毕业设计论文-车间设计文档格式.doc
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因而很适合于用做房屋装修。
它在教堂等古建筑物屋顶上的应用己有悠久历史,至今仍发出诱人的光彩;
而且在现代大型建筑甚至公寓和住宅的建设上的应用也越来越多。
例如:
在伦敦,代表现代英国建筑艺术的"
英联邦委员会"
大厦,屋顶形状复杂,用钢板建造,重约25吨;
于1966年开放的水晶宫运动中心,用钢60吨做成波浪形的屋顶等等。
据统计,用做屋顶的铜板,在德国平均每人每年消费0.8公斤,美国为0.2公斤。
我国铜板带材产品结构正在向高精方向转化。
随着市场需求的不断增大和变化,近年来我国铜板带材加工企业产能、产量、产品结构产生了很大的变化,普通板带材的需求量已基本稳定,供需趋向平衡。
但是高精度新品种板带的需求量近几年一直在快速增长,市场供不应求,进口量持续攀升。
我国是世界铜板带材的第一消费大国。
然而,由于我国铜板带材的总体生产技术和装备水平相对落后,部分高精度及专用铜带材的生产能力及产量仍不能满足日益增长的市场需要。
为了促进我国铜板带生产的健康发展,应全面提高我国铜板带生产工艺和产品研发能力,努力打造世界先进的铜板带生产基地,从根本上改变我国铜板带的主要生产技术和高精度产品依靠进口的局面。
近十年来,得益于中国经济的持续高速增长和世界范围内的产业重组,制造业向中国转移,中国的铜板带材生产迅速发展。
我国铜板带材生产更是以年均36%的速度高速增长,产量从2000年的18.2万吨增至2006年的84.8万吨。
而消费量则达到106.8万吨,同比增长居世界第一位,是全球铜板带消费量增长最快的市场。
2008年,我国铜板带材行业消耗量达到了122.2万吨,同比增加了5.7%。
截至2009年8月底,我国铜板带材行业消耗量达到了96.7万吨,同比增加了5.3%。
我国经济持续快速增长,带动了电气、电子、汽车、电力等铜板带材主要使用行业的高速增长。
同时,中国日益成为世界制造中心,带动国际铜加工业,以及大量用铜行业向中国转移。
在国内市场直接消费和国际市场间接消费的双重驱动下,国内铜板带材的市场需求持续快速增长,年平均增长率高达36.1%。
据此,结合国内主要铜消费行业的发展前景,预计到2010年国内铜板带材的市场需求为160万吨左右,发展空间广阔。
1.3车间设计的目的和任务
车间设计的目的就是为了建设新的企业,扩建或改成老企业,设计的任务是对需要建设得企业做出技术和经济得详细规划,确定出企业的生产经济状况,技术经济指标及施工的组织方法等。
1.4车间设计的原则和范围
1.4.1车间设计的原则
1.遵守国家的法律,法规,贯彻执行国家的经济建设方针与改革,提高经济效益与社会效益,为社会主义现代化服务;
2.从全局出发,服从国家或地区对产品的需要;
3.从实际出发,服从国家或地区对产品的确定设计标准,对生产工艺,主要设备和主题工程设计要做到先进,合理,可靠。
对非生产性的建设,应坚持适用,经济,在可能的条件下注意主观;
4.注意综合利用与环境保护,造福人民;
5.节约能源;
6.合理使用劳动力;
7.节约建厂用地,应尽量利用荒地,劣地,少占耕地。
总平面图的布置凑合理;
8.立足于自力更生。
1.4.2车间设计的范围
本次车间设计的题目是:
年产2.5万吨铜及其合金带材车间工艺设计,所取的四个计算产品分别为:
1)1.2×
420(H68);
2)0.095×
420(T2);
3)0.2×
420(TU1);
4)0.35×
420(BZn15-20)。
生产的主要工序是水平连铸、热轧、冷轧,辅助工序有退火、酸洗钝化、剪切、分切。
车间所用原料,辅助材料,轧制用油,润滑油,保护气体等均由其他厂商供应,而且市场供应状况良好。
车间设计的主要内容包括:
市场分析、厂址与建设条件、生产设施和公用辅助设施、环境保护、节能、消防、投资分析和评价等。
本次设计是在齐亮老师的指导及帮助下,查阅了大量的有关参考文献,经过反复的修改和更正后确定的设计方案。
文中难免有疏漏之处,衷心的希望参加论文评阅的老师和同学能提出宝贵的意见,以便更好的完成本次毕业论文设计。
1.5厂址选择
正确的选择建厂地址,是建设任何一个新厂的首要问题,因为设计中的许多基本的原始是由厂址的具体条件决定的。
如果厂址选择不合理,会给建厂和以后的发展带来重大损失。
厂址选择工作包括两个方面:
一是建厂地区的确定,一般由上级主管部门决定;
二是建厂地址的选择,是由设计者确定。
建厂地址的选择应考虑以下几个方面:
(1)原料、燃料、动力的来源与运输条件;
(2)自然条件好,有适宜的气候环境;
(3)能就近获得足够的建筑材料;
(4)与其它企业协作方便;
(5)适当靠近消费区;
(6)环境保护方面的要求。
选择厂址,应充分利用各地区的丰富资源和各方面的有利条件,合理利用人力和物力。
使生产出来的产品能够合理的分配,从而使所设计的企业在最少的投资下获得最大的经济效果。
考虑到近十几年来吴江经济十分活跃,各类加工企业甚多。
并且当地基础设施好,交通便利,原料、产品运输方便。
而七都镇除了有上述的有利条件外,还是铜板带材的集中生产基地,所以把工厂建在此地比较理想。
1.6车间概况
本设计车间由两个大跨组成。
生产车间主要为熔铸车间和轧制车间,辅助车间主要有:
退火线、酸洗钝化线、剪切机列线、原料堆放区、成品堆放区、中间产品堆放区、废料堆放区、主电室、机修车间、计算机控制室等。
本人所在实习单位是吴江万宝铜带有限公司。
该公司有三台退火炉,粗轧机采用的是北京生产的直径550四辊粗中轧机。
精轧机是可用于轧钢的四辊∕十二辊轧机,轧铜的能力比较大。
退火炉有三台,都是箱式退火炉。
还有两台酸洗钝化线。
然后是剪切机列,采用圆盘剪,有两个活套。
参照公司的情况,结合本次设计的题目,通过对这些设备生产能力的计算,最后本人根据毕业设计的生产铜带的年产量再自行决定使用多少设备是最合适的,从而达到车间设计的目的。
车间概况具体见车间平面布置图。
第二章生产方案的选择
所谓生产方案是指为完成设计任务书中所规定的产品的生产任务而采取的生产方法。
根据设计规模、产品质量及技术经济指标的要求,考虑当时当地的具体条件,找出合理的生产方案。
2.1生产方案选择的依据
生产方案的选择与设备的选择密切相关,二者应同时加以考虑,确定生产方案时主要考虑以下几点:
(1)金属与合金的品种,规格,状态及质量要求
品种和规格的不同,所采用的生产方案就不同,那么设计车间就有很大的差别,若产品质量要求不同就是同一种合金品种与规格也可以采用不同的生产方案。
(2)年产量的大小
产量不仅决定工艺过程的特点,同时也对设备选择、铸锭尺寸、产品规格有着直接影响。
(3)投资,建设速度,机械化与自动化程度,劳动条件,工人与管理人员的数量以及将来的发展,主要考虑经济效果,采用哪种方案合理,适合建厂原则,在设计时可比照一个厂,特别是比较成熟的工艺。
2.2产品方案编制
产品方案是指所设计的工厂或车间拟生产的产品名称、品种、规格、状态及年计划产量。
产品方案是进行车间设计的主要依据,根据产品方案可以选择设备和确定生产工艺。
2.2.1编制产品方案应考虑的几个方面:
(1)国民经济发展对产品的要求。
既考虑当前的急需,又要考虑将来发展的需要;
(2)产品的平衡。
考虑全国各地生产的布局和配套加以平衡;
(3)建厂地区的条件,生产资源、自然条件、投资的可能性。
进行产品方案编制时要以上述三点为依据,全面考虑,三者之中任意一条都不能偏废。
2.2.2本设计的产品方案
根据上述三条原则,在考虑当地的经济水平、自然条件、运输条件、消费水平以及周围地区的具体条件后,制定产品方案如下:
表2-1 产品方案
序号
产品名称
合金牌号
状态
性能
适用范围
1
白铜
BZn15-20
M
优良的耐蚀性能、电器性能和美丽色泽
在热交换器、仪表、工艺品等方面具有广泛的应用
2
黄铜
H68
较高的力学性能、耐蚀、耐磨、低成本
机械工程、海洋工程中的零件以及热交换管材等。
3
紫铜带
T2﹑TU1
M﹑Y
铜导电性能好,耐大气腐蚀性能很好、经久耐用、可回收,有良好的加工性可以方便地制作成复杂的形状。
被广泛地应用于电气、轻工等领域
如母线、导体和包覆材料等。
2.3计算产品的选择
车间生产的产品品种、规格及状态组合起来可能有数十种、数百种以上。
但是在设计中不可能对每种合金的每一个产品的每一个品种、规格及状态都进行详细的工艺计算。
为了减少设计工作量,加快进度,同时又不影响整个设计质量,可以将各类产品进行分组,从中选取典型产品作为计算产品。
2.3.1计算产品选择的依据
(1)有代表性;
计算产品从全车间总体来说,在合金、品种、规格、产量和工艺特点等方面有代表性。
(2)通过所有工序;
所选的所有计算产品要通过各工序,但不是每一种计算产品都通过各工序,而是对所有计算产品综合来看的。
(3)所选的计算产品要与实际相接近;
生产均是为了满足市场需求,在选择计算产品的时候要考虑到那些是市场需求量比较大的,且尽量与实际需要相近。
(4)计算产品要留有一定的调整余量。
生产过程是一个动态平衡的过程,有销售旺季和销售淡季,所以相应的也有生产旺季和淡季,在生产旺季时,设备能够满足需求,不延误交货日期;
生产淡季时不至于大量设备停置,可以进行设备维修与维护。
2.3.2选取计算产品
本项目选择的计算产品如下表2-2:
表2-2计算产品
名称
牌号
规格(厚*宽*长)mm
年产量
T
技术条件
引线框架铜带
TU1
0.2×
420
5000
GB2060-80
电缆铜带
T2
Y
0.095×
电线遮蔽用铜带
0.35×
3000
散热器零件
1.2×
12000
2.3.3产品标准与技术要求
⑴公差:
由于本项目的产品定位是做到高精带中最好,故厚差标准可参考高精带标准,具体厚差标准见表2-3。
表2-3厚差标准
规格范围(mm)
厚差(mm)
0.15~0.3
0.005
0.31~0.5
0.01
0.51~1.0
4
1.01~1.5
0.015
⑵表面:
力争色泽均匀,无起皮、划伤、擦伤、油斑等缺陷;
⑶机械性能:
参照国标,客户有特殊要求的按客户要求生产;
2.4选择生产方案
板带材的生产方法常用有块式轧制法、带式轧制法、热挤压法、连铸连轧法几种。
采用带式轧制法生产板带材是最广泛的一种方法,此法几何废料少,可以采用大铸锭,高速轧机制,生产率和成品率较高,并易于实现生产过程的连续化、机械化与自动化,H68带材生产采用该法。
其他几种计算产品选择连铸连轧法生产。
此法废料损失少,成品率高;
生产工序少,周期短,生产效率高。
第三章生产工艺流程
3.1制定生产工艺流程的主要依据
生产工艺流程就是把产品的生产工序按次序排列起来,是生产方案的具体化。
它主要是根据合金特性、产品规格、用途、技术标准、生产方案、设备的技术条件等来确定的。
合理的生产工艺流程应该是在保证完成设计任务书中规定的产量和质量的前提下,具有最低的消耗,最少的设备,最小的车间面积,最低的产品成本,并且有利于产品质量的不断提高和将来的发展,具有良好的经济效果和较好的劳动条件。
具体措施是:
充分利用合金的塑性,尽可能减少中间退火和酸洗工序,减少轧制道次,缩短生产周期提高劳动生产率;
保证各工序设备负荷均衡,安全运转,充分发挥设备生产能力;
在经济情况允许的条件下,尽量采用新设备、新技术、新工艺,以提高生产率,改善劳动条件,提高整体经济效益。
制定生产工艺流程的主要依据有以下几点:
(1)根据生产方案的要求
由于产品的产量、品种、规格及质量的不同,所采用的生产方案就不同,那么主要工序就有很大的差别。
因此,生产方案是编制生产工艺流程的依据。
(2)根据产品的质量要求
为了满足产品技术条件要求,就要有相应的工序给以保证。
因此满足产品标准的要求是设计生产工艺流程的基础。
(3)根据车间生产率的要求
由于车间的生产规模不同,所要求的工艺过程复杂程度也不同。
在生产同一产品情况下,生产规模越大的车间,其工艺过程也越复杂。
因此,设计时生产率的要求是设计生产工艺流程的出发点。
3.2生产工艺流程的确定
金属压力加工产品的工艺流程有共同性,大致可归纳为几个主要工序:
铸锭与坯料的准备;
加热;
轧制;
热处理;
精整。
工艺流程图如图3-1和图3-2,各计算产品的生产工艺流程如下表3-1
H68带材
铸锭加热热
热轧
剪切头尾
铣面
粗轧
中间退火
酸洗
中精轧
退火
精轧
成品退火
清洗
矫直
分切包装
入库
图3-1工艺流程图
TU1 紫铜
图3-2工艺流程图
表3-1产品的生产工艺流程
工序
流程号
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
Ⅳ
产品规格
供货状态
加热
Ο
热轧
切头尾(中断)
5
粗轧(中轧)
6
7
酸洗(清刷)
8
剪切
9
10
11
12
矫直剪切
13
14
3.3工艺叙述及工艺参数
3.3.1铸锭的选择与要求
有色金属熔炼与铸锭车间广泛采用半连续与连续铸造法生产铸锭,本设计中锭坯大都采用水平连铸而得。
(1)锭坯选择的原则
一般情况下,板带材生产采用扁锭。
锭坯的宽度、厚度、长度或重量可以根据产品的规格尺寸加以确定。
板带材轧制,应根据成品宽度加上切边损失量确定轧制前锭坯的宽度。
锭坯尺寸与形状的确定对选择设备,确定工艺,提高产品产量与质量,降低产品成本都有很大的影响。
(2)铸锭的形状及尺寸的选择
本项目是带材轧制,应根据成品宽度加上切边损失量确定轧前锭坯的宽度。
锭坯的最大规格尺寸取决于设备能力,扁锭尺寸取决于轧机轧辊最大抬高高度、轧机的强度与刚度、电机能力、最小终轧厚度、前后辊道长度及其他各种设备的承受能力。
据于上述分析,考虑本项目所选设备,确定锭坯的尺寸如下表3-2。
表3-2铸锭尺寸
厚度mm
宽度mm
长度mm
18
450
47000
180
400
4500
60000
(3)铸锭的质量
锭坯质量的好坏是生产优质板带材产品的基础,因为冷隔、裂纹、缩孔、偏析、夹杂、气孔等铸造缺陷常常是产生各种各样废品的主要原因,有的内部缺陷大多在加工过程中才被暴露,导致恶化产品质量及降低成品率。
通常对铸锭质量要求如下:
a.锭坯的化学成分必须符合标准规定,实际生产中为满足客户的需求及产品的质量的优异,要求更加严格。
b.锭坯尺寸及偏差应满足工艺要求。
因为锭坯的厚薄不均严重时,轧制时会加剧不均匀变形,使技术废品增加。
锭坯宽度偏差过大时会导致切边增加。
这些都直接会导致成品率降低。
c.锭坯表面缺陷较多时,通常应进行铣面,以防止锭坯的表面缺陷压入轧件里层。
铣面后的表面光洁度一般要求为▽3。
每面铣面深度根据具体情况而定,一般为2.5-5mm,铣面后应基本除去表面缺陷,并使锭坯厚度基本均匀,但铣面量过多会影响成品率。
d.锭坯内部应没有缩孔、气孔、夹杂、偏析及裂纹等缺陷,少量的内部缺陷可进行金相检验确定轻重程度。
铸锭的化学成分见下表3-3。
表3-3计算产品化学成分
序
号
牌
化学成分/%
CuPFePbNi+CoAsZn
99.97
99.90
67-70
62-65
0.002
0.001
_
0.004
0.1
0.5
-
0.03
0.02
13.5-16.5
余量
3.3.2铣面
铣面分单面铣和双面铣两种。
单面铣是坯料通过铣床依次只能铣一个面,然后再铣另一面的铣削过程。
单面铣削量一般控制在0.25~0.5mm,黄铜取下限,紫铜取上限。
双面铣是坯料通过铣床一次先后铣削上下两个表面的过程,它不仅能铣面,还带立铣装置可以铣边。
双面铣削机列结构复杂,投资大,适应大中型工厂。
这种铣面机来料厚度为6~20mm,双面铣削量控制为0.5~1.0mm,另外,引进了水平连铸机列在线双面铣削机,对连铸坯进行铣面或同时铣边。
本设计的铣面工艺用于紫铜和白铜的坯料铣面,以及黄铜的热轧后铣面。
采用双面铣削机组。
3.3.3铸锭的加热制度
热轧前锭坯加热,可以保证热轧时的高温塑性,降低变形抗力,消除铸造应力,改善合金的组织状态与性能,提供冷轧用坯料。
除冷轧开坯的重有色合金,以及利用铸造余热热轧的铁模铸造紫铜和锌、铅、锡及其合金外,几乎所有铜、镍及其合金的锭坯均在热轧前需要进行加热。
锭坯加热制度包括加热温度、加热时间、加热炉内的气氛控制、燃料的选择。
加热温度:
确定加热温度时要考虑合金的化学成分、高温塑性及变形抗力、轧件尺寸及设备条件等。
确定加热温度时一般参考合金的状态图、塑性图以及变形抗力图等提出大致的温度范围,在生产中根据工艺及产品质量的具体情况进行调整。
大多数重有色合金加热时的上限温度约比熔点低100-200℃;
根据塑性图确定热轧塑性区范围时,加热温度应接近塑性温度范围上限,同时也应保证轧终温度不低于塑性温度范围的下限。
加热时间:
加热时间通常包括升温及均热时间,均热时间一般占总时间的1/3-1/5左右。
确定加热时间应考虑合金本性、锭坯尺寸及加热炉的传热方式、装料方法等因数。
加热锭坯时,由于温度不均匀造成锭坯各部分的温差不允许超过15-20℃,对重有色金属合金,快速加热可以减轻表面氧化。
生产中大多采用经验公式估算,铜、镍及其合金加热时间按下式计算:
H----锭坯的厚度/mm;
C----经验系数。
各合金经验系数为:
纯铜C=0.1~0.15,黄铜C-0.13~0.23,纯铜、黄铜取下限,青铜、白铜取中限。
加热炉内气氛的控制:
加热炉内气氛的控制主要根据炉内气氛性质与合金的相互作用的特征,以及炉内气氛中某些成分和杂质对合金的有害影响来决定。
一般紫铜及含少量氧的铜合金采用中性或微氧化性气氛加热。
无氧铜采用还原性或中性气氛较好。
燃料选择:
加热炉燃料有固体、液体和气体燃料。
本设计项目采用煤气。
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- 毕业设计 论文 车间 设计