年產(chǎn)8萬噸銅帶車間工藝設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)1

1、 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)資料 題 目 名 稱： 年產(chǎn)量8萬噸的銅帶車間工藝設(shè)計(jì) 學(xué) 院（部）： 冶 金 工 程 學(xué) 院 專 業(yè)： 金屬材料工程 學(xué) 生 姓 名： 班 級(jí)： 學(xué)號(hào)： 指導(dǎo)教師姓名： 職稱： 最終評(píng)定成績(jī)： 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)資料第一部分 畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 （2013屆）本科畢業(yè)設(shè)計(jì)題 目 名 稱： 年產(chǎn)量8萬噸的銅帶車間工藝設(shè)計(jì) 學(xué) 院（部）： 冶 金 工 程 學(xué) 院 專 業(yè)： 金屬材料工程 學(xué) 生 姓 名： 陳玉忠 班 級(jí)：金屬材料094 學(xué)號(hào)： 09495100234 指導(dǎo)教師姓名： 劉友良 職稱： 副教授 最終評(píng)定成績(jī)： 2013年 6 月湖南工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）誠(chéng)信聲明本人鄭重聲明

2、：所呈交的畢業(yè)設(shè)計(jì)，題目年產(chǎn)量8萬噸銅帶車間設(shè)計(jì)是本人在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下，進(jìn)行研究工作所取得的成果。對(duì)本文的研究作出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體，均已在文章以明確方式注明。除此之外，本論文（設(shè)計(jì)）不包含任何其他個(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的作品成果。本人完全意識(shí)到本聲明應(yīng)承擔(dān)的責(zé)任。 作者簽名： 日 期： 年 月 日摘 要本設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容是完成銅合金板帶材的車間工藝設(shè)計(jì)。首先根據(jù)地區(qū)條件選擇產(chǎn)品大綱，以及典型產(chǎn)品；本設(shè)計(jì)選擇雷管用銅帶h68為典型產(chǎn)品，其后的生產(chǎn)工藝流程以及工藝計(jì)算圍繞h68展開。據(jù)銅加工行業(yè)協(xié)會(huì)預(yù)測(cè)，未來幾年我國(guó)引線框架材料、變壓器銅帶、水箱銅帶、電纜銅帶及普通黃銅帶的增長(zhǎng)速度將保持在

3、10%以上，為滿足國(guó)內(nèi)產(chǎn)品的需求的變化，設(shè)計(jì)一個(gè)年產(chǎn)量為8萬噸的銅帶車間，該車間生產(chǎn)的主要產(chǎn)品有:雷管用銅帶，焊接用銅帶，熱交換用銅板，電纜銅帶等。而電纜銅帶是無氧電解銅經(jīng)過多道加工工序精制而成，具有良好的物理機(jī)械性能、導(dǎo)電性能和很好的屏蔽作用。tup是具有高代表性的電纜銅帶材料之一。本設(shè)計(jì)在參考國(guó)內(nèi)廠家生產(chǎn)電纜銅帶的基礎(chǔ)上，仔細(xì)的分析了水平連鑄工藝，軋制工藝及熱處理工藝。在軋制工藝上采用的主要設(shè)備有步進(jìn)式加熱爐、可逆式熱軋機(jī)、雙面銑削機(jī)組、可逆式冷軋機(jī)、下切剪、箱式和井式退火爐、酸洗機(jī)列、縱剪、氣墊式連續(xù)熱處理爐等。生產(chǎn)流程是鑄錠、熱軋、銑面、粗軋、中軋、中間退火、酸洗、精軋、剪切、成品退火

4、、分切、檢驗(yàn)、包裝入庫(kù)。在此次設(shè)計(jì)的過程中通過對(duì)熱軋冷軋的工藝規(guī)程的計(jì)算，正確合理地計(jì)算出了生產(chǎn)產(chǎn)品；計(jì)算了軋制壓力與傳動(dòng)力矩；對(duì)軋輥強(qiáng)度以及主電機(jī)能力進(jìn)行了校核，正確合理的設(shè)計(jì)出了年產(chǎn)量8萬噸的銅帶車間。 關(guān)鍵詞：銅合金板帶材；熱軋；冷軋；質(zhì)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 condi

5、tions, as well as the typical product; the 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 china's lead frame materials, transformer copp

6、erbelt, copperbelt tanks, cable copper and brass 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

7、heat exchange with copper, copper strip, copper 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

8、 with high representative. this design in reference 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,

9、 milling machine, double-sided reversible cold 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, picklin

10、g, rolling, annealing, cutting, cutting, testing, 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 ch

11、ecked, the correct and reasonable design of the annual output of 80000 tons of copper strip workshop.keywords: copper alloy plate and strip; hot rolling; cold rolling; quality controlii湖南工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)目 錄第1章 文獻(xiàn)綜述11.1 銅及銅合金概述11.1.1 銅及銅合金11.1.2 銅板帶材11.2.3 銅板帶材生產(chǎn)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)2第2章 生產(chǎn)方案的選擇與金屬平衡42.1 產(chǎn)品方案的編制42.2 計(jì)算

12、產(chǎn)品的選擇42.3 產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)及技術(shù)要求52.4 生產(chǎn)方案的選擇62.5 編制金屬平衡表8第3章 生產(chǎn)工藝流程的制定93.1 生產(chǎn)工藝流程的主要依據(jù)93.2 計(jì)算產(chǎn)品h68的工藝流程9第4章 主要設(shè)備及工藝介紹114.1 設(shè)備概況114.1.1 錠坯的選擇114.1.2 加熱爐114.1.3 軋制設(shè)備124.1.4 熱處理爐124.1.5 矯直設(shè)備134.1.6 剪切設(shè)備134.2 工藝介紹134.2.1 錠坯鑄造134.2.2 加熱制度144.2.3 熱軋工藝154.2.4 銑面銑邊154.2.5 冷軋工藝164.2.6 熱處理工藝164.3.7 酸洗工序174.3.8 精整工序17第5章 典

13、型產(chǎn)品h68工藝計(jì)算195.1原料的設(shè)計(jì)195.2 壓下制度195.2.1 熱軋壓下制度195.2.2 冷軋壓下制度215.3 速度制度235.3.1 熱軋速度245.3.2 冷軋速度255.4 溫度制度26第6章 軋制力與傳動(dòng)力矩286.1 熱軋軋制壓力286.2 冷軋軋制壓力286.3 傳動(dòng)力矩296.3.1 軋制力矩296.3.2 附加摩擦力矩306.3.3 空轉(zhuǎn)力矩306.3.4 動(dòng)力矩30第7章 軋輥的強(qiáng)度校核327.1 咬入條件的校核327.1.1 熱軋咬入的校核327.1.2 冷軋咬入的校核327.4 軋輥強(qiáng)度校核327.4.1 熱軋軋輥強(qiáng)度校核337.4.2 冷軋機(jī)組軋輥強(qiáng)度校

14、核34參考文獻(xiàn)36致謝37三號(hào)黑體居中，段前0.5行，段后0.5行湖南工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)第1章 文獻(xiàn)綜述1.1 銅及銅合金概述1.1.1 銅及銅合金有色金屬中銅和銅合金是古老而永遠(yuǎn)年輕的。中華民族五千年的歷史滄桑它一路伴隨。我國(guó)古代文明史的重要組成部分包括銅合金的發(fā)現(xiàn)和使用技術(shù)。據(jù)文獻(xiàn)記載，在4800年以前我們的先輩就用銅合金鑄造出了刀具，在龍山文化時(shí)期，就可以冶煉銅及銅合金，銅合金的鑄造、鍛造和退火技術(shù)也得到了初步應(yīng)用，這是最早的塑性加工。銅合金加工生產(chǎn)由手工作坊方式發(fā)展為工廠生產(chǎn)方式是在蒸汽機(jī)出現(xiàn)以后。伴隨著社會(huì)和科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和發(fā)展，銅和銅合金加工技術(shù)也由半機(jī)械化向機(jī)械化和自動(dòng)化發(fā)展。

15、20世紀(jì)80年代，在銅合金加工理論取得很多新成果的同時(shí)，新工藝、新技術(shù)和新產(chǎn)品也相繼出現(xiàn)1。銅和銅合金是人類最早發(fā)現(xiàn)的金屬之一，也是使用最早的金屬。早在史前時(shí)代，人類主要開始采掘露天銅礦，并用挖到的銅制造武器、器具和其他器皿，銅的使用對(duì)早期人類文明的進(jìn)步影響深遠(yuǎn)1。銅廣泛存在于地殼和海洋中。在地殼中銅的含量約為0.01%，在個(gè)別銅礦床中，銅的含量可以達(dá)到3%5%。銅合金應(yīng)用廣泛，如電氣、輕工、機(jī)械制造、建筑工業(yè)、國(guó)防工業(yè)等領(lǐng)域，在我國(guó)有色金屬材料的消費(fèi)中僅次于鋁7。銅及銅合金的分類：純銅：也稱紫銅：具有良好的導(dǎo)熱性、導(dǎo)電性和耐蝕性；黃銅：以鋅為主要合金元素的銅合金，具有美觀的黃色，統(tǒng)稱為黃銅；

16、青銅：以前把銅與錫的合金稱作青銅，現(xiàn)在則把除了黃銅、白銅以外的銅合金稱作青銅；白銅：以鎳為主要合金元素的銅合金2。1.1.2 銅板帶材 銅合金板帶材包括銅合金板材、帶材、條材和箔材，是銅合金加工材料的重要組成部分。它們具有獨(dú)特的優(yōu)良性能，在國(guó)防工業(yè)、電力、電子、機(jī)械工業(yè)等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。隨著社會(huì)和科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，對(duì)高、精、新、尖的銅合金板帶材需求量日益增多，對(duì)銅合金板帶材的加工技術(shù)的發(fā)展和進(jìn)步更加關(guān)注2。銅帶是一種金屬元件，產(chǎn)品規(guī)格有0.13×50250mm各種狀態(tài)銅帶產(chǎn)品，主要用于生產(chǎn)電器元件、燈頭、電池帽、鈕扣、密封件、接插件，主要用作導(dǎo)電、導(dǎo)熱、耐蝕器材。如電氣元器件、開關(guān)、

17、墊圈、墊片、電真空器件、散熱器、導(dǎo)電母材及汽車水箱、散熱片、氣缸片等各種零部件4。 銅板帶材是銅加工材中的一個(gè)重要品種，廣泛應(yīng)用于電子、電氣、通訊、儀器儀表、交通運(yùn)輸和機(jī)械制造等各個(gè)領(lǐng)域。特別是隨著現(xiàn)代通訊、電子和半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的發(fā)展；不但其需用量劇增；同時(shí)，對(duì)銅帶的質(zhì)量提出了高性能、高表面和高精密度的要求。提出了所謂“精密銅帶”的概念從而快速地推動(dòng)其生產(chǎn)技術(shù)的進(jìn)步和產(chǎn)品質(zhì)量的提高。銅板帶材的消費(fèi)量約占加工銅材總消費(fèi)量的18%。隨著現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展其消費(fèi)量呈逐年上升的趨勢(shì)?，F(xiàn)代銅板帶精密銅帶是當(dāng)前所有銅加工材產(chǎn)品中生產(chǎn)難度最大、最具有活力的高技術(shù)、高附加值產(chǎn)品5。 銅帶的生產(chǎn)工藝與煉鋼過程差別不是很

18、大，其主要工藝流程如下5：配料熔煉鑄造鑄錠加熱熱軋雙面銑屑粗軋一次剪邊中間退火酸洗精軋脫脂退火酸洗性能檢測(cè)包裝入庫(kù)。同時(shí)其主要的生產(chǎn)設(shè)備為銅帶機(jī)；銅帶機(jī)是指銅片壓著連接線材的一種機(jī)器,取代傳統(tǒng)焊錫方式,沒有冷焊、空焊及空氣污染的缺點(diǎn)，是專門針對(duì)需要鉚合加工的線材所設(shè)計(jì),速度快、品質(zhì)好。是通過各種安全規(guī)格測(cè)試（ul、jis）最簡(jiǎn)易有效的方式，采用特殊連續(xù)式銅帶端子材料經(jīng)切斷、成型、壓著、一次完成，迅速且無廢料產(chǎn)生，節(jié)省成本，銅帶端子經(jīng)特殊紋路處理、鉚合后耐拉力特強(qiáng)、品質(zhì)穩(wěn)定。 配備直/彎模座供不同產(chǎn)品連接用，人性化設(shè)計(jì)、操作簡(jiǎn)易、不需訓(xùn)練可隨時(shí)上機(jī)操作2。1.2.3 銅板帶材生產(chǎn)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)

19、 我國(guó)的銅板帶材生產(chǎn)起步較早，可追溯到一百多年前，1875年上海江南制造局槍子廠中的軋銅廠是我國(guó)第一家銅板帶材生產(chǎn)廠。但在舊中國(guó)發(fā)展緩慢。解放前也只有上海、沈陽、煙臺(tái)和重慶等地有一些私企從事作坊式的生產(chǎn)及兵工企業(yè)從事彈殼的生產(chǎn)。1949年全國(guó)銅板產(chǎn)量只有752t,解放后,經(jīng)合并、改造和社會(huì)主義建設(shè)的發(fā)展到上世紀(jì)70年代，逐步形成沈陽、洛陽、蘭州及上海四大生產(chǎn)基地和北京、煙臺(tái)、廣州、武漢等一些小企業(yè)。1978年全國(guó)銅板產(chǎn)量為34764t，銅帶產(chǎn)量為38254t。改革開放，伴隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，各行業(yè)對(duì)銅板帶材的需求量猛增，從而催生了銅板帶生產(chǎn)的快速發(fā)展。各地鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)、個(gè)體的銅板帶生產(chǎn)企業(yè)如雨

20、后春筍般的興起。促使銅板帶的產(chǎn)量急劇增加。2008年全國(guó)銅板帶產(chǎn)量為106萬噸，到2010年又猛增至512萬噸。2004年以來，我國(guó)銅材產(chǎn)量和消費(fèi)量位居世界第一，銅板帶材的生產(chǎn)與消費(fèi)量也同時(shí)成為世界首位7。有關(guān)統(tǒng)計(jì)資料表明，我國(guó)的銅板帶材產(chǎn)量與消費(fèi)量約占全世界總產(chǎn)量和消費(fèi)量的1/3。截止2012銅板帶市場(chǎng)供應(yīng)狀況如下7： （1）世界金屬統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示2010年中國(guó)、德國(guó)、日本、美國(guó)、意大利等國(guó)家是世界銅板帶材主要生產(chǎn)國(guó)家；（2）在銅板帶主要生產(chǎn)國(guó)中，中國(guó)增長(zhǎng)迅速，其他國(guó)家生產(chǎn)量除日本有小幅增長(zhǎng)外均出現(xiàn)了一定程度的下滑。銅板帶市場(chǎng)消費(fèi)狀況如下4： （1）據(jù)cru統(tǒng)計(jì)2010年全球銅及銅合金板帶材消

21、費(fèi)量為390萬噸，相比2009年增加了13%。其消費(fèi)市場(chǎng)主要集中在中國(guó)、日本、美國(guó)、德國(guó)等世界主要經(jīng)濟(jì)體所在的亞洲、歐洲、北美三個(gè)地區(qū)； （2）從2010年全球銅板帶材產(chǎn)銷量來看北美和亞洲地區(qū)消費(fèi)量均出現(xiàn)增長(zhǎng)，歐洲地區(qū)出現(xiàn)下滑，亞洲產(chǎn)消量的增長(zhǎng)主要是由于中國(guó)的拉動(dòng)。美國(guó)緩慢增長(zhǎng)是由于政府經(jīng)濟(jì)刺激及出口貿(mào)易改善，日本因出口和國(guó)內(nèi)消費(fèi)減少出現(xiàn)經(jīng)濟(jì)下滑，歐洲因新的債務(wù)危機(jī)延緩了經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)預(yù)期。至今，全國(guó)大約有130多家銅板帶材生產(chǎn)企業(yè)，除少數(shù)國(guó)有大企業(yè)外，大多為中小型民企。這些民企在創(chuàng)業(yè)時(shí)大多采用比較落后的生產(chǎn)工藝和技術(shù)裝備。產(chǎn)品質(zhì)量不高，只能適應(yīng)當(dāng)時(shí)日用五金、電器和手工業(yè)產(chǎn)品的需要。由于銅帶的精度差

22、、卷重小，已不能適應(yīng)發(fā)展的需要。特別是上世紀(jì)末和進(jìn)入本世紀(jì)以來，他們不斷地進(jìn)行以加大卷重、提高性能的均勻性和表面質(zhì)量為目標(biāo)的技術(shù)改造，走出了一條適應(yīng)其自身發(fā)展的道路。盡管在其板形平直度、表面質(zhì)量和性能的均勻性等方面尚待進(jìn)一步提高，但已基本適應(yīng)下游產(chǎn)業(yè)發(fā)展的需要。特別是中、低檔產(chǎn)品市場(chǎng)的需要。由于成本低、產(chǎn)品的性價(jià)比好。已成為我國(guó)中、低檔銅帶市場(chǎng)的主導(dǎo)產(chǎn)品。有些產(chǎn)品甚至打入出口市場(chǎng)或作為高檔產(chǎn)品的代用品7。我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)繼續(xù)保持持續(xù)、穩(wěn)定的增長(zhǎng)，將促使銅板帶材的需求不斷增長(zhǎng)銅板帶產(chǎn)業(yè)具有廣泛的發(fā)展空間4；（1）隨著精密銅帶在建設(shè)項(xiàng)目的相繼投產(chǎn)，銅板帶進(jìn)口居高不下的局面將逐步緩解，而出口的數(shù)量會(huì)不斷

23、增加4；（2）銅板帶材中高端、精密和熱點(diǎn)品種的生產(chǎn)能力將不斷加強(qiáng)，自給率不斷提高；在產(chǎn)品品種、質(zhì)量水平與國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家產(chǎn)品的差距將進(jìn)一步縮小7；（3）銅板帶材產(chǎn)能的快速增長(zhǎng)，將進(jìn)一步加劇產(chǎn)品的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)，這種競(jìng)爭(zhēng)迫使銅加工企業(yè)進(jìn)入微利時(shí)代，要求企業(yè)必須不斷加強(qiáng)企業(yè)管理和謹(jǐn)慎經(jīng)營(yíng)方能生存7；（4）我國(guó)銅板帶材市場(chǎng)在今后的一段時(shí)間內(nèi)，還將是高端產(chǎn)品和中、低檔產(chǎn)品共存的局面。而中低產(chǎn)品面臨著緊迫的技術(shù)改造和產(chǎn)品升級(jí)，這種技術(shù)改造必需緊密結(jié)合市場(chǎng)需要循序漸進(jìn)，依據(jù)中國(guó)特色做到投入少、見效快7。第2章 生產(chǎn)方案的選擇與金屬平衡2.1 產(chǎn)品方案的編制所謂產(chǎn)品方案是指所設(shè)計(jì)的工廠或車間擬生產(chǎn)的產(chǎn)品名稱、品種、規(guī)

24、格、狀態(tài)及年計(jì)劃產(chǎn)量1。產(chǎn)品方案一般是在設(shè)計(jì)任務(wù)書中加以規(guī)定的，或者由設(shè)計(jì)者深入實(shí)際調(diào)查統(tǒng)計(jì)提出方案，然后經(jīng)主管部門批準(zhǔn)確定，進(jìn)行車間設(shè)計(jì)的主要依據(jù)是產(chǎn)品方案，根據(jù)產(chǎn)品方案可以選擇設(shè)備和確定生產(chǎn)工藝1。而編制產(chǎn)品方案應(yīng)考慮以下原則1：（1）滿足國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的要求。根據(jù)國(guó)民經(jīng)濟(jì)各部門對(duì)產(chǎn)品數(shù)量、質(zhì)量和品種等方面的需要情況。既考慮當(dāng)前的急需，又要考慮將來發(fā)展的需要。（2）產(chǎn)品的平衡?？紤]全國(guó)各地生產(chǎn)的布局和配套加以平衡。（3）建廠地區(qū)的條件、生產(chǎn)資源、自然條件、投資等的可能性。進(jìn)行產(chǎn)品方案編制時(shí)要以上述三點(diǎn)為依據(jù)，全面考慮，三者不可偏廢。對(duì)于各類產(chǎn)品的分類、編組、牌號(hào)、化學(xué)成分、品種、規(guī)格尺寸及公

25、差、交貨狀態(tài)、生產(chǎn)技術(shù)條件、機(jī)械性能要求、驗(yàn)收規(guī)程、試驗(yàn)及包裝方法等，均按標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。若沒有標(biāo)準(zhǔn)，可與用戶共同訂立協(xié)議5。鑒于以上三點(diǎn)依據(jù)，特制定產(chǎn)品方案如表2.1所示。表2.1 年產(chǎn)量8萬噸銅板帶材車間產(chǎn)品方案6產(chǎn)品名稱合金牌號(hào) 產(chǎn)品規(guī)格/mm 技術(shù)條件 狀態(tài)產(chǎn)量/萬噸比例/% 厚度 寬度 長(zhǎng)度雷管用銅帶 h680.30-0.9020-30010000 gb/t11090-89m225焊接用銅帶 h650.21-0.30200-305>10000gb/t15714-1995y225電纜用銅帶 t20.10-0.25300卷長(zhǎng)gb/t11091-2005y225熱交換銅板hsn62-19.

26、0-606000gb/t2531-81r2252.2 計(jì)算產(chǎn)品的選擇在設(shè)計(jì)車間初期，擬車間生產(chǎn)的產(chǎn)品品種、規(guī)格和狀態(tài)隨機(jī)組合起來有幾十至幾百種不等。但是，在設(shè)計(jì)中詳細(xì)的工藝計(jì)算不可能對(duì)每種合金的每一個(gè)品種、規(guī)格及狀態(tài)都進(jìn)行。為了減少設(shè)計(jì)工作量，加快速度，同時(shí)又不影響整個(gè)設(shè)計(jì)質(zhì)量，可以將各類產(chǎn)品進(jìn)行分類編組，從中選擇典型產(chǎn)品作為計(jì)算產(chǎn)品1。選擇計(jì)算產(chǎn)品的原則如下4：具有典型性。將所有的各類產(chǎn)品進(jìn)行分類編組，從每組中找出一至幾種產(chǎn)量較大，產(chǎn)品品種、規(guī)格、狀態(tài)、工藝特點(diǎn)等有代表性的。因此可以從擬生產(chǎn)的所有合金品種中選出幾種或十幾種有代表性的產(chǎn)品。這些計(jì)算產(chǎn)品從全車間總體

27、來說，在合金、品種、規(guī)格、狀態(tài)、產(chǎn)量和工藝特點(diǎn)等方面都具有代表性。經(jīng)過所有的工藝步驟。所選的所有計(jì)算產(chǎn)品要通過各工序，但不是說每一種計(jì)算產(chǎn)品都通過各工序，而是對(duì)所有的計(jì)算產(chǎn)品綜合來看的。若從擬生產(chǎn)的所有的產(chǎn)品中應(yīng)有某工序，而計(jì)算產(chǎn)品不通過此工序，在此情況下，就要重新選計(jì)算產(chǎn)品。還應(yīng)指出所選典型產(chǎn)品的產(chǎn)量之和為總產(chǎn)量。所選的計(jì)算產(chǎn)品要與實(shí)際情況相接近。計(jì)算產(chǎn)品必須存在調(diào)整余量。本設(shè)計(jì)的計(jì)算產(chǎn)品具體見表2.2計(jì)算產(chǎn)品表6。表2.2 計(jì)算產(chǎn)品表合金牌號(hào)產(chǎn)品規(guī)格/mm技術(shù)條件厚度寬度長(zhǎng)度h680.50 20010000gb/t11090-892.3 產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)及技術(shù)要求 產(chǎn)品的技術(shù)要求是指人們要求的產(chǎn)品

28、的牌號(hào)、規(guī)格、表面質(zhì)量以及組織性能等。因?yàn)楫a(chǎn)品的使用條件不同，用戶對(duì)產(chǎn)品的技術(shù)要求也是不同的1。對(duì)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、規(guī)格、質(zhì)量和檢驗(yàn)方法所做的技術(shù)規(guī)定，稱為產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)。產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)按其適用范圍，分別由國(guó)家、部門和企業(yè)制定；它是一定時(shí)期和一定范圍內(nèi)具有約束力的產(chǎn)品技術(shù)準(zhǔn)則，是產(chǎn)品生產(chǎn)、質(zhì)量檢驗(yàn)、選購(gòu)驗(yàn)收、使用維護(hù)和洽談貿(mào)易的技術(shù)依據(jù)。我國(guó)現(xiàn)行的標(biāo)準(zhǔn)分為國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、地方標(biāo)準(zhǔn)和經(jīng)備案的企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。在有色行業(yè)中，行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)即是冶金工業(yè)部標(biāo)準(zhǔn)（yb）1。產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)一般包括以下內(nèi)容1：（1）規(guī)格標(biāo)準(zhǔn)：規(guī)定產(chǎn)品的牌號(hào)、形狀、尺寸及表面質(zhì)量，并且附有供使用參考的有關(guān)參數(shù)等。（2）性能標(biāo)準(zhǔn)：規(guī)定產(chǎn)品的化學(xué)成分、物理機(jī)械性能

29、、熱處理性能、晶粒度、抗腐蝕性、工藝性能及其他特殊性能要求等。（3）試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)：規(guī)定做試驗(yàn)時(shí)的取樣部位、試樣形狀和尺寸、試驗(yàn)條件以及試驗(yàn)方法等。（4）交貨標(biāo)準(zhǔn)：規(guī)定產(chǎn)品交貨、驗(yàn)收時(shí)的包裝、標(biāo)志方法及部位等。在本次設(shè)計(jì)中，使用的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)均執(zhí)行中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)?？蛻袅碛幸蟮陌此灥暮贤械募夹g(shù)要求執(zhí)行。而計(jì)算產(chǎn)品的技術(shù)要求如下。 計(jì)算產(chǎn)品的化學(xué)成分6 本設(shè)計(jì)中計(jì)算產(chǎn)品的化學(xué)成分如表2.3所示表2.3 計(jì)算產(chǎn)品化學(xué)成分（%）牌號(hào)cufepbnizn雜質(zhì)總和h6867.0-70.00.10 0.030.5余量0.30 計(jì)算產(chǎn)品的尺寸及允許偏差6 本設(shè)計(jì)中計(jì)算產(chǎn)品的尺寸及允許偏差見表2.4表2.4

30、 計(jì)算產(chǎn)品的尺寸及允許偏差牌號(hào)厚度厚度允許偏差寬度允許偏差長(zhǎng)度h68>0.30-0.50±0.02±0.6計(jì)算產(chǎn)品力學(xué)性能6 本設(shè)計(jì)中計(jì)算產(chǎn)品的力學(xué)性能見表2.5表2.5 計(jì)算產(chǎn)品力學(xué)性能牌號(hào)狀態(tài)拉伸試驗(yàn)抗拉強(qiáng)度/mpa伸長(zhǎng)率/%h68m294402.4 生產(chǎn)方案的選擇 所謂生產(chǎn)方案是指為完成設(shè)計(jì)任務(wù)書中所規(guī)定的生產(chǎn)任務(wù)而采取的生產(chǎn)方法。應(yīng)當(dāng)根據(jù)設(shè)計(jì)規(guī)格、產(chǎn)品質(zhì)量及技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的要求，考慮在生產(chǎn)過程中的實(shí)際情況，制定出合理的生產(chǎn)方案1。生產(chǎn)方案的選擇與設(shè)備的選擇密切相關(guān)，二者應(yīng)同時(shí)加以考慮，確定生產(chǎn)方案時(shí)主要考慮以下幾點(diǎn)1：（1）金屬與合金的品種、規(guī)格、狀態(tài)及質(zhì)量要求

31、品種和規(guī)格不同，所采用的生產(chǎn)方案就不同，那么設(shè)計(jì)的車間就有很大差別，例如板帶材生產(chǎn)車間和管棒生產(chǎn)車間就有根本的區(qū)別。若產(chǎn)品質(zhì)量要求不同就是同一種合金品種和規(guī)格也可以采用不同的生產(chǎn)方案。（2）年產(chǎn)量的大小產(chǎn)量不僅決定工藝過程的特點(diǎn)，而且也對(duì)設(shè)備選擇、鑄錠尺寸、產(chǎn)品規(guī)格有著直接的影響。例如，對(duì)于板材生產(chǎn)來說，產(chǎn)量不大時(shí)，可以采用單機(jī)架生產(chǎn)；而產(chǎn)量大時(shí)，則可采用連軋生產(chǎn)。（3）投資、建設(shè)的速度、機(jī)械化與自動(dòng)化的程度、勞動(dòng)條件、工人與管理人員的數(shù)量以及未來的發(fā)展。常用的生產(chǎn)方案按軋制方式的不同可分為塊式軋制法、帶式軋制法和連鑄連軋法。按鑄錠的開坯方式的不同可分為熱軋法和冷軋法7。（1）塊式軋制法 指單

32、張塊片方式軋制生產(chǎn)，一般小型工廠采用二輥不可逆式軋機(jī)，而近代大、中型廠多采用二輥可逆式或四輥可逆式軋機(jī)進(jìn)行塊式軋制法生產(chǎn)板材。此法適用于產(chǎn)量低、規(guī)格品種較多、板寬一般在1000mm以下的工廠。并且也適于非大批生產(chǎn)的中厚板、超寬板以及變斷面板材的單機(jī)軋制生產(chǎn)。（2）帶式軋制法近代化的板、帶、箔材的大批生產(chǎn)主要采用二輥或四輥可逆式軋機(jī)、多機(jī)架連軋機(jī)進(jìn)行成卷軋制。此法的特點(diǎn)：設(shè)備的機(jī)械化自動(dòng)化程度高，易于實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)高速化與連續(xù)化，勞動(dòng)強(qiáng)度??；產(chǎn)量高，質(zhì)最好，金屬損失少，成品率高，成本低；設(shè)備復(fù)雜，投資大，建設(shè)周期長(zhǎng)。此法適用于產(chǎn)量較大、產(chǎn)品質(zhì)量要求較高的工廠。采用帶式軋制法生產(chǎn)板帶材是最廣泛的一種方法

33、。至于箔材生產(chǎn)是以帶材作坯料進(jìn)一步軋制而成。近年來許多國(guó)家還采用了行星軋機(jī)、擺式軋機(jī)、多輥軋機(jī)等生產(chǎn)帶材、箔材。而為了控制板形，70年代初相繼開發(fā)了各種新軋機(jī)與新技術(shù)，其輥系結(jié)構(gòu)、輥形及調(diào)節(jié)方式各有特色，主要采用的是移輥技術(shù)、對(duì)輥交叉等技術(shù)，這新型軋機(jī)主要有：hc軋機(jī)、 cvc軋機(jī)、upc軋機(jī)、pc軋機(jī)、ffc軋機(jī)等。在中厚板生產(chǎn)中，為了提高成材率，開發(fā)了平面形狀控制法。為了提高產(chǎn)品精度，開發(fā)了極薄帶異步軋制技術(shù)7。（3）熱擠壓法某些重有色金屬采用圓鑄錠，通過擠壓機(jī)生產(chǎn)帶材，產(chǎn)品質(zhì)量好。適合于產(chǎn)量不大、品種少的帶材生產(chǎn)。（4）連鑄連軋法板帶連鑄連軋?jiān)O(shè)備由鑄軋機(jī)和冷軋機(jī)組成。目前我國(guó)生產(chǎn)厚度為6

34、7mm的鑄軋鋁板，直接供給冷軋機(jī)和鋁箔軋機(jī)，實(shí)現(xiàn)連鑄連軋生產(chǎn)線。此法廢料損失少，成品率高；生產(chǎn)工序少，周期短，生產(chǎn)效率高。連鑄連軋法生產(chǎn)的帶材可以作箔材坯料、建筑材料及日用器皿等。帶式法具有設(shè)備的機(jī)械化自動(dòng)化程度高，易于實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)高速化與連續(xù)化，勞動(dòng)強(qiáng)度?。划a(chǎn)量高，質(zhì)最好，金屬損失少，成品率高，成本低等優(yōu)點(diǎn)7。綜上所述，根據(jù)浙江紹興的地區(qū)條件，本設(shè)計(jì)采用帶式軋制法。2.5 編制金屬平衡表表2.6 銅及銅合金板帶材生產(chǎn)車間金屬平衡表產(chǎn)品名稱年產(chǎn)量重量可回收廢料技術(shù)廢料殘屑燒損及熔損工藝損失總計(jì)損失成品率年需錠坯總量tt%個(gè)數(shù)th68200009.44.522.311.150.315.5613.85

35、 90.00 261522222h62200009.44.132.231.210.288.0515.90 90.25260722161t5200009.43.962.241.160.3212.70 20.3891sn62-1200009.44.152.141.140.3412.5820.3589.89261822249第3章 生產(chǎn)工藝流程的制定3.1 生產(chǎn)工藝流程的主要依據(jù) 所謂的生產(chǎn)工藝流程是指把產(chǎn)品的生產(chǎn)工序按次序排列起來。確定車間生產(chǎn)工藝流程是工藝設(shè)計(jì)中的一項(xiàng)重要工作，它直接關(guān)系到整個(gè)設(shè)計(jì)是否可以滿足設(shè)計(jì)任務(wù)書的要求9。合理的生產(chǎn)工藝流程應(yīng)該是保證完成設(shè)計(jì)任務(wù)書

36、中規(guī)定的產(chǎn)量和質(zhì)量的前提下，具有最低的消耗、最小的車間、最少的設(shè)備和最低的成本，并且有利于提升產(chǎn)品質(zhì)量和將來發(fā)展，具有最優(yōu)的經(jīng)濟(jì)效果和較好的勞動(dòng)工作條件。制定生產(chǎn)流程的主要依據(jù)主要有以下幾點(diǎn)9： 根據(jù)生產(chǎn)方案的要求。由于產(chǎn)品的產(chǎn)量、品種、規(guī)格及質(zhì)量的不同，所采用的生產(chǎn)方案就不同，那么主要工序就有很大的差別。 根據(jù)產(chǎn)品的質(zhì)量要求。為了滿足產(chǎn)品的技術(shù)條件要求，就是要有相應(yīng)的工序給以保證。因此，滿足產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)的要求是設(shè)計(jì)生產(chǎn)工藝流程的基礎(chǔ)。 根據(jù)車間生產(chǎn)率的要求。由于車間的生產(chǎn)規(guī)模不同，所要求的工藝過程復(fù)雜程度也不同。在生產(chǎn)同一產(chǎn)品情況下，生產(chǎn)規(guī)模越大的車間，其工藝過程也月復(fù)雜。因此，設(shè)計(jì)是生產(chǎn)率的要

37、求是設(shè)計(jì)工藝過程的出發(fā)點(diǎn)。同時(shí)，在制定工藝流程中，總的原則是：節(jié)能、高效、保質(zhì)、污染少和經(jīng)濟(jì)。具體如下9： 充分利用合金的塑性，盡可能地是整個(gè)流程連續(xù)化，盡可能地減少中間退火及酸洗工序，軋制道次少，生產(chǎn)周期短，勞動(dòng)生產(chǎn)效率高。 產(chǎn)品質(zhì)量滿足客戶所提出的標(biāo)準(zhǔn)或技術(shù)條件要求，能實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)成本低，成品率高的需求。 結(jié)合具體設(shè)備條件，各工序合理安排，設(shè)備負(fù)荷均衡，既保證設(shè)備安全運(yùn)轉(zhuǎn)，又能充分發(fā)揮設(shè)備潛力。 物量運(yùn)輸順暢，盡可能減少倒流，減少中間工序或天車的運(yùn)輸量，以保證流程的順暢。 有清潔衛(wèi)生的環(huán)境及良好的勞動(dòng)條件。3.2 計(jì)算產(chǎn)品h68的工藝流程h68采用水平連續(xù)鑄造獲得鑄錠。單相黃銅（h90、h68

38、、h80）為相組織，高溫下變形抗力及熱軋時(shí)軋制壓力較高，但冷軋時(shí)塑性好，兩次退火間的總加工率大于70%時(shí)幾乎不出現(xiàn)裂邊。因此采用連續(xù)鑄造、熱開坯、洗面及冷軋、熱處理、精整等生產(chǎn)工序。h68生產(chǎn)工藝流程：配料熔煉（工頻有芯感應(yīng)電爐）鑄造（水平連續(xù)鑄造）鑄錠（16mm×450mm×155mm）加熱（步進(jìn)式加熱爐）熱軋（2850×1500/mm可逆式熱軋機(jī)；h=3.8mm）銑面（雙面銑，單面銑削量為0.5mm，側(cè)面銑削量為0.45mm；h=2.8mm）粗軋（4450/1000×850/mm可逆式冷軋機(jī)；h=1.53mm）中間退火（退火溫度：480，加熱時(shí)間3.

39、5小時(shí)、保溫時(shí)間8小時(shí)；裝爐量：>1.5噸）酸洗中軋（4450/1000×850/mm可逆式冷軋機(jī)；h=0.97mm）中間退火（退火溫度：480，保溫時(shí)間8小時(shí)，裝爐量：>1.5噸）酸洗精軋（12輥冷軋機(jī)，h=0.5mm）成品退火（退火溫度：480，保溫時(shí)間8小時(shí)，裝爐量：>1.5噸）清洗（薄帶脫脂清洗機(jī)）矯直剪切檢驗(yàn)包裝入庫(kù)。具體生產(chǎn)工藝流程見表3.1。表3.1 雷管用銅帶h68生產(chǎn)工藝流程表雷管用銅帶h68（m）0.5×200×10000/mm序號(hào)工序名稱設(shè)備名稱制品規(guī)格/mm1原料2熔煉工頻有芯感應(yīng)電爐3鑄造水平連續(xù)鑄造機(jī)16×4

40、50×1554加熱步進(jìn)式加熱爐16×450×1556熱軋2ø850×1500/mm可逆式熱軋機(jī)3.8×221.7×1781.37銑面銑邊x53k型銑面機(jī)2.8×221.7×1781.38粗軋4ø450/1000×850/mm可逆冷軋機(jī)1.5×221.7×3282.59中間退火箱式爐1.5×221.7×3282.510中軋4ø450/1000×850/mm可逆冷軋機(jī)1.0×221.7×5190.511中間退火

41、箱式爐1.0×221.7×5190.512酸洗連續(xù)酸洗機(jī)列1.0×221.7×5190.513精軋12輥可逆冷軋機(jī)組0.5×221.7×1003814成品退火井式爐0.5×221.7×1003815清洗表面清洗設(shè)備0.5×221.7×1003816矯直21輥矯直機(jī)0.5×221.7×1003817剪切圓盤剪切機(jī)0.5×200×1000018檢查0.5×200×1000019包裝入庫(kù)0.5×200×10000第4章 主

42、要設(shè)備及工藝介紹4.1 設(shè)備概況 本工藝設(shè)計(jì)的主要設(shè)備有：工頻有芯感應(yīng)電爐一套、水平連續(xù)鑄造機(jī)組一套、步進(jìn)式加熱爐一套、2850×1500/mm可逆式熱軋機(jī)組一套、銑面機(jī)一套、4450/1000×850/mm可逆式冷軋機(jī)一套、箱式退火爐與井式退火爐各一套、21輥矯直機(jī)一套、圓盤剪切機(jī)一套、連續(xù)酸洗設(shè)備以及表面清洗設(shè)備。4.1.1 錠坯的選擇錠坯的選擇是銅板帶材生產(chǎn)中的重要環(huán)節(jié)之一，錠坯的選擇應(yīng)充分考慮產(chǎn)品的技術(shù)要求、合金的品種、工藝條件、設(shè)備能力、生產(chǎn)組織要求等因素，遵照高質(zhì)量、高效率、低成本的原則。銅合金板帶材的生產(chǎn)鑄錠的方法主要有連續(xù)鑄造、半連續(xù)鑄造、立模鑄造以及水平模

43、鑄造。本設(shè)計(jì)采用水平連續(xù)鑄造法生產(chǎn)錠坯9。錠坯尺寸的種類見表4.1表4.1 水平連續(xù)鑄造的錠坯種類分類厚度/mm寬度/mm長(zhǎng)度/mm116450230575水平連續(xù)鑄造機(jī)列的參數(shù)見表4.2表4.2 水平鑄造機(jī)列技術(shù)參數(shù)制造商帶坯規(guī)格/mm生產(chǎn)能力/（t/h）保溫爐引拉機(jī)卷取機(jī)metatherm16×4501.00-1.30功率/kw200牽引力/kn50卷取形式三輥有效容量/kg2000牽引速度/mm/s1.5-70帶卷內(nèi)徑/mmø700-120016×330總?cè)萘?kg拉伸精度/mm帶卷外徑/mmø1800時(shí)間精度/s帶卷單重/kg60004.1.2

44、加熱爐 熱軋前錠坯加熱可保證熱軋時(shí)的高溫塑性、降低變形抗力、消除鑄造應(yīng)力、改善合金的組織狀態(tài)和性能、提供冷軋用的坯料。銅及銅合金錠坯熱軋前都需要進(jìn)行加熱9。步進(jìn)式加熱爐的技術(shù)參數(shù)見表4.3.表4.3 步進(jìn)式加熱爐技術(shù)參數(shù)爐膛尺寸生產(chǎn)能力/t/h最高工作溫度/燃料壓力/kpa發(fā)熱值/kcal/kg厚度/mm寬度/mm長(zhǎng)度/mm1550360010000121250發(fā)生爐煤氣120012504.1.3 軋制設(shè)備熱軋機(jī)9 2850×1500/mm可逆式熱軋機(jī)技術(shù)參數(shù)見表4.表4.4 2850×1500/mm可逆式熱軋機(jī)技術(shù)參數(shù)軋機(jī)型式軋機(jī)尺寸主傳動(dòng)功率/kw軋制速度/（m/s)許

45、用壓力/kn最大軋制力矩 /kn·m軋輥?zhàn)畲箝_口度/mm最小軋制厚度/mm輥數(shù)ø輥經(jīng)×輥長(zhǎng)/mm二輥可逆2ø850×150019000.5-3.01035011762502 冷軋機(jī)9 4450/1000×850/mm可逆式冷軋機(jī)技術(shù)參數(shù)見表4.5 12輥冷軋機(jī)技術(shù)參數(shù)見表4.6表4.5 4450/1000×850/mm可逆式冷軋機(jī)技術(shù)參數(shù)設(shè)備規(guī)格軋機(jī)棍數(shù)/個(gè)帶坯最大厚度/mm成品最小厚度/mm成品最大寬度/mm帶卷質(zhì)量/t許用軋制力/kn軋制力矩/kn·m最大軋制速度/m/min最大卷取張力/knagc裝置4

46、48;450/1000×850/mm414.50.5±0.0056506.513000300360200vollemer測(cè)厚儀vsb2082e表4.6 12輥冷軋機(jī)技術(shù)參數(shù)工作輥直徑/mm中間輥直徑/mm支撐輥直徑/mm輥身長(zhǎng)度/mm主傳動(dòng)電機(jī)功率/kw軋制速度/m/s軋制壓力/kn軋制張力/n軋件尺寸范圍/mm×mm329318526050×22.51200-30000（2.0-0.05）×2004.1.4 熱處理爐 中間退火爐（箱式）9 中間退火爐的技術(shù)性能見表4.7成品退火爐（井式）9 成品退火爐的技術(shù)性能見表4.7表4.7 中間退火爐（

47、箱式）與成品退火爐（井式）主要技術(shù)性能名稱用途最高溫度/爐膛尺寸/mm燃料裝料量/t生產(chǎn)率/t/h高寬長(zhǎng)類型功率/kw箱式爐帶卷板材950100018005000電35045井式爐卷材8501900960電1440.3-10.354.1.5 矯直設(shè)備矯直機(jī) 21輥矯直機(jī)主要技術(shù)性能見表4.8表4.8 21輥矯直機(jī)主要技術(shù)性能被矯直板、帶材規(guī)格/mm矯直速度/m/min電動(dòng)機(jī)功率/kw矯直輥數(shù)/個(gè)棍子節(jié)距/mm被矯直材料/mpa寬度長(zhǎng)度厚度10500.2-3.51595216511004.1.6 剪切設(shè)備 圓盤剪切機(jī) 圓盤剪切機(jī)的主要技術(shù)性能見表4.9。表4.9 圓盤剪切機(jī)的主要技術(shù)性能帶材尺寸

48、/mm分切條數(shù)/個(gè)刀盤尺寸/mm剪切速度/m/s傳動(dòng)電機(jī)/kw厚度寬度直徑厚度0.12-0.820025150-20015-201.5-75154.2 工藝介紹 4.2.1 錠坯鑄造 有色金屬熔煉與鑄錠車間大多采用半連續(xù)與連續(xù)生產(chǎn)鑄錠。錠坯質(zhì)量的好壞是生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)板帶材產(chǎn)品的基礎(chǔ)，因?yàn)槔涓?、裂紋、縮孔、偏析、夾雜、氣孔等鑄造缺陷常常是產(chǎn)生各種各樣產(chǎn)品廢品的主要原因，有的內(nèi)部缺陷大多在加工過程中才被暴露，導(dǎo)致惡化產(chǎn)品質(zhì)量及降低成品率。(1)鑄錠的質(zhì)量通常對(duì)鑄錠質(zhì)量要求如下：錠坯的化學(xué)成分必須符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。錠坯尺寸及偏差應(yīng)滿足工藝要求，因?yàn)殄V坯的厚薄不均嚴(yán)重時(shí)，軋制時(shí)會(huì)加劇不均勻變形，錠坯寬度偏差過大時(shí)會(huì)導(dǎo)致增加切變損失。