銅合金帶材車間畢業(yè)論文-正文

1、江西理工大學(xué)生.屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）第一章 車間設(shè)計(jì)總論（銅帶材）1.1車間設(shè)計(jì)的一般概論本設(shè)計(jì)是為了擬建一個(gè)年產(chǎn)量為2萬(wàn)噸的銅合金帶材車間，主要內(nèi)容包括生產(chǎn)工藝、設(shè)備、土建、供水和排水、供氣、供電、運(yùn)輸、采暖與通風(fēng)等設(shè)計(jì)。本設(shè)計(jì)主要生產(chǎn)普通黃銅帶材，并且根據(jù)不同產(chǎn)品的牌號(hào)、狀態(tài)具體制定不同的生產(chǎn)工藝流程，合理的選擇工藝設(shè)備，并對(duì)車間勞動(dòng)組織、供水和排水、供氣、供電、運(yùn)輸、采暖、通風(fēng) 、廠房建筑等進(jìn)行統(tǒng)籌安排和優(yōu)化設(shè)計(jì)。1.2可行性研究隨著中國(guó)經(jīng)濟(jì)進(jìn)入新一輪投資、出口、消費(fèi)的高速增長(zhǎng)周期，汽車、建筑、通訊產(chǎn)品等進(jìn)入消費(fèi)熱潮，涉及銅帶材的產(chǎn)品種類越來(lái)越多，主要包括水箱用黃銅帶、電纜帶、接插件用

2、高檔銅帶、框架材料、變壓器銅帶等。其中普通黃銅帶材是需求量最大的品種，廣泛應(yīng)用于五金、裝飾、機(jī)械、電子、電器、廚衛(wèi)等行業(yè)。隨著中國(guó)經(jīng)濟(jì)的持續(xù)快速的增長(zhǎng)，人民生活水平不斷地提高，消費(fèi)觀念有了很大的改變，黃銅因其美麗的色澤，優(yōu)良的性能深受人們的青睞，使傳統(tǒng)的五金、裝飾行業(yè)對(duì)普通黃銅帶的需求量大為增加。另一方面，隨著電子、電器行業(yè)的快速發(fā)展帶動(dòng)了以黃銅帶為基材的接插件材料需求的快速增長(zhǎng)。據(jù)有關(guān)部門預(yù)測(cè)，到2010年，我國(guó)黃銅帶材的需求量將達(dá)65.8萬(wàn)噸。從我國(guó)黃銅帶材的市場(chǎng)情況來(lái)看，建立一個(gè)生產(chǎn)黃銅帶材的車間是可行的。1.3設(shè)計(jì)的指導(dǎo)思想 1.3.1車間設(shè)計(jì)的依據(jù)在進(jìn)行車間設(shè)計(jì)之前，應(yīng)從技術(shù)經(jīng)濟(jì)部分

3、取得設(shè)計(jì)任務(wù)，而設(shè)計(jì)任務(wù)是有關(guān)部門根據(jù)國(guó)家計(jì)劃經(jīng)過(guò)充分討論訂出指定的。其基本內(nèi)容有：1.車間的生產(chǎn)規(guī)模，生產(chǎn)品種；2.車間的生產(chǎn)方案；3.建廠地址，廠區(qū)范圍和資源情況，水文地質(zhì)，原材料、燃料、動(dòng)力、供水以及供電等供應(yīng)情況，還有運(yùn)輸情況等；4.要求達(dá)到的經(jīng)濟(jì)效益和技術(shù)水平；5.投資以及勞動(dòng)定員的控制數(shù)字；6.環(huán)保情況。本設(shè)計(jì)車間生產(chǎn)規(guī)模為年產(chǎn)量2萬(wàn)噸，所生產(chǎn)的產(chǎn)品為普通黃銅帶材。設(shè)計(jì)過(guò)程中，對(duì)各生產(chǎn)方案進(jìn)行比較選擇，選擇了一個(gè)符合本設(shè)計(jì)產(chǎn)品的生產(chǎn)方案；而且綜合考慮了水文地質(zhì)，原材料、燃料、動(dòng)力、供水、供電、運(yùn)輸?shù)惹闆r，將廠址選在安徽蕪湖。1.3.2設(shè)計(jì)工作的原則1.遵守國(guó)家的法律，法規(guī)，貫徹執(zhí)行

4、國(guó)家的經(jīng)濟(jì)建設(shè)方針與改革，提高經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益，為社會(huì)主義現(xiàn)代化服務(wù)。2.全局出發(fā)，服從國(guó)家或地區(qū)對(duì)產(chǎn)品的需要3.從實(shí)際出發(fā)，服從國(guó)家或地區(qū)對(duì)產(chǎn)品的確定設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)生產(chǎn)工藝，主要設(shè)備和主題工程設(shè)計(jì)要做到先進(jìn)，合理，可靠。對(duì)非生產(chǎn)性的建設(shè)，應(yīng)堅(jiān)持適用，經(jīng)濟(jì)，在可能的條件下注意主觀。4.注意綜合利用與環(huán)境保護(hù)，造福人民5.節(jié)約能源6.合理使用勞動(dòng)力7.節(jié)約建廠用地，應(yīng)盡量利用荒地，劣地，少占耕地?？偲矫鎴D的布置湊合理8.立足于自力更生1.4車間概況本著以上的設(shè)計(jì)指導(dǎo)思想，本車間由兩個(gè)主要生產(chǎn)區(qū)及其輔助生產(chǎn)區(qū)組成。車間總長(zhǎng)度220m，寬75m，總面積為14490m2，總?cè)藬?shù)274人，項(xiàng)目總投資23

5、108.19萬(wàn)元，車間生產(chǎn)總成本102229.76萬(wàn)元，年平均銷售額115494.41萬(wàn)元，年總利潤(rùn)5802.42萬(wàn)元,投資回收期為5.6年。具體敘述如下。1.4.1熱軋區(qū)、冷軋區(qū)熱軋區(qū)和冷軋區(qū)的主要任務(wù)是提供滿足性能要求的板坯和將原始板坯軋制至適合的厚度，主要設(shè)備有：步進(jìn)式加熱爐、熱軋機(jī)、冷軋機(jī)。輔助設(shè)備有：銑面機(jī)組、剪切機(jī)等。1.4.2精整區(qū)精整區(qū)的主要任務(wù)是和對(duì)板帶材矯直及檢測(cè)、切邊、成品檢驗(yàn)等。使處理過(guò)的產(chǎn)品具有符合所要求的外形尺寸和組織性能。主要設(shè)備有矯直機(jī)組、剪切機(jī)組、退火爐等設(shè)備。1.4.3輔助生產(chǎn)區(qū)輔助生產(chǎn)區(qū)的主要任務(wù)是為主要生產(chǎn)區(qū)提供輔助性的服務(wù)，保證生產(chǎn)的順利進(jìn)行。如：原料

6、堆放區(qū)、成品堆放區(qū)、中間產(chǎn)品堆放區(qū)、廢料堆放區(qū)、主電室、機(jī)修車間、計(jì)算機(jī)控制室、磨輥車間、金屬打包車間等。1.5廠址選擇一般來(lái)講，銅板帶加工廠有兩種廠址選擇方案，一為靠近原材料廠，二為靠近消費(fèi)市場(chǎng)。把加工廠建在靠近消費(fèi)市場(chǎng)的地方，有利于開(kāi)拓市場(chǎng)和提高服務(wù)質(zhì)量，但對(duì)帶材加工廠，其用戶會(huì)遍及全國(guó)各地，因此把工廠建在某個(gè)消費(fèi)相對(duì)集中的地區(qū)，必然會(huì)存在原料和成品的運(yùn)輸問(wèn)題。而廠址靠近原材料廠，其經(jīng)濟(jì)利益是顯而易見(jiàn)的。一些不利因素可以通過(guò)加強(qiáng)管理，在熱點(diǎn)地區(qū)建立銷售中心等方式彌補(bǔ)。其優(yōu)點(diǎn)主要有：1.不需要長(zhǎng)途運(yùn)輸銅錠，可節(jié)省運(yùn)輸成本200元/噸左右。2.可得到一個(gè)較低的運(yùn)行成本、僅電費(fèi)就可節(jié)省15045

7、0元/噸；3.避免了治煉廠成品和銅加工的庫(kù)存。4.可減少板帶加工廠的銅錠供銷人員和費(fèi)用。本設(shè)計(jì)選擇第一種方案，即在原料廠附近建廠。我國(guó)主要產(chǎn)銅大省有江西、安徽、洛陽(yáng)等。但是如果將這些產(chǎn)銅大省優(yōu)劣加以比較的話，安徽銅工業(yè)發(fā)展的前景是顯而易見(jiàn)的。據(jù)國(guó)內(nèi)有關(guān)專家介紹，中國(guó)加入WTO以后，很難與國(guó)外，特別是與澳大利亞的銅工業(yè)相抗衡。安徽蕪湖距離南京不到100公里，是全國(guó)的鐵路和水路交通的樞紐，而且該地人力資源豐富。故安徽發(fā)展銅工業(yè)優(yōu)勢(shì)十分明顯。從以上分析可見(jiàn)，在安徽蕪湖建廠是比較符合要求的。1.6設(shè)計(jì)任務(wù)本次車間設(shè)計(jì)在對(duì)安徽楚江精誠(chéng)銅業(yè)有限公司及廣州銅材廠的相關(guān)工藝和設(shè)備進(jìn)行調(diào)研之后，新建一個(gè)年產(chǎn)2萬(wàn)

8、噸銅合金帶材的生產(chǎn)車間。其中包括如下任務(wù)。1.技術(shù)任務(wù)1） 確定產(chǎn)品品種、規(guī)格、質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)及年產(chǎn)量。2） 確定產(chǎn)品的生產(chǎn)方案及生產(chǎn)工藝過(guò)程，選取主要設(shè)備確定其必要的數(shù)量。3） 選擇與計(jì)算輔助設(shè)備。4） 計(jì)算完成年計(jì)劃產(chǎn)量所需的原料，材料及動(dòng)力消耗。5） 提出動(dòng)力、運(yùn)輸、照明、采暖、通風(fēng)、供水、排水等各項(xiàng)設(shè)計(jì)要求。6） 計(jì)算車間所需面積，車間內(nèi)主要設(shè)備與輔助設(shè)備的布置。7） 確定廠房形式和主要尺寸，畫出車間平面布置圖，提出安全環(huán)保等措施。2.組織任務(wù)確定車間的生產(chǎn)勞動(dòng)組織，確定職工人數(shù)及編制，制定勞動(dòng)定額等。3.經(jīng)濟(jì)任務(wù)計(jì)算及制訂基本建設(shè)投資額，生產(chǎn)預(yù)算，計(jì)劃單位產(chǎn)品成本和綜合技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。第二章

9、 車間工藝設(shè)計(jì)2.1生產(chǎn)方案的選擇2.1.1產(chǎn)品方案的編制產(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)格、狀態(tài)及年計(jì)劃產(chǎn)量。產(chǎn)品方案是進(jìn)行車間設(shè)計(jì)的主要依據(jù)，根據(jù)產(chǎn)品方案可以選擇設(shè)備和確定生產(chǎn)工藝。編制產(chǎn)品方案應(yīng)遵循以下原則：(1)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)產(chǎn)品的要求根據(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(lái)發(fā)展的需要。(2)產(chǎn)品的平衡考慮全國(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。根據(jù)市場(chǎng)調(diào)研及上述原則，本設(shè)計(jì)中所確定的產(chǎn)品方案如表2-1所示。2.1.2計(jì)算產(chǎn)品的選取車間擬生產(chǎn)的產(chǎn)品品種、規(guī)格及狀態(tài)

10、組合起來(lái)可能有數(shù)十種、數(shù)百種以上。但是，在設(shè)計(jì)中不可能對(duì)每種合金的每一個(gè)品種、規(guī)格及狀態(tài)都進(jìn)行詳細(xì)的工藝計(jì)算。為了減少設(shè)計(jì)工作量，加快進(jìn)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。選擇計(jì)算要注意以下幾點(diǎn)：(1)有代表性：這些計(jì)算產(chǎn)品從車間總體來(lái)說(shuō)，在合金、品種、規(guī)格、狀態(tài)、產(chǎn)量和工藝特點(diǎn)等方面必須具有代表性。(2)通過(guò)所有的工序：指所選的計(jì)算產(chǎn)品要通過(guò)各工序，但不是說(shuō)每一種計(jì)算產(chǎn)品都通過(guò)各工序，而是對(duì)所有計(jì)算產(chǎn)品綜合來(lái)看的。(3)所選的計(jì)算產(chǎn)品要與實(shí)際相接近。(4)計(jì)算產(chǎn)品要留一定的調(diào)整余量。根據(jù)產(chǎn)品方案和計(jì)算產(chǎn)品的選取原則，本設(shè)計(jì)計(jì)算產(chǎn)品如表2-2

11、所示。表2-1 產(chǎn)品方案表品種牌號(hào)狀態(tài)規(guī)格mm參考標(biāo)準(zhǔn)厚度寬度普通黃銅帶H62H65H68MY2YT0.050.2300GB/T2059-20000.20.496000.52.01000水箱主片和水室用黃銅片H65H68MT0.71.2100600燈飾、制鎖等制件用黃銅帶H90Y0.051.530125H62Y20.122.030125散熱器冷卻管黃銅帶H70H90YY20.10.1820300電容器專用黃銅帶H62YY20.101.0100300H62H65Y0.100.8080280鐘表用黃銅帶H65H68Y、Y2T、M0.150.50203000.501.20100600表2-2 計(jì)算產(chǎn)

12、品表序號(hào)合金牌號(hào)產(chǎn)品規(guī)格狀態(tài)年產(chǎn)量T技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)用途1H620.43×315M5600GB/T2059-2000裝飾、服輔等用黃銅帶2H621.5×210Y22400GB/T2059-2000燈飾、制鎖等制件3H650.8×206Y8400GB/T2059-2000鐘表用黃銅帶4H650.18×198M3600GB/T2059-2000電器等用黃銅帶2.1.3產(chǎn)品及技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)1.板帶箔帶材與板材的區(qū)別主要是寬度和長(zhǎng)度。一般把寬度在600mm以下，長(zhǎng)度大于6000mm的稱之為帶材，而寬度范圍在6003000mm、長(zhǎng)度小于6000mm的謂之為板材。但這只是個(gè)大體范

13、圍，并沒(méi)有嚴(yán)格的界限。帶材按厚度也常說(shuō)薄帶和厚度。帶材的厚度通常為0.052.0mm，大于1.2mm的為厚帶，厚度小于0.05mm的為箔。2.產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)要求對(duì)產(chǎn)品的牌號(hào)、規(guī)格、表面質(zhì)量以及組織性能等方面的要求統(tǒng)稱為產(chǎn)品的技術(shù)要求。產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)可以分為國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)（GB）、冶金工業(yè)部標(biāo)準(zhǔn)（YB）、企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)（QB）等。產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)一般包括以下內(nèi)容。(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、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)定做實(shí)驗(yàn)時(shí)的取樣部位、試樣形狀和尺寸、實(shí)驗(yàn)條件以

14、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。本設(shè)計(jì)中技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)是GB/T 20592000，外形尺寸標(biāo)準(zhǔn)是GB/T 177931999。3.計(jì)算產(chǎn)品的有關(guān)性質(zhì)和用途(1)合金的化學(xué)成分本設(shè)計(jì)中材料的成分嚴(yán)格參照GB/T 20592000，各計(jì)算產(chǎn)品的化學(xué)成分如表2-3所示。表2-3 加工黃銅的化學(xué)成分牌號(hào)CuFePbSbBiPZn雜質(zhì)總量H6260.5-63.50.150.080.0050.0020.01余量0.5H6563.5-680.10.030.0050.0020.01余量0.3(2)合金的性能和用途 各計(jì)算產(chǎn)品的物理性能、化學(xué)性能、用途如表2-4、2-5所

15、示。表2-4 計(jì)算產(chǎn)品的物理性能物理性能計(jì)算產(chǎn)品牌號(hào)H62H65液相點(diǎn)，906936固相點(diǎn)，899906密度，g/cm38.438.47熱導(dǎo)率，W/（m·K）108.86119.74電阻率，10-6·m0.0710.069表2-5 計(jì)算產(chǎn)品的化學(xué)性能、用途化學(xué)性能計(jì)算產(chǎn)品牌號(hào)、狀態(tài)H62H65硬態(tài)軟態(tài)硬態(tài)軟態(tài)抗拉強(qiáng)度，104MPa600330700320屈服點(diǎn)s110500/彈性極限e4208045070疲勞強(qiáng)度N145120135120伸長(zhǎng)率349448步氏硬度16456/斷面收縮率60/彈性模量，104MPa1010.5特性、用途具有很高的強(qiáng)度；塑性好，切削加工性好，易

16、焊接，耐蝕性好，可用于制夾線板、環(huán)形件、墊圈等有足夠的機(jī)械性能和加工性能，可用于制各種小五金件、機(jī)器部件等2.1.4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)定的產(chǎn)品的生產(chǎn)任務(wù)而采取的生產(chǎn)方法。根據(jù)設(shè)計(jì)規(guī)模、產(chǎn)品質(zhì)量及技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的要求，考慮當(dāng)時(shí)當(dāng)?shù)氐木唧w條件、找出合理的生產(chǎn)方案。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)金屬與合金的品種、規(guī)格、狀態(tài)及質(zhì)量要求。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)的車間就有很大的差別。(2)年產(chǎn)量的大小。產(chǎn)量不僅決定工藝過(guò)程的特點(diǎn)，同時(shí)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。(3

17、)投資、建設(shè)速度、機(jī)械化與自動(dòng)化程度、勞動(dòng)條件、工人與管理人員的數(shù)量以及將來(lái)的發(fā)展。主要考慮經(jīng)濟(jì)效果，采用那種方案合理，適合建廠原則，在設(shè)計(jì)時(shí)可比照一個(gè)廠，特別是比較成熟的工藝。板帶材常用的生產(chǎn)方案按軋制方式可分為塊式法和帶式法。按鑄錠的開(kāi)坯方式分，有熱軋法和冷軋法。(1)塊式法塊式法一種老式的生產(chǎn)方法。它是將錠坯經(jīng)過(guò)熱軋或冷軋，再剪切成一定長(zhǎng)度的板坯，直至冷軋出成品的方法。其特點(diǎn)是設(shè)備簡(jiǎn)單，投資少，操作方便，靈活性大，調(diào)整容易；其缺點(diǎn)是生產(chǎn)效率低，勞動(dòng)強(qiáng)度大，中間退火次數(shù)多，生產(chǎn)周期長(zhǎng)，耗能大，金屬工藝損失大，成品率低，產(chǎn)品品質(zhì)不易控制?？梢栽诋a(chǎn)量小、品種多、建設(shè)周期短的中、小型工廠中采用的

18、。(2)帶式法帶式法一種近代的大生產(chǎn)方式，它是將錠坯經(jīng)過(guò)熱軋開(kāi)坯，卷取成卷進(jìn)行冷軋，最后剪切成板或分切成帶的生產(chǎn)方法。特點(diǎn)是采用大鑄錠，進(jìn)行高速軋制，易于連續(xù)化、機(jī)械化的大生產(chǎn)，勞動(dòng)生產(chǎn)效率高，單位產(chǎn)品能耗少，可采用高度自動(dòng)化控制產(chǎn)品品質(zhì)好，勞動(dòng)強(qiáng)度小，生產(chǎn)條件好；缺點(diǎn)是設(shè)備復(fù)雜，一次性投資大，建設(shè)周期長(zhǎng)，靈活性差。適合于產(chǎn)量大、規(guī)格大，品質(zhì)要求高的生產(chǎn)，是大型工廠所采用的生產(chǎn)方法，雖然投資大、建設(shè)周期長(zhǎng)。特別是由于技術(shù)的高度進(jìn)步，坯料和帶材可以通過(guò)焊接，卷重可達(dá)2噸以上。帶式法正向連續(xù)化、自動(dòng)化、大型化、高精度化發(fā)展。帶式法生產(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)行成卷的軋制。近年來(lái)

19、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(kāi)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(kāi)發(fā)了平面形狀控制法。為了提高產(chǎn)品精度，開(kāi)發(fā)了極薄帶異步軋制技術(shù)。(3)熱軋法它是除了錫鋅鉛青銅、高鉛黃銅等極少數(shù)品種外，都要經(jīng)過(guò)熱軋工藝過(guò)程。對(duì)于熱軋狀態(tài)的產(chǎn)品，都是由熱軋直接軋制而成的。熱軋方法是鑄坯加熱后進(jìn)行軋制的生產(chǎn)方法，它充分利用了金屬的高溫塑性和低變形抗力，采用大壓下率來(lái)提高生產(chǎn)率，達(dá)到高

20、效、節(jié)能的目的。但熱軋生產(chǎn)的產(chǎn)品尺寸偏差大，表面品質(zhì)差、性能不易控制。所以，熱軋法生產(chǎn)多用來(lái)生產(chǎn)板或帶坯，以及精度要求不高的產(chǎn)品。(4)冷軋法它是采用較小尺寸的錠坯或熱軋板坯，在錠坯不加熱的情況下，進(jìn)行軋制的一種方法。它是用于不能在熱狀態(tài)下成形的合金，以及各種硬狀態(tài)、軟狀態(tài)、熱處理狀態(tài)的產(chǎn)品，都要經(jīng)過(guò)冷軋。雖然冷軋加工率小、中間需要多次退火，生產(chǎn)率不如熱軋高的缺點(diǎn)，但仍然是現(xiàn)在生產(chǎn)中被廣泛采用的主要方法。通過(guò)生產(chǎn)方案的比較與選擇，以及本設(shè)計(jì)的要求，本車間工藝采用帶式法熱軋供坯冷軋的生產(chǎn)方案。2.2生產(chǎn)工藝流程所謂生產(chǎn)工藝流程就是把產(chǎn)品的生產(chǎn)工藝按次序排列起來(lái)。每種產(chǎn)品都要根據(jù)合金的特性、品種、

21、類型以及技術(shù)條件的要求，合理的選擇生產(chǎn)方法和工序，以確保生產(chǎn)出品質(zhì)合格的產(chǎn)品。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)能否滿足設(shè)計(jì)任務(wù)書的要求。制定生產(chǎn)流程總的原則是：節(jié)能、高效、保質(zhì)、污染少和經(jīng)濟(jì)。(1)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。(2)產(chǎn)品品質(zhì)滿足技術(shù)條件要求，產(chǎn)品率高，生產(chǎn)成本低。(3)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。(4)勞動(dòng)條件好，對(duì)人身無(wú)害、對(duì)周圍環(huán)境污染少或無(wú)污染。1.生產(chǎn)工藝流程圖本設(shè)計(jì)中采用的生產(chǎn)工藝流

22、程圖如圖2-1所示。2.計(jì)算產(chǎn)品的生產(chǎn)工藝流程將各計(jì)算產(chǎn)品的生產(chǎn)工藝流程歸結(jié)如下，見(jiàn)表2-6所示。從表中可以看出，不同狀態(tài)的銅合金，其工藝規(guī)程也不同。根據(jù)供貨狀態(tài)的不同，所經(jīng)的工序有所區(qū)別。M狀態(tài)的產(chǎn)品最后要進(jìn)行成品退火，而Y狀態(tài)的產(chǎn)品則不需要。2.3工藝敘述2.3.1供錠1.錠坯的尺寸錠坯的尺寸應(yīng)考慮產(chǎn)品的品種、規(guī)格，考慮生產(chǎn)規(guī)模、設(shè)備條件和鑄造方法等因素，選擇錠坯的尺寸要綜合考慮，因?yàn)樵黾渝V坯的厚度，可以減少整個(gè)工序的輔助時(shí)間，提高設(shè)備發(fā)利用率；錠坯越厚幾何廢料和工藝損失越少，錠坯尺寸越大就越有利于連續(xù)化的生產(chǎn)。但是過(guò)厚的錠坯會(huì)帶來(lái)嚴(yán)重的偏析，以及鑄造和軋制上的困難，但是現(xiàn)在連續(xù)化生產(chǎn)的錠

23、坯已經(jīng)不受這個(gè)限制。鑄錠的寬度主要由成品寬度確定，一般考慮軋制時(shí)的寬展量和切邊量，然后去成品寬度的整數(shù)倍作為鑄錠的寬度。鑄錠寬度可用下式計(jì)算： B=nb+b- B 式中：b成品寬度，mm； n成品寬度的倍數(shù)； b總切邊量，mm； B熱軋寬展量，mm；根據(jù)計(jì)算產(chǎn)品的規(guī)格，本設(shè)計(jì)所選鑄錠尺寸如表2-7所示。錠坯加熱熱軋銑面粗軋剪切退火酸洗中軋退火酸洗精軋 M 退火Y酸洗Y2剪切入庫(kù)包裝檢驗(yàn)圖2-1 生產(chǎn)工藝流程圖表2-6 計(jì)算產(chǎn)品的生產(chǎn)工藝流程工序流程號(hào)合金牌號(hào)H62H62H65H65產(chǎn)品規(guī)格0.43×3151.5×2100.80×2060.18×198供貨

24、狀態(tài)MY2YM1熔鑄2銑面3加熱4熱軋5銑面6粗軋7剪切8退火9酸洗10中軋11退火12酸洗13精軋14退火15酸洗16矯直剪切17驗(yàn)收18包裝19入庫(kù)表2-7 鑄錠尺寸規(guī)格產(chǎn)品牌號(hào)、規(guī)格鑄錠規(guī)格（長(zhǎng)×寬×厚），mmH62 0.43*3151800×305×110H62 1.5*2101800×200×110H65 0.8×2061800×193×110H65 0.18*1981800×186×1102.錠坯的質(zhì)量要求通常對(duì)軋制用的錠坯品質(zhì)提出如下要求并嚴(yán)格檢查：錠坯的化學(xué)成分及宏觀組

25、織應(yīng)符合標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定；尺寸及偏差應(yīng)滿足工藝的要求，以防止因厚度偏差過(guò)大而影響軋制過(guò)程中的品質(zhì)；嚴(yán)格檢查表面品質(zhì)，不但要求表面無(wú)缺陷，還要保證表面銑削刀痕不超出規(guī)定，以及修理合格；要求鑄錠內(nèi)部沒(méi)有縮孔、氣孔、夾雜、偏析及裂紋等缺陷。2.3.2熱軋熱軋是指金屬及合金在再結(jié)晶溫度以上的軋制過(guò)程。一般金屬熱軋時(shí)溫度較高，但室溫下產(chǎn)生再結(jié)晶的鉛、鎘和錫等，室溫軋制也屬熱軋。熱軋的特點(diǎn)如（1）能顯著地降低能耗，所以凡能熱軋開(kāi)坯的金屬都采用熱軋。（2）改善了金屬及合金的加工性能。因?yàn)闊彳垖㈣T造狀態(tài)的粗大晶粒破碎，顯微裂紋愈合，減少或消除鑄造缺陷。所以熱軋能把低塑性鑄態(tài)組織轉(zhuǎn)變?yōu)樗苄暂^高的變形組織，改善了加工性

26、能。（3）熱軋可采用大鑄錠、大壓下量軋制。這不僅提高了生產(chǎn)率，而且為提高軋制速度，實(shí)現(xiàn)軋制過(guò)程連續(xù)化及自動(dòng)化創(chuàng)造了條件。但是，熱軋產(chǎn)品的尺寸難以控制，精度較差；熱軋難以控制產(chǎn)品所需幾學(xué)性能，強(qiáng)度指標(biāo)較低，而且性能波動(dòng)范圍大；高溫下金屬氧化等原因，產(chǎn)品表面質(zhì)量不高。因此，有色金屬板帶材生產(chǎn)中，熱軋絕大部分只是為冷軋?zhí)峁┡髁稀?.熱軋溫度熱軋溫度包括熱軋開(kāi)軋溫度和終軋溫度。（1）開(kāi)軋溫度 合金的狀態(tài)圖是確定熱軋溫度范圍最基本的依據(jù)。理論上熱軋開(kāi)軋溫度取合金熔點(diǎn)溫度的0.85-0.90左右，但應(yīng)考慮低熔點(diǎn)相的影響。熱軋溫度過(guò)高，容易出現(xiàn)晶粒粗大，或晶間低熔點(diǎn)相的熔化，導(dǎo)致加熱時(shí)鑄錠過(guò)熱或過(guò)燒，熱軋時(shí)

27、開(kāi)裂或軋碎。塑性圖在一定程度上反映了金屬的高溫塑性情況，它是確定熱軋溫度范圍的主要依據(jù)。根據(jù)塑性圖可以選擇塑性最高、強(qiáng)度最小的熱軋溫度范圍。（2）終軋溫度 塑性圖不能反映熱軋終了金屬的組織與性能。當(dāng)熱軋產(chǎn)品組織性能有一定要求時(shí)，必須根據(jù)第二類再結(jié)晶圖確定終軋溫度。終軋溫度要保證產(chǎn)品所要求的性能和晶粒度。溫度過(guò)高晶粒粗大，不能滿足性能要求，而繼續(xù)冷軋會(huì)產(chǎn)生軋件表面桔皮和麻點(diǎn)等缺陷，當(dāng)冷軋加工率較小時(shí)，還難以消除。終軋溫度過(guò)低引起加工硬化，能耗增加，再結(jié)晶不完全導(dǎo)致晶粒大小不均及性能不合。終軋溫度還取決于相變溫度，在相變溫度以下，將有第二相析出，其影響由第2相的性質(zhì)決定。一般會(huì)造成組織不均，降低合

28、金塑性，造成裂紋以致開(kāi)裂，終軋溫度一般取相變溫度的0.65-0.7左右。部分銅合金的熱軋溫度范圍見(jiàn)表2-8所示。2.熱軋速度為了提高生產(chǎn)率，保證合理的終軋溫度應(yīng)采用高速軋制。但是，熱軋過(guò)程中硬化和軟化過(guò)程的轉(zhuǎn)化方向，關(guān)鍵取決于變形速度，而軋制速度是影響熱軋變形速表2-8 銅合金熱軋溫度合金開(kāi)軋溫度，終軋溫度，H96、H90800850470700H80、H70、H68750800450700H65、H62750800450700H59、HPb59-1650800700度的一個(gè)重要因素?？梢?jiàn)，熱軋速度不僅直接影響生產(chǎn)率，還通過(guò)變形速度影響金屬的塑性。如果提高軋制速度有利于金屬塑性增加過(guò)程的進(jìn)行，

29、應(yīng)提高軋制速度。相反，如果提高軋制速度使金屬向塑性減小的過(guò)程進(jìn)行，應(yīng)降低軋速。對(duì)于變速可逆式軋機(jī)，開(kāi)始軋制時(shí)為有利于咬入，軋制速度較低，咬入后升速至穩(wěn)定軋制，軋制速度較高；即將拋出時(shí)降低軋制速度，實(shí)現(xiàn)低速拋出。這速度有利于減少溫降和提高軋機(jī)的生產(chǎn)率。生產(chǎn)中根據(jù)不同的軋制階段，確定不同的熱軋速度制度。一般可分為3個(gè)階段：(1)開(kāi)始軋制階段 因?yàn)殇撳V厚而短，絕對(duì)壓下雖較大，咬入困難，而且是變鑄造組織為加工組織，以免鑄錠缺陷引起軋裂，所以采用較低的軋制速度。(2)中間軋制階段 為了控制終軋溫度和提高生產(chǎn)本，只要條件允許，應(yīng)盡設(shè)采用高速軋制。(3)最后軋制階段 因軋件薄而長(zhǎng)，溫降大使軋件頭尾和中間溫差

30、大，為保證產(chǎn)品性能與精度，應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況選用適當(dāng)?shù)能堉扑俣?。有色金屬熱軋時(shí)變形速度范圍。對(duì)重有色金屬的變形速度，銅為8-10S-1，黃銅H68、H70、H90為6-18 S-1。本設(shè)計(jì)中熱軋機(jī)采用500×700二輥可逆熱軋機(jī)，軋制速度為：0.75-1.5m/s。3.熱軋壓下制度熱軋壓下制度主要包括熱軋總加工率和道次加工率的確定、軋制道次、立輥軋邊及換向軋制等。(1)總加工率的確定原則 大多數(shù)有色金屬及合金的熱軋總加工率可達(dá)90以上。當(dāng)鑄錠厚度和設(shè)備條件已確定時(shí)，確定總加工率的原則如下。1）金屬及合金的性質(zhì)。高溫塑性范圍較寬，熱脆性小，變形抗力低的金屬及合金熱軋總加工率大，如H62黃銅

31、。2）產(chǎn)品質(zhì)量要求。供冷軋用的坯料，熱軋總加工率應(yīng)留有足夠的冷變形量，以便控制產(chǎn)品性能等；對(duì)熱軋產(chǎn)品為保證性能要求，熱軋總加工率的下限應(yīng)使鑄造組織轉(zhuǎn)變?yōu)榧庸そM織。3）軋機(jī)能力及設(shè)備條件。軋機(jī)最大工作開(kāi)口度和最小軋制厚度差越大，鑄錠越厚，熱軋總加工率越大，但鑄錠厚度受軋機(jī)開(kāi)口度和輥道長(zhǎng)度等限制。4）鑄錠尺寸及質(zhì)量。鑄錠厚且質(zhì)量好，加熱均勻，熱軋總加工率相應(yīng)增加。(2)道次加工率的確定原則 制定道次加工率應(yīng)考慮合金的高溫性能、咬入條件、產(chǎn)品質(zhì)量要求及設(shè)備能力。不同軋制階段道次加工率確定的原則如下。1）開(kāi)始軋制階段，道次加工率比較小，因?yàn)榍皫椎来沃饕亲冭T造組織為加工組織，滿足吱入條件 。2）中間軋

32、制階段，隨金屬加工性能的改善，如果設(shè)備能力允許應(yīng)盡量增大道次加工率。最大道次加工率。3）最后軋制階段一般道次加工率減小。熱軋最后兩道次溫度較低，變形抗力較大，其壓下量應(yīng)在控制板凸度的基礎(chǔ)上，保持良好的板形條件和厚度公差。(3)立輥軋邊和軋制道次 有時(shí)為了防止熱軋裂邊，限制寬展，控制軋件寬度，軋制幾道次之后來(lái)用立輥軋邊，并按工藝要求調(diào)整立輥的壓下量。軋制道次取決于道次加工率的分配。一般總加工率大，道次加工率小，鑄錠較寬時(shí)，軋制道次數(shù)多。在可能的條件下，應(yīng)減少軋制道次。本設(shè)計(jì)各計(jì)算產(chǎn)品的總加工率見(jiàn)表2-9所示。表2-9 各計(jì)算產(chǎn)品的總加工率計(jì)算產(chǎn)品牌號(hào)、規(guī)格mm軋前厚度，mm軋后厚度，mm總加工率

33、，%H62 0.43*315110595.45H62 1.5*2101106.8193.81H65 0.8×2061106.8193.81H65 0.18*198110595.454.熱軋時(shí)的冷卻潤(rùn)滑(1)冷卻潤(rùn)滑的作用 熱軋是軋件與軋輥處于高溫、高壓及高摩擦條件下的軋制過(guò)程。熱軋時(shí)冷卻潤(rùn)滑的作用是：1）冷卻軋輥，減少摩擦，降低能耗，提高生產(chǎn)率；2）防止輥面粘著金屬粉末(防止粘輥)，改善產(chǎn)品表面質(zhì)量；3）減少輥面磨損及龜裂，增加軋輥使用壽命；4）控制輥型，改善板形。(2)冷卻潤(rùn)滑劑的要求 有色金屬熱軋時(shí)使用的冷卻潤(rùn)滑劑有3種類型：純油、油水混合物和乳液。純油中植物油比礦物油的潤(rùn)滑效果

34、好。乳液是由基礎(chǔ)油、乳化劑及添加劑組成，先制成乳化油，使用時(shí)再加水配制而成。對(duì)熱軋冷卻潤(rùn)滑劑的要求有：1）潤(rùn)滑油閃點(diǎn)高，高溫潤(rùn)滑性好；2）潤(rùn)滑劑燃燒后不留殘灰和油垢；3）較高的油膜強(qiáng)度。油膜強(qiáng)度高，承受軋制壓力大而且油膜不破裂，防止粘輥；4）乳液應(yīng)只有穩(wěn)定性高、熱分離性好、易于破乳及使用周期長(zhǎng)等特點(diǎn)。穩(wěn)定性高，使用過(guò)程中油與水不分層。熱分離性好，乳液噴到輥面上，溫度高使油水分離，油起潤(rùn)滑作用，水起冷卻作用。當(dāng)乳液老化變質(zhì)報(bào)廢時(shí)，易于破乳，排放不污染環(huán)境；5）不腐蝕軋件和軋輥；6）來(lái)源廣，成本低，使用管理方便，對(duì)環(huán)境污染小。(3)冷卻潤(rùn)滑劑 銅及銅臺(tái)金一般采用水直接冷卻潤(rùn)滑軋輥。因冷卻水潤(rùn)滑性能

35、較差，有時(shí)還采用涂油或噴油潤(rùn)滑，其潤(rùn)滑劑有機(jī)油、機(jī)油加煤油及蓖麻油等。鋅及鋅合金，采用石蠟、石蠟加硬脂、糠油加煤油等，軋輥采用間接水冷法，即冷卻水通過(guò)空心軋輥控制輥溫。(4)軋液的使用與管理 為了達(dá)到乳液最佳使用效果，延長(zhǎng)使用壽命，降低乳液消耗，生產(chǎn)中，對(duì)熱軋乳液的正確使用與管理，也是非常重要的。乳液的使用，包括濃度、溫度和使用壽命等。乳液濃度是影響乳液使用性能的主要因素之一。隨乳液濃度增加，潤(rùn)滑性能變好，但濃度過(guò)大，冷卻性能變差，又使軋件咬入困難。相反，濃度太小潤(rùn)滑性能變差，軋件容易粘輥，甚至?xí)p輥。使用溫度主要考慮乳液的腐敗變質(zhì)，及滿足冷卻性能要求，一般控制在50-60。當(dāng)乳液表面有一層發(fā)

36、黑的霉變物質(zhì)，且pH值急劇降低，產(chǎn)品表面惡化時(shí)，必須更換。在使用過(guò)程中要加強(qiáng)乳液過(guò)濾。乳液管理有濃度、水質(zhì)、pH值及防腐管理等。濃度管理是指擰制乳液濃度在某一范圍之內(nèi)變化。配制乳液應(yīng)盡量使用硬度較低的工業(yè)水。乳液一般呈弱堿性，通常pH值為7.59.0，超過(guò)這一范圍，對(duì)金屬腐蝕性較強(qiáng)；pH7.0，乳液易腐敗變質(zhì)。此外，采用殺菌防腐和加強(qiáng)乳液循環(huán)系統(tǒng)衛(wèi)生管理，以取得更大的經(jīng)濟(jì)效益。本設(shè)計(jì)采用的冷卻潤(rùn)滑劑是乳液，即濃度為1.0-1.5%水溶液。在使用時(shí)提前1小時(shí)將乳液加熱到40-50。5.熱軋制品的主要缺陷及產(chǎn)生原因熱軋制品主要有表面不合、板形不良、厚度超差及機(jī)械性能不合等缺陷，分析產(chǎn)生的原因，找出

37、消除措施，對(duì)減少熱軋廢品提高成品率具有重要意義。(1)表面缺陷 制品表面有氣泡與起皮、裂紋、裂邊、分層或?qū)恿?、劃傷與擦傷、粘輥等缺陷。氣泡與起皮的主要原因是鑄錠質(zhì)量問(wèn)題。熔鑄時(shí)含氣量高；鑄錠表面質(zhì)量差，或銑面時(shí)表面缺陷未消除；鑄錠加熱溫度過(guò)高或時(shí)間過(guò)長(zhǎng)；應(yīng)提高熔鑄質(zhì)量，嚴(yán)格控制鑄錠處理工藝。 表面裂紋主要與金屬性能、冷卻潤(rùn)滑及鑄錠加熱氣氛有關(guān)。鑄造質(zhì)量，道次壓下量分配等也有影響。通過(guò)加強(qiáng)冷卻潤(rùn)滑，減小摩擦，合理分配道次壓下量，減小表層變形；根據(jù)金屬性能，合理控制鑄造工藝和鑄錠加熱制度，減少鑄造裂紋，防止過(guò)熱出現(xiàn)熱軋裂紋。 裂邊的原因主要是鑄錠加熱溫度低，金屬塑性較差，冷卻潤(rùn)滑不良，道次加工率太

38、大，或立輥軋邊不當(dāng)，輥型控制不好；出現(xiàn)邊部拉應(yīng)力產(chǎn)生裂邊?？刂萍訜釡囟?，加強(qiáng)冷卻潤(rùn)滑，適當(dāng)減小道次加工率，減少或防止熱軋裂邊。分層或?qū)恿?，通常熱軋低塑性合金時(shí)，道次壓下量分配不合理，變形不深透產(chǎn)生表層變形，致使軋件中部出現(xiàn)附加拉應(yīng)力，產(chǎn)生分層或?qū)恿眩瑖?yán)重時(shí)會(huì)出現(xiàn)“張嘴”。適當(dāng)增加道次加工率，減少不均勻變形；加強(qiáng)冷卻潤(rùn)滑，防止粘輥，沿軋向鑄錠頭尾呈圓弧形或楔形，人為增加外端作用，防止分層或?qū)恿选?劃傷與擦傷主要是軋件出輥速度和輥道或卷取機(jī)的線速度不同步，卷取時(shí)卷得過(guò)松或過(guò)緊，產(chǎn)生劃傷與擦傷。軋輥與輥道或卷取機(jī)速度匹配要合理，要經(jīng)常清擦輥道，給予消除。 粘輥是由于金屬氧化嚴(yán)重，粘性較大，冷卻潤(rùn)滑劑

39、性能較差時(shí)產(chǎn)生的。選擇性能好濃度適當(dāng)?shù)睦鋮s潤(rùn)滑劑；安裝清輥器，研磨免輥粗糙度要適當(dāng)；可消除粘輥，提高產(chǎn)品表面質(zhì)量。(2)板形不良 熱軋板形不良主要有側(cè)彎(鐮刀形)、波浪等。側(cè)彎是兩邊壓下不一致；鑄錠加熱不均；冷卻潤(rùn)滑劑沿寬向分布不一致；輥型控制不當(dāng)；送科不正或不對(duì)中產(chǎn)生的。經(jīng)常測(cè)量厚度，檢查調(diào)整兩邊壓下，正確使用導(dǎo)尺，檢查冷卻潤(rùn)滑系統(tǒng)是否正常等措施，消除側(cè)彎、波浪，當(dāng)原始輥型凹度過(guò)大，或軋輥溫度低，壓下量大；冷卻潤(rùn)滑劑流量大，會(huì)產(chǎn)生兩邊波浪。相反，則產(chǎn)生中間波浪。根據(jù)熱軋工藝與板形情況，合理設(shè)計(jì)與控制輥型，合理分配壓下量；控制好板寬方向冷卻潤(rùn)滑劑流量，使板寬方向壓下均勻；及時(shí)換輥，提高操作水平

40、，消除波浪。(3)厚度超差 操作不當(dāng)，鑄錠加熱溫度波動(dòng)太大，道次壓下量分配不當(dāng)，軋制速度變化太大，測(cè)量不準(zhǔn)確，會(huì)出現(xiàn)厚度超差。根據(jù)鑄錠溫度和輥型，合理調(diào)整壓下量；經(jīng)常測(cè)量厚度，校對(duì)測(cè)量?jī)x或千分尺；在升降速時(shí)應(yīng)及時(shí)調(diào)整壓下，嚴(yán)格控制加熱溫度，防止厚度超差。(4)標(biāo)準(zhǔn)溫度、機(jī)械性能不合 其產(chǎn)生的主要原因是終軋溫度控制不當(dāng)；或鑄錠的化學(xué)成分不符合；加熱溫度不合理等。為使機(jī)械性能合格，必須嚴(yán)格遵守?zé)彳埞に囍贫龋侠砜刂平K軋、軋制速度和鑄錠加熱溫度，保證鑄錠化學(xué)成分符合標(biāo)準(zhǔn)。2.3.3銑面因表面缺陷及鑄錠內(nèi)部的氣孔、夾渣及裂紋等多聚集于鑄錠表面層，常用銑削或刨削的方法將鑄錠表面剝?nèi)ヒ粚樱韵T錠表面缺

41、陷，這就是銑面。對(duì)于不銑面的鑄錠局部表面缺陷，一般用鉆頭、風(fēng)鏟及金屬刷等機(jī)械方法修理或消除。對(duì)于軋制時(shí)邊部易碎裂的，還應(yīng)銑側(cè)面。鑄錠銑面后應(yīng)光潔平整，厚度均勻。銑面分單面銑和雙面銑兩種。單面銑是坯料通過(guò)銑床依次只能銑一個(gè)面，然后再銑另一面的銑削過(guò)程。單面銑削量一般控制在0.250.5mm，黃銅取下限，紫銅取上限。雙面銑是坯料通過(guò)銑床一次先后銑削上下兩個(gè)表面的過(guò)程，它不僅能銑面，還帶立銑裝置可以銑邊。雙面銑削機(jī)列結(jié)構(gòu)復(fù)雜，投資大，適應(yīng)大中型工廠。這種銑面機(jī)來(lái)料來(lái)料厚度為620mm，雙面銑削量控制為0.51.0mm，另外，引進(jìn)了水平連鑄機(jī)列在線雙面銑削機(jī)，對(duì)連鑄坯進(jìn)行銑面或同時(shí)銑邊。為了保證帶材的

42、表面質(zhì)量，本設(shè)計(jì)中采用線外雙外銑削機(jī)列，對(duì)熱軋后的帶材進(jìn)行銑面，雙面銑削量為0.5mm，若帶坯表面質(zhì)量不好時(shí)，可視情況增大銑削深度。2.3.4冷軋冷軋是獲得并保證產(chǎn)品品質(zhì)的關(guān)鍵工序。冷軋通常是指金屬及其合金再結(jié)晶溫度以下的軋制過(guò)程。冷軋過(guò)程產(chǎn)生加工硬化，隨著變形程度的增加，材料的強(qiáng)度和變形抗力不斷增加，而塑性降低。冷軋的特點(diǎn)是：冷軋的產(chǎn)品有均勻的組織和性能，有較高的強(qiáng)度；產(chǎn)品的尺寸精度高，表面品質(zhì)好，；可通過(guò)變形程度和熱處理的控制和，獲得各種性能和狀態(tài)的產(chǎn)品；冷軋可生產(chǎn)薄材或箔材。冷軋工藝制度包括冷軋壓下制度、冷軋時(shí)的張力、冷軋的速度、冷卻潤(rùn)滑等。1.冷軋的分類根據(jù)冷軋的目的不同，可將冷軋分為

43、開(kāi)坯、粗軋、中軋和精軋四種類型。冷軋開(kāi)坯是對(duì)于不適于熱軋的合金或水平連鑄坯，用冷軋發(fā)方法將錠坯軋至3.56mm的軋制過(guò)程；把熱軋的412mm的板坯或卷坯，冷軋至26mm的過(guò)程叫粗軋；將粗軋后繼續(xù)加工壓薄的冷軋過(guò)程叫中軋；把最后軋制成成品的工序稱為精軋。成品精軋前的軋制工序叫預(yù)精軋，預(yù)精軋的制品稱做預(yù)成品。冷軋過(guò)程與熱軋不同的是，它可以在不同的軋機(jī)上進(jìn)行，也可以在同一軋機(jī)上完成。2.冷軋壓下制度冷軋壓下制度主要包括總加工率的確定和道次加工率的分配?？偧庸ぢ室话惴譃閮纱瓮嘶鹬g的總加工率，稱中間冷軋總加工率；為控制產(chǎn)品最終性能及表面質(zhì)量，所選定的總加工率成為成品冷軋總加工率。（1）中間冷軋總加工率

44、 在合金塑性和設(shè)備能力允許的條件下，一般盡可能采用大的總加工率，以提高生產(chǎn)率。確定總加工率的原則是：1）充分發(fā)揮合金塑性，盡可能采用大的總加工率，減少中間道次或其它工序，縮短工藝流程，提高生產(chǎn)率和降低成本。2)保證產(chǎn)品質(zhì)量，防止總加工率過(guò)大產(chǎn)生裂邊和斷帶，惡化表面質(zhì)量。而且總加工率不能位于臨界變形程度范圍，以免退火后出現(xiàn)大晶粒及晶粒大小不均。3)充分發(fā)揮設(shè)備能力，保證設(shè)備安全運(yùn)轉(zhuǎn)，防止損壞設(shè)備部件或燒壞電機(jī)等事故出現(xiàn)。生產(chǎn)中，中間冷軋總加工率的大小與設(shè)備結(jié)構(gòu)、裝機(jī)水平、生產(chǎn)力法及工藝要求有關(guān)。（2）成品冷軋總加工率 成品冷軋總加工率的確定，主要取決于技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)產(chǎn)品性能的要求。因此，應(yīng)根據(jù)產(chǎn)品不

45、同狀態(tài)成性能要求，確定成品冷軋總加工率。1）硬或特硬狀態(tài)產(chǎn)品，其最終性能主要取決于成品冷軋總加工率。根據(jù)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)產(chǎn)品性能的要求，按金屬機(jī)械性能與冷軋加工率的關(guān)系曲線，確定成品冷軋總加工率的范圍。然后，經(jīng)試生產(chǎn)，通過(guò)性能檢測(cè)，確定冷軋總加工率的大小。2)半硬狀態(tài)產(chǎn)品，冷軋總加工率可以根據(jù)對(duì)其性能的要求，按金屬機(jī)械性能與冷軋加工率的關(guān)系曲線確定；也可以利用冷軋至全硬后的產(chǎn)品，好低溫退火控制性能。半硬狀態(tài)產(chǎn)品，采用加工率控制性能，操作較方便，性能控制較準(zhǔn)確且穩(wěn)定。一般熱處理設(shè)備較落后，或軋機(jī)能力較小及退火工藝要求極嚴(yán)的情況下，大多采用加工率控制性能。采用低溫退火控制性能，在設(shè)備條件允許的情況下，可

46、增大成品冷軋總加工率，減少工序，縮短生產(chǎn)周期；有利于板形及尺寸精度控制。一般現(xiàn)代化水平較高的工廠，大多采用低溫退火控制性能。3)軟狀態(tài)產(chǎn)品的性能主要取決于成品退火工藝，但退火前的成品冷軋總加工率，對(duì)成品退火了藝及最終機(jī)械性能，也有很大影響?？偧庸ぢ试酱?，再結(jié)晶退火溫度可相應(yīng)降低，時(shí)間縮短，延伸率較高。軟態(tài)產(chǎn)品多數(shù)用來(lái)作深沖或沖壓制品。因此除保證強(qiáng)度和延伸率要求之外，還要控制深沖值和一定的晶粒度。深沖值與晶粒度大小有關(guān)，所以軟態(tài)產(chǎn)品應(yīng)根據(jù)第一類再結(jié)晶圖(加工率、退火溫度和晶粒度的關(guān)系圖)確定成品冷軋總加工率。4)對(duì)表面要求光亮的產(chǎn)品，常用拋光軋輥進(jìn)行拋光軋制。因?yàn)椴唤o一定冷軋加工率得不到光潔的表

47、面，而加工率太大也起不到拋光亮面的作用。所以，成品冷軋總加工率應(yīng)預(yù)留一定的拋光軋制加工率(3一5左右)。（3）道次加工率的分配 冷軋總加工率確定之后，應(yīng)合理分配各道次的加工率。合理分配道次加工率的基本要求是：在保證產(chǎn)品質(zhì)量、設(shè)備安全的前提下，盡雖減少道次，大加工率軋制，提高生產(chǎn)率。具體分配道次加工率的一般原則如下。1)通常第一道次加工率較大，以充分利用金屬塑性，往后隨加工硬化程度增加，道次加工率逐漸減小。2)保證順利咬入，不出現(xiàn)打滑現(xiàn)象。軋制厚板帶較突出。3)分配道次加工率應(yīng)盡量使各道次軋制壓力相接近，對(duì)穩(wěn)定工藝、調(diào)整輥型有利，尤其對(duì)精軋道次更重要。4)保證設(shè)備安全運(yùn)轉(zhuǎn)，防止超負(fù)荷損壞軋機(jī)部件

48、與主電動(dòng)機(jī)。生產(chǎn)中，根據(jù)設(shè)備、工藝條件及產(chǎn)品要求，可適當(dāng)調(diào)整道次加工率。本設(shè)計(jì)各計(jì)算產(chǎn)品的中間冷軋總加工率控制在50-85%的范圍內(nèi)。3.冷軋的張力軋制帶材必須采用張力。張力通常是指前后卷筒給帶材的拉力，或者是機(jī)架之間互相作用使帶材承受的拉力。張力是靠卷筒與出輥或入輥帶材之間的速度差而建立的。張力在軋制過(guò)程中發(fā)作用歸納起來(lái)有以下幾點(diǎn)。(1)能降低單位壓力，調(diào)整主電機(jī)負(fù)荷。張力使變形抗力減小，軋制壓力降低，能耗下降。前張力使軋制力矩減少，而后張力使軋制力矩增加。當(dāng)前張力大于后張力，能減輕主電機(jī)負(fù)荷。(2)調(diào)整張力能控制帶材厚度。因?yàn)楦淖儚埩Υ笮∧芨淖冘堉茐毫?，由彈跳方程可知軋出厚度發(fā)生變化，因此

49、，調(diào)整張力可實(shí)現(xiàn)板厚控制。增大張力可使帶材軋得更薄，因?yàn)閺埩档蛙堉茐毫?，則軋輥彈性壓扁與軋機(jī)彈跳減小，在不調(diào)整壓下的情況下，可將軋件進(jìn)一步壓薄。(3)調(diào)整張力可控制板形。張力能改變軋制壓力，影響軋輥的彈性彎曲從而改變輥縫形狀。因此，通過(guò)調(diào)整張力大小控制輥型，實(shí)現(xiàn)板形控制，此外，張力能促使金屬沿橫向延伸均勻，以獲得良好板形。(4)防止帶材跑偏，保證軋制穩(wěn)定。防止帶材跑偏（帶材偏離軋制中心線）是實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定軋制的重要措施。跑偏將破壞正常板形或尺寸精度，引起人身或設(shè)備事故，必須加以控制。(5)張力為增大卷重，提高軋制速度，實(shí)現(xiàn)軋制過(guò)程機(jī)械化，以及計(jì)算機(jī)控制創(chuàng)造了有利條件。確定張力的大小應(yīng)考慮合金品種、

50、軋制條件、產(chǎn)品尺寸與質(zhì)量要求。一般隨合金變形抗力及軋制厚度與寬度增加，張力相應(yīng)增大。最大張應(yīng)力不應(yīng)超過(guò)合金的屈服極限，以免發(fā)生斷帶；最小張應(yīng)力必須保證帶材卷緊卷齊。設(shè)計(jì)中選擇張應(yīng)力值q=（0.20.4）0.2，厚帶或高塑性合金取上限，薄帶或低塑性合金取下限。重有色合金薄帶冷軋時(shí)采用的張應(yīng)力一般為100200MPa，有的高達(dá)250300MPa。前張力與后張力的確定：一般后張力大于前張力，帶材不易拉斷，能防止跑偏，降低軋制壓力比較顯著。但是，后張力過(guò)大增加主電機(jī)負(fù)荷，使后滑增大可能打滑，來(lái)料如卷松會(huì)造成擦傷等。相反，前張力大于后張力時(shí)，降低主電機(jī)負(fù)荷，促使變形均勻，有利于控制板性。但是，前張力過(guò)大

51、，帶材卷得太緊，退火易粘結(jié)，軋制易斷帶。生產(chǎn)中應(yīng)根據(jù)具體情況選擇前后張力的大小。軋制過(guò)程中要求張力穩(wěn)定。當(dāng)卷徑增大速度變化未及時(shí)補(bǔ)償，以及工藝因素變化等均導(dǎo)致張力波動(dòng)。一旦波動(dòng)較大，會(huì)影響板形與厚度精度，嚴(yán)重時(shí)甚至斷帶。因此，為了保證產(chǎn)品質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定軋制，必須調(diào)整張力。4.冷軋速度冷軋速度是指軋輥的線速度，它是冷軋的一個(gè)重要參數(shù)。軋制速度的大小直接決定軋機(jī)的生產(chǎn)率，也是衡量軋制技術(shù)水品高低的重要指標(biāo)。為了提高生產(chǎn)率與確保設(shè)備安全，采用低速咬入及拋出，高速穩(wěn)定軋制制度。目前，國(guó)外銅及銅合金最高軋制速度為20m/s，一般軋制速度在10-20m/s左右。生產(chǎn)中，成品精軋制最后兩個(gè)道次為保證板形，采

52、用較低的軋制速度有利于平整；當(dāng)輥溫過(guò)高、裂邊嚴(yán)重時(shí)，應(yīng)適當(dāng)降低軋制速度，具體情況應(yīng)根據(jù)具體條件和工藝要求來(lái)確定軋制速度。本設(shè)計(jì)中冷粗軋時(shí)軋制速度為：1.6-3.8m/s；冷中軋時(shí)軋制速度為：1.3-2.0m/s；冷精軋是軋制速度為：3m/s左右。5.冷軋時(shí)的冷卻與潤(rùn)滑冷軋時(shí)，加工硬化使金屬的變形抗力增加，單位壓力較高，能耗增大。金屬的變形與摩擦熱使軋件和軋輥的溫度升高，當(dāng)加工率大、軋制速度高及壓力大時(shí)更為突出。而且冷軋產(chǎn)品的精度、性能及表面質(zhì)量要求高。因此，冷軋時(shí)的冷卻與潤(rùn)滑對(duì)減小摩擦、降低能耗、控制輥溫、提高產(chǎn)品質(zhì)量及軋輥使用壽命，具有重要的意義。根據(jù)上述的冷軋?zhí)攸c(diǎn)，對(duì)冷卻潤(rùn)滑劑有較高的要求

53、：基礎(chǔ)油的粘度要適當(dāng)；潤(rùn)滑性能良好，摩擦系數(shù)?。挥湍?qiáng)度要大，在高壓下不破壞，并能均勻附著且附著力較大；不腐蝕軋件和軋輥，并容易去除；閃點(diǎn)要適當(dāng)；對(duì)人體無(wú)害；來(lái)源廣價(jià)格低。冷軋的冷卻潤(rùn)滑劑，必須根據(jù)合金特性、產(chǎn)品質(zhì)量要求、軋制壓力及軋制速度等具體條件，選擇不同性能的冷卻潤(rùn)滑劑。冷軋重有色金屬常用潤(rùn)滑油和乳液進(jìn)行冷卻潤(rùn)滑。目前我國(guó)重有色金屬冷軋采用全油潤(rùn)滑不多，不少帶材軋機(jī)采用乳液潤(rùn)滑，但乳液對(duì)軋件表面腐蝕性較強(qiáng)，惡化表面質(zhì)量。所以，國(guó)外普遍采用全油冷卻潤(rùn)滑，或粗軋用乳液，精軋用全油冷卻潤(rùn)滑。高速冷軋時(shí)，出現(xiàn)輥溫過(guò)高、輥溫不均及粘輥問(wèn)題，采用乳液型潤(rùn)滑劑大大改善了冷卻及潤(rùn)滑效果，有利于輥型和輥溫

54、的控制。傳統(tǒng)的乳液是水和3%10%的乳劑配制而成的，乳劑的成分是9.5%10.5%的油酸，5.5%6.5%的三乙醇胺和85%83%的機(jī)油。使用乳液時(shí)要注意清除臟物、回收和更換。一般采用循環(huán)過(guò)濾裝置將乳液回收再利用。本設(shè)計(jì)中冷軋時(shí)采用的冷卻潤(rùn)滑劑為上述配方的乳液，使用時(shí)配制成濃度為2-4%的水溶液。6.冷軋的廢品冷軋中常出現(xiàn)的缺陷，歸納起來(lái)主要有厚度超差、板形不良、表面缺陷及性能不合等。(1)厚度超差 產(chǎn)生厚度超差的原因有：當(dāng)坯料厚度波動(dòng)太大或超差；坯料熱處理后性能不均；壓下分配不合理，操作或控制不當(dāng)；張力不穩(wěn)定或頭尾失張；升降速度時(shí)未及時(shí)調(diào)整壓下；潤(rùn)滑冷卻不均；測(cè)量不準(zhǔn)確等均會(huì)產(chǎn)生厚度超差。(2)板形不良 冷軋板形不良主要有波浪（單邊、中間、兩邊及側(cè)邊）、瓢曲、壓折、翹曲及側(cè)彎大等。產(chǎn)生波浪的原因很多，實(shí)際生產(chǎn)中可能是其中某一個(gè)或幾個(gè)原因，應(yīng)視具體情況來(lái)分析。壓折是不均勻延伸產(chǎn)生的局部折皺，多出現(xiàn)于冷軋薄板帶。壓折導(dǎo)致擦傷、劃傷，易發(fā)生斷帶及擦傷輥面等。壓折產(chǎn)生的原因和波浪相似，當(dāng)料入輥不對(duì)中，或卷筒中心偏離軋制中心線；軋制過(guò)程突然斷帶，停車不及時(shí)；來(lái)料板形不好，壓下量太大與輥型不相適應(yīng)；張力太小或波動(dòng)太大；潤(rùn)滑不均，輥溫過(guò)高等，均會(huì)產(chǎn)生壓折現(xiàn)象。翹曲