（1.5%）mm（ 确定产品系列1）图形2）生产内容 列表（通常不少于 10 个）3）选代表产品计算 尺寸最大 一个 尺寸最小 一个 产量最多 至少 4 个）（四）生产工艺及设备选择、 生产工艺流程生产工艺流程
6、工具模预热配料 熔炼 铸造 均匀化退火 锯切 加热 挤压 淬火 6锯切(采用连续挤压，故矫直前要锯切) 矫直 锯切(m) 检查 人工时效 检查 氧化 成品对工艺流程必要的说明1) 加热：论述加热的必要性，温度、时间的控制、能源（如电、气、油等）的采用及原因，还有炉型（油、电、气、感应）的功率、规格的选择。铸锭是否经过均匀化退火（论述简单理由） 。）挤压：（ a、分根挤压，有压余； b、连续挤压，无压余。 ）挤压速度的选择，不同型材（空心、实心） 、不同挤压机不一样工模具（挤压筒、杆、模具）预热原因、温度等等，模具寿命与氮化处理关系等等 。压余长度一般为 0.2D 筒左右（ D 挤压筒内直径）
7、。） 淬火：风机、喷水雾；风机位置、风力多大等等。） 张力矫直：要给出矫直机吨位、矫直变形量等等；拉伸夹头、夹尾长度一般不大于 200mm。）切头尾：为什么要切头尾？ 一般 300mm 左右，连续挤压无压余，从而可按最高成材率定下铸锭长度。当然，长度与 要符合要求。）检查：按国家标准对制品做外观尺寸及机械性能检查。必要时对制品进项组织进行抽检。给出国家标准。检验方法要一一写清楚。）时效（人工）：工艺给出等等；用什么炉型、规格、大小？）辅助工具预热、：加热温度冷床长度润滑种类，哪些要或不要原因。、 工艺计算1）设备条件设备吨位 500T 800T 1630T 2000T挤压筒截面积 mm 708
8、5 12266 27451挤压筒内直径 mm 95 125 187最大挤压比 97.4 82 73.6最大外接圆直径 mm 65 95 147挤一根最小制品断面积mm 72 150 372铸锭 90x270/320 120x400/450 178x500/600/660铸锭允许最大长度 mm 350 450 660挤压筒长度 mm 400 500 740最大挤压速度 mm/s 64.6 57 4372）挤压机的选择 先确定挤压机吨比。即一年内产品吨数与挤压机总吨位之比。 确定台数及每台吨位通过产品的最大外接圆直径和挤一根最小制品断面积，选定挤压机吨位和台数。 挤压机能力校核根据经验公式： P
9、= 11.775 ( - 0.8)DbdDD 挤压筒内直径d 制品当量直径b 某一挤压温度下的抗拉强度。当温度在 480 500 ， 6063 的抗拉强度为 11.3MPa3）计算产量和吨比及产品设计方案 车间工作时间及产品工作时间分配每台机一年工作时间挤压机时间年分配表产品代号挤压机年工作时间 计算年产量挤压机速度，锯子的厚度，一年工作多少天。采用连续挤压，辅助时间选为分钟。挤压出来后，要切头尾 300mm ，矫直时切除夹头部分 300mm。矫直延伸率为 0.5 2。每根制品切定尺 6m。 系列 T 挤压机模孔面积应比产品面积大 1.5锭子直径由挤压机确定，锭子长度恰当选取。算出挤压后长度（
10、体积不变原则）除去锯切长度，再算出矫直后长度切定尺挤压一条制品时间 T 可求出年产量计算： M= KT”P 6T 每天工作时间K 挤压一条制品可切成成品的条数T” 一年共作时间P 成品单位重量 成品长度设技术废料占成品 5。年产量 M1 = M （ 100% - 5%） 如上计算另一种产品（每一代表产品、每一系列的挤压机年产量都要算出）8则年产量 M = M + M + 此年产量应与题目相符各产品年产量表产品代号 挤压机吨位挤压速度锭坯尺寸每个锭挤压总时间（分）成品根数每天工作（h）年工作天数年产量 M t/年年产量 M t/年 计算吨比吨比应符合 2.0 要求，否则重新设计 。产品设计方案产
11、品设计方案和计算产品产品方案 产品计算序号 产品类别 产品名称 产品分配 代号 供货状态 年产量(t) 年生产任务(t) 推拉窗型材 窗类型材 拉窗型材 门类型材 平开门型材 幕墙型材 幕墙型材说明计算产品的意义、代表性、可靠性。、 工艺条件（五）车间工作制度及生产纲领、 车间工作制度工作天数为 天产品生产必须参数产品代号 挤压机（T）挤出速度（米/分）每根锭挤出长度（米）挤压所需时间（分）每根锭需用辅助时间（分）每根锭需用工作时间（分）9每根锭重（kg/根）年生产铸锭根数（根）年生产锭总重（t）年生产工作时间（h）年生产工作天数每天生产吨数（吨/天）制品年产量（吨）合格成品年生产吨数（吨/年
12、）年产量/挤压机吨位、 车间的几何损失、废品率计算损失有挤压压余、切头尾、切定尺、锯屑、质量技术废品等，从而得出车间综合成品率。、 挤压车间生产纲领计算挤压车间生产纲领计算表序号 1 2 3 4 产品名称合金牌号产品状态产品代号计算产品代号年生产任务可回收压余损失可回收切头、尾损失可回收质量次品损失金属损失(%) 部可回收锯屑成品率 (%)挤压工序年生产纲领 (t)注：人工时效的年生产纲领只需考虑扣去切头、尾部分损失、工艺卡片编制编写金属平衡表1）选定代表产品一台挤压机至少有一个代表产品，一类型材也至少有一个代表产品，填一张卡片。 至少有张卡片。2）确定熔铸车间供锭的直径，长度。不同挤压机提供
13、不同尺寸铸锭；相同挤压机，但有 2 个挤压筒者，则提供不同尺寸铸锭。3）确定挤压车间成品率。（金属平衡表与工艺卡片一起制作）10加工车间工艺卡片成品 铸锭 废料统计（每吨产品）几何废料技术废料 残屑 总计合金牌号成品名称技术条件成品状态尺寸(m)每米重(kg)尺寸(m)个重(kg)成品率(%)每吨成品所需铸锭量(kg) kg % ka % kg % kg %加工后制品 工序废料重（每吨产品）几何废料技术废料 残屑 总计工序设备名称工艺名称工艺参数延伸系数尺寸(mm)个重(kg)个数 kg % kg % kg % kg %成品率(%)注备加热挤压淬火锯切矫直锯切检验时效检验、设备负荷率计算加热炉
14、、挤压机、冷床、张力矫直机及锯床为一联合机组，其生产能力及负荷率取决于挤压机的生产能力，故只需计算挤压机的台数和负荷率。时效炉为单独作业，故单独计算它。本设计负荷率取 负 =80%功率利用率 利用 =P 挤压 / Pmax其中 Pmax 为挤压机最大挤压力、车间平面布置及厂房结构要求：画图和说明挤压车间的平面布置已规范化了。高温操作车间有哪些。要求：厂房长、宽、高等要给出。设备的布置按生产流程、运输线路短且畅通无往返现象。有足够的操作场地存放坯料、制品。设备与墙、柱间应保持一定距离，以便于生产操作，设备维修及模具修理，并且充分利用吊车的作用。、车间定员设计1、操作岗位定员2、车间人员统计首先要
15、确定三班制还是两班制、车间耗电耗水量的计算、 耗电量计算主要设备及辅助设备电机额定功率见下表设备名称 额定功率 kw 电 挤压力 功率 设备 实际功 设备全年 全年耗电11机台数P 挤压 利用率负荷率率 负荷时数 量（加工产品代号）500T 挤压机 90800T 挤压机 1101630T 挤压机 1202000T 挤压机 180500T 4800T 2.251630T 3挤压机导压抽油电机 2000T 4500T 10800T 131630T 24挤压机预热电热器2000T 30500T 20800T 261630T 26模具加热炉2000T 30500T 160800T 220中频感应炉 1
16、630T220(电阻加热)122000T220(电阻加热)500T 0.55800T 0.551630T 1淬火风扇电机2000T 1500T 1.6800T 1.61630T 1.6锯切用电机2000T 1.6500T 1.5800T 1.51630T 1.5滚道用电机2000T 1.5500T 7800T1630TT吊车起升电机2000T500T 0.8800T1630TT吊车小车电机2000TT吊车500T 1.513800T 6.01630T 11.6大车电机2000T 11.6500T 11800T 111630T 15拉直机电机2000T 15500T 0.55800T 1.516
17、30T 1.5定尺滚道电机2000T 1.5500T 1.6800T 1.61630T 1.6定尺锯用电机2000T 1.6500T 1.5800T 1.51630T 2.2冷却塔风扇电机2000T 2.2500T 3800T 3冷却塔水泵电机 1630T 4142000T 4500T 46800T 461630T 70可控气氮氮化炉2000T 70500T 120800T 1201630T 200时效炉2000T 200合计合计就是耗电量了、 耗水量计算水的用处，冷水塔的用处500T 挤压机及中频感应加热炉 6/ h800T 挤压机及中频感应加热炉 8/ h1630T 挤压机及其他用水 8/
18、 h2000T 挤压机及其他用水 8/ h可算出年耗水量（十一）投资预算、 设备投资额：数量 价格（万元）500T 挤压机 65500T 挤压机辅助 40中频感应加热炉（KGPS160-1） 9.5模具加热炉（20kw） 2.8可控气氛氮化炉（DN-456） 13冷却水塔（BNG-60 ） 1.8空气压缩机 0.2单梁电动起动机 10料架及其他（照明及修模工具） 20.7800T 挤压机 118800T 挤压机辅助 49模具加热炉（24kw） 3.5时效炉（120kw） 1215冷却水塔（BNG-80） 2中频感应加热炉（KGPS220-1） 11.51630T 挤压机 1601630T 挤压
19、机辅机 60电阻加热炉（220kw ） 20模具加热炉（26kw） 4冷却水塔（BNG-100） 2.8空气压缩机 0.2LD 单梁电动起动机 10料架及其他 232000T 挤压机 2502000T 挤压机辅机 80电阻加热炉（220kw ） 25模具加热炉（30kw） 4冷却水塔（BNG-100） 2.8空气压缩机 0.2:LD 单梁电动起动机 10料架及其它 23时效炉（120kw） 12合计、 基建投资额生产车间 米 600 元米成品仓库 米 300 元米（按存放多少天计算）辅助车间 米 400 元米发电房 米 300 元米办公大楼 米 1000 元米合计：、 每年产品卖出价钱应不低于 设备、基建投资的十年折旧。 年耗电、耗水量费用 职工工资等（十二）小结（十三 ）参考文献
