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1、江西理工大学生.届本科毕业设计（论文）第一章 车间设计总论（铜带材） 1.1车间设计的一般概论本设计是为了拟建一个年产量为2万吨的铜合金带材车间，主要内容包括生产工艺、设备、土建、供水和排水、供气、供电、运输、采暖与通风等设计。本设计主要生产普通黄铜带材，并且根据不同产品的牌号、状态具体制定不同的生产工艺流程，合理的选择工艺设备，并对车间劳动组织、供水和排水、供气、供电、运输、采暖、通风 、厂房建筑等进行统筹安排和优化设计。1.2可行性研究随着中国经济进入新一轮投资、出口、消费的高速增长周期，汽车、建筑、通讯产品等进入消费热潮，涉及铜带材的产品种类越来越多，主要包括水箱用黄铜带、电缆带、接插件
2、用高档铜带、框架材料、变压器铜带等。其中普通黄铜带材是需求量最大的品种，广泛应用于五金、装饰、机械、电子、电器、厨卫等行业。随着中国经济的持续快速的增长，人民生活水平不断地提高，消费观念有了很大的改变，黄铜因其美丽的色泽，优良的性能深受人们的青睐，使传统的五金、装饰行业对普通黄铜带的需求量大为增加。另一方面，随着电子、电器行业的快速发展带动了以黄铜带为基材的接插件材料需求的快速增长。据有关部门预测，到2010年，我国黄铜带材的需求量将达65.8万吨。从我国黄铜带材的市场情况来看，建立一个生产黄铜带材的车间是可行的。1.3设计的指导思想 1.3.1车间设计的依据在进行车间设计之前，应从技术经济部
3、分取得设计任务，而设计任务是有关部门根据国家计划经过充分讨论订出指定的。其基本内容有：1.车间的生产规模，生产品种；2.车间的生产方案；3.建厂地址，厂区范围和资源情况，水文地质，原材料、燃料、动力、供水以及供电等供应情况，还有运输情况等；4.要求达到的经济效益和技术水平；5.投资以及劳动定员的控制数字；6.环保情况。本设计车间生产规模为年产量2万吨，所生产的产品为普通黄铜带材。设计过程中，对各生产方案进行比较选择，选择了一个符合本设计产品的生产方案；而且综合考虑了水文地质，原材料、燃料、动力、供水、供电、运输等情况，将厂址选在安徽芜湖。1.3.2设计工作的原则1.遵守国家的法律，法规，贯彻执
4、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.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车间概况本着以上的设计指导思想，本车间由两个主要生产区及其辅助生产区组成。车间总长度220m，宽75m，总面积为14490m2，总人数274人，项目总投资2
5、3108.19万元，车间生产总成本102229.76万元，年平均销售额115494.41万元，年总利润5802.42万元,投资回收期为5.6年。具体叙述如下。1.4.1热轧区、冷轧区热轧区和冷轧区的主要任务是提供满足性能要求的板坯和将原始板坯轧制至适合的厚度，主要设备有：步进式加热炉、热轧机、冷轧机。辅助设备有：铣面机组、剪切机等。1.4.2精整区精整区的主要任务是和对板带材矫直及检测、切边、成品检验等。使处理过的产品具有符合所要求的外形尺寸和组织性能。主要设备有矫直机组、剪切机组、退火炉等设备。1.4.3辅助生产区辅助生产区的主要任务是为主要生产区提供辅助性的服务，保证生产的顺利进行。如：原
6、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、磨辊车间、金属打包车间等。1.5厂址选择一般来讲，铜板带加工厂有两种厂址选择方案，一为靠近原材料厂，二为靠近消费市场。把加工厂建在靠近消费市场的地方，有利于开拓市场和提高服务质量，但对带材加工厂，其用户会遍及全国各地，因此把工厂建在某个消费相对集中的地区，必然会存在原料和成品的运输问题。而厂址靠近原材料厂，其经济利益是显而易见的。一些不利因素可以通过加强管理，在热点地区建立销售中心等方式弥补。其优点主要有：1.不需要长途运输铜锭，可节省运输成本200元/吨左右。2.可得到一个较低的运行成本、仅电费就可节省1504
7、50元/吨；3.避免了治炼厂成品和铜加工的库存。4.可减少板带加工厂的铜锭供销人员和费用。本设计选择第一种方案，即在原料厂附近建厂。我国主要产铜大省有江西、安徽、洛阳等。但是如果将这些产铜大省优劣加以比较的话，安徽铜工业发展的前景是显而易见的。据国内有关专家介绍，中国加入WTO以后，很难与国外，特别是与澳大利亚的铜工业相抗衡。安徽芜湖距离南京不到100公里，是全国的铁路和水路交通的枢纽，而且该地人力资源丰富。故安徽发展铜工业优势十分明显。从以上分析可见，在安徽芜湖建厂是比较符合要求的。1.6设计任务本次车间设计在对安徽楚江精诚铜业有限公司及广州铜材厂的相关工艺和设备进行调研之后，新建一个年产2
8、万吨铜合金带材的生产车间。其中包括如下任务。1.技术任务1） 确定产品品种、规格、质量标准及年产量。2） 确定产品的生产方案及生产工艺过程，选取主要设备确定其必要的数量。3） 选择与计算辅助设备。4） 计算完成年计划产量所需的原料，材料及动力消耗。5） 提出动力、运输、照明、采暖、通风、供水、排水等各项设计要求。6） 计算车间所需面积，车间内主要设备与辅助设备的布置。7） 确定厂房形式和主要尺寸，画出车间平面布置图，提出安全环保等措施。2.组织任务确定车间的生产劳动组织，确定职工人数及编制，制定劳动定额等。3.经济任务计算及制订基本建设投资额，生产预算，计划单位产品成本和综合技术经济指标。第二
9、章 车间工艺设计2.1生产方案的选择2.1.1产品方案的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。编制产品方案应遵循以下原则：(1)国民经济发展对产品的要求根据国民经济各部门对产品数量、质量和品种等方面的需要情况，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、投资等的可能性。根据市场调研及上述原则，本设计中所确定的产品方案如表2-1所示。2.1.2计算产品的选取车间拟生产的产品品种、规格及状
10、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类编组，从中选择典型产品作为计算产品。选择计算要注意以下几点：(1)有代表性：这些计算产品从车间总体来说，在合金、品种、规格、状态、产量和工艺特点等方面必须具有代表性。(2)通过所有的工序：指所选的计算产品要通过各工序，但不是说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。(4)计算产品要留一定的调整余量。根据产品方案和计算产品的选取原则，本设计计算产品如表2-
11、2所示。表2-1 产品方案表品种牌号状态规格mm参考标准厚度宽度普通黄铜带H62H65H68MY2YT0.050.2300GB/T2059-20000.20.496000.52.01000水箱主片和水室用黄铜片H65H68MT0.71.2100600灯饰、制锁等制件用黄铜带H90Y0.051.530125H62Y20.122.030125散热器冷却管黄铜带H70H90YY20.10.1820300电容器专用黄铜带H62YY20.101.0100300H62H65Y0.100.8080280钟表用黄铜带H65H68Y、Y2T、M0.150.50203000.501.20100600表2-2 计算
12、产品表序号合金牌号产品规格状态年产量T技术标准用途1H620.43315M5600GB/T2059-2000装饰、服辅等用黄铜带2H621.5210Y22400GB/T2059-2000灯饰、制锁等制件3H650.8206Y8400GB/T2059-2000钟表用黄铜带4H650.18198M3600GB/T2059-2000电器等用黄铜带2.1.3产品及技术标准1.板带箔带材与板材的区别主要是宽度和长度。一般把宽度在600mm以下，长度大于6000mm的称之为带材，而宽度范围在6003000mm、长度小于6000mm的谓之为板材。但这只是个大体范围，并没有严格的界限。带材按厚度也常说薄带和厚
13、度。带材的厚度通常为0.052.0mm，大于1.2mm的为厚带，厚度小于0.05mm的为箔。2.产品标准与技术要求对产品的牌号、规格、表面质量以及组织性能等方面的要求统称为产品的技术要求。产品标准可以分为国家标准（GB）、冶金工业部标准（YB）、企业标准（QB）等。产品标准一般包括以下内容。(1)规格标准：规定产品的牌号、形状、尺寸及表面质量，并且附有供使用参考的有关参数等。(2)性能标准：规定产品的化学成分、物理机械性能、热处理性能、晶粒度、抗腐蚀性、工艺性能及其他特殊性能要求等。(3)试验标准：规定做实验时的取样部位、试样形状和尺寸、实验条件以及试验方法等。(4)交货标准：规定产品交货、验
14、收时的包装、标志方法及部位等。本设计中技术标准是GB/T 20592000，外形尺寸标准是GB/T 177931999。3.计算产品的有关性质和用途(1)合金的化学成分本设计中材料的成分严格参照GB/T 20592000，各计算产品的化学成分如表2-3所示。表2-3 加工黄铜的化学成分牌号CuFePbSbBiPZn杂质总量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 各计算产品的物理性能、化学性能、用途如表2-4、2-5所示。表2-4 计算产品的物理性能物理性能计算产品牌号H62H65液相点，906936固相点，899906密度，g/cm38.438.47热导率，W/（mK）108.86119.74电阻率，10-6m0.0710.069表2-5 计算产品的化学性能、用途化学性能计算产品牌号、状态H62H65硬态软态硬态软态抗拉强度，104MPa600330700320
