《金屬壓力加工車間設(shè)計(jì)05 工藝規(guī)程的設(shè)計(jì)》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《金屬壓力加工車間設(shè)計(jì)05 工藝規(guī)程的設(shè)計(jì)（41頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、工藝計(jì)算是在確定各種計(jì)算產(chǎn)品的工藝流程和初選設(shè)備的基礎(chǔ)上，根據(jù)產(chǎn)品產(chǎn)量的要求、制品的工藝性能以及設(shè)備特點(diǎn)，對(duì)各主要設(shè)備或工序進(jìn)行具體的科學(xué)分析和必要的理論汁算，從而確定出種產(chǎn)品在各工序的準(zhǔn)確而具體的生產(chǎn)工藝流程、工藝參數(shù)及其各種消耗定額，并確定各部分及各環(huán)節(jié)之間的協(xié)作配套關(guān)系。 工藝計(jì)算的內(nèi)容包括：主要加工工序的工藝規(guī)程的設(shè)計(jì)制定；編制生產(chǎn)工藝流程定額卡。,5 工藝規(guī)程的設(shè)計(jì),制定工藝規(guī)程的目的 充分利用被加工金屬及合金的塑性并達(dá)到技術(shù)條件的要求正確的選擇和使用設(shè)備、充分發(fā)揮設(shè)備潛力，并保證設(shè)備的安全；進(jìn)行高效率的生產(chǎn)。 制定工藝規(guī)程的內(nèi)容 確定出每種計(jì)算產(chǎn)品生產(chǎn)工藝流程所經(jīng)過(guò)的各工序的工藝規(guī)
2、程(工具材質(zhì)、尺寸、形狀及各加工道次被加工件的形狀、尺寸變化等)和工藝參數(shù)(力、溫度、速度及表面介質(zhì)等條件)。,5 工藝規(guī)程的設(shè)計(jì),在工藝設(shè)計(jì)中，工藝規(guī)程的制訂和工藝參數(shù)的選擇，要比照同類工廠的實(shí)際調(diào)查統(tǒng)計(jì)情況加以確定，并作必要的計(jì)算。計(jì)算方法詳見(jiàn)金屬塑性加工學(xué)，下面僅對(duì)軋制、擠壓拉拔的工藝計(jì)算作簡(jiǎn)要敘述。 軋制規(guī)程的核心是變形規(guī)程（壓下規(guī)程或壓下制度）其必然離不開(kāi)溫度制度，速度制度，輥型制度和張力制度。 本章主要講授壓下規(guī)程設(shè)計(jì)計(jì)算中的幾個(gè)問(wèn)題。,5.1 軋制規(guī)程設(shè)定計(jì)算,5.1 軋制規(guī)程設(shè)定計(jì)算,1 咬入條件的校核 hmax D (1-cosy) 式中：hmax為道次最大壓下量；D為工作輥
3、最小輥徑； y為允許咬入角，熱軋按軋制速度查有關(guān)資料確定。 冷軋按潤(rùn)滑條件確定：hmax = R f 2 式中: R工作輥?zhàn)钚“霃剑?f摩擦系數(shù),5.1 軋制規(guī)程設(shè)定計(jì)算,2 熱軋時(shí)的溫降計(jì)算 ( 采用實(shí)測(cè)、經(jīng)驗(yàn)公式、理論公式計(jì)算) Q= KFpT,5.1 軋制規(guī)程設(shè)定計(jì)算,5.1 軋制規(guī)程設(shè)定計(jì)算,3 軋輥強(qiáng)度校核 （1）校核Pyx 軋機(jī)的最大允許壓力Pyx是確定軋輥尺寸的主要依據(jù)，即軋輥尺寸是由Pyx確定的，一旦軋輥的尺寸確定后，按軋輥尺寸可計(jì)算出軋輥的Pyx，其是軋機(jī)各部分強(qiáng)度最薄弱的部分。,5.1 軋制規(guī)程設(shè)定計(jì)算,式中： P為各道次的軋制壓力，B，R，h為相應(yīng)道次的軋件寬度，軋輥半徑
4、和壓下量。 為了安全起見(jiàn)，此處R取工作輥的最大半徑。 為平均單位壓力，應(yīng)根據(jù)不同軋制情況選擇合理的公式。,5.1 軋制規(guī)程設(shè)定計(jì)算,計(jì)算公式： 熱軋中厚板 齋藤公式，西姆斯公式或志田茂公式等。 熱軋薄板帶西姆斯公式或志田茂公式等。 冷軋板帶 斯通公式，勃郎特-福特公式或希爾公式等 型鋼，鋼管艾克隆德公式等。,5.1 軋制規(guī)程設(shè)定計(jì)算,（2）軋輥強(qiáng)度校核 見(jiàn)“章靜老師機(jī)械設(shè)備課程” （3）主電機(jī)校核 見(jiàn)“王萍老師軋制原理課程”,5.2 擠壓工藝計(jì)算,擠壓工藝規(guī)程的設(shè)計(jì)主要是擠壓比的設(shè)計(jì)及擠壓溫度，擠壓速度（包括擠壓速度和金屬流出速度）的確定。 擠壓溫度確定主要依據(jù)也是相圖，塑性圖和再結(jié)晶圖，但由
5、于擠壓時(shí)變形熱可使制品溫度上升幾十度甚至300以上，故應(yīng)考慮擠壓溫度的控制值。,5.2 擠壓工藝計(jì)算,擠壓速度包括： 擠壓速度主柱塞，擠壓桿，擠壓墊的移動(dòng)速度。 金屬流出速度金屬流出?？讜r(shí)速度。 變形速度單位時(shí)間變形量變化大小。,5.2 擠壓工藝計(jì)算,通常擠壓時(shí)比較注重金屬流出速度Vl Vl主要取決于金屬與合金的可擠性，制品的質(zhì)量要求，擠壓機(jī)的能力及最大擠壓速度。 擠壓工藝設(shè)計(jì)主要是擠壓力的計(jì)算，其是制訂擠壓工藝規(guī)程、選擇和校核擠壓機(jī)的能力及零部件和工模具強(qiáng)度的重要依據(jù)。,5.2 擠壓工藝計(jì)算,1、擠壓力計(jì)算 公式： （1）皮爾林公式使用方便，適用各種擠壓條件，誤差大。 （2）普洛卓洛夫公式適
6、用于低塑性高強(qiáng)度難變形金屬。 （3）塞洛爾內(nèi)公式采用玻璃潤(rùn)滑劑擠壓鋼及稀有難熔金屬。 2、擠壓機(jī)校核 PmaxPyx,5.2 擠壓工藝計(jì)算,3、工具強(qiáng)度校核 穿孔機(jī)穩(wěn)定性，抗拉強(qiáng)度 擠壓軸穩(wěn)定性，抗壓強(qiáng)度 擠壓?？箯?，抗剪強(qiáng)度 擠壓墊抗壓強(qiáng)度 擠壓筒等效應(yīng)力（安全系數(shù)）,5.3 拉拔工藝計(jì)算,主要是拉拔力的計(jì)算和電機(jī)功率的計(jì)算,6.1工作制度和年工作時(shí)間的確定 6.1.1工作制度 連續(xù)工作制節(jié)假日不休息，三班或四班三運(yùn)轉(zhuǎn) 非連續(xù)工作制節(jié)假日休息，一、二或三班工作,6 主要設(shè)備負(fù)荷計(jì)算,6.1.2 年工作小時(shí)的確定,6.1.2 年工作小時(shí)的確定,說(shuō)明： （1）年計(jì)劃工作時(shí)間是設(shè)備一年中最大可能的
7、工作時(shí)間 （2）非計(jì)劃停工時(shí)間是由于技術(shù)或管理上的原因造成的設(shè)備故障，待料，待熱，待氣，待電等，其約為計(jì)劃工作時(shí)間的0.80.92（參見(jiàn)表7-1）?，F(xiàn)代化軋機(jī)取上限。 （3）大中修和小修時(shí)間如已包括交接班和換工具時(shí)間應(yīng)扣除，不能重復(fù)計(jì)算。 （4）在確定年工作時(shí)間時(shí)，應(yīng)參考國(guó)內(nèi)外同類廠家的實(shí)際情況取平均先進(jìn)水平。,6.2.1 軋機(jī)小時(shí)產(chǎn)量計(jì)算,1. 軋機(jī)小時(shí)產(chǎn)量 A = 3600GK1b/T 式中： G為原料重量（t）,b為成材率（%）, T為軋制節(jié)奏時(shí)間(s) K1為軋機(jī)利用系數(shù)理論軋制節(jié)奏時(shí)間與實(shí)際達(dá)到的軋制節(jié)奏之比值，其包括操作失誤如軋件打滑；前后工序不協(xié)調(diào)；零星不需要停車小事故等。即軋機(jī)
8、不需要停車的時(shí)間損失。對(duì)于現(xiàn)代軋機(jī)取0.81.0，不同軋機(jī)取值不同。,2. 軋機(jī)平均小時(shí)產(chǎn)量AP A為某一產(chǎn)品或代表產(chǎn)品的小時(shí)產(chǎn)量，當(dāng)車間產(chǎn)品很多時(shí)，由于品種，坯料規(guī)格，成材率和軋制道次不同而有不同的Ai,為計(jì)算年產(chǎn)量或考核車間的生產(chǎn)水平而確定AP。 AP在一定時(shí)間內(nèi)軋制產(chǎn)品總量與消耗的總時(shí)間計(jì)算,6.2.1 軋機(jī)小時(shí)產(chǎn)量計(jì)算,6.2.1 軋機(jī)小時(shí)產(chǎn)量計(jì)算,Ti= Qi /Ai,軋制產(chǎn)品總數(shù)量（設(shè)計(jì)車間年，季，月，旬產(chǎn)量）。,完成軋制產(chǎn)品總量所需要的實(shí)際工作時(shí)間 (年,季,月,旬),（1）按軋制品種總量與消耗的總時(shí)間計(jì)算,6.2.1 軋機(jī)小時(shí)產(chǎn)量計(jì)算,Qi,Ti代表產(chǎn)品總量，完成代表產(chǎn)品總量所
9、需要實(shí)際工作 時(shí)間。 該法雖然無(wú)考慮生產(chǎn)各產(chǎn)品過(guò)程中難易程度，但計(jì)算簡(jiǎn)單，在產(chǎn)品方案相近和足夠代表產(chǎn)品的情況下，其計(jì)算值與實(shí)際較近。,6.2.1 軋機(jī)小時(shí)產(chǎn)量計(jì)算,（2）按勞動(dòng)量換算系數(shù)計(jì)算 勞動(dòng)量換算系數(shù)： Xi=Ab/Ai 式中：Ab,Ai分別為標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品，某種產(chǎn)品小時(shí)產(chǎn)量（t/h）。 通常以年產(chǎn)量中百分比最高的產(chǎn)品為標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品，按實(shí)際生 產(chǎn)統(tǒng)計(jì)的數(shù)據(jù)Xi則: AP=1/(X1a1/Ab+X2a2/Ab+-+Xnan/Ab) 式中：ai為不同品種在總產(chǎn)量中占的比例。 其雖考慮了各產(chǎn)品生產(chǎn)時(shí)的難易程度，但Xi不易固定，實(shí)際計(jì)算結(jié)果有較大誤差。故設(shè)計(jì)時(shí)常用第一種方法計(jì)算。,6.2.2 軋制圖表,（
10、P172173） 其也稱軋制進(jìn)程表和軋制工作圖表 軋制圖表表示和反映軋制道次和軋制時(shí)間之間的關(guān)系的圖表。 軋制圖表的四個(gè)特征時(shí)間 純軋時(shí)間，間隙時(shí)間，軋制節(jié)奏時(shí)間，軋制延續(xù)時(shí)間。,6.2.2 軋制圖表,軋制過(guò)程的安排是否合理，不僅對(duì)產(chǎn)量、質(zhì)量有決定性影響，而且對(duì)整個(gè)車間生產(chǎn)的各方面有重要影響。 典型的幾種軋制圖表如下：,6.2.2 軋制圖表,1. 單機(jī)座可逆式軋機(jī) 圖中: T軋制節(jié)奏時(shí)間 T=Tz+t Tz 一根料軋制總延續(xù)時(shí)間 t前、后兩根料之間軋制間隙時(shí)間（原始間隙時(shí)間） tzh,tj道次純軋時(shí)間，道次間隙時(shí)間。,6.2.2 軋制圖表,T = Tz-tjch 式中：tjch軋件同時(shí)通過(guò)軋機(jī)
11、之交叉軋制時(shí)間，即前后兩根料在軋制總延續(xù)時(shí)間中之重疊部分。,2. 橫列式軋機(jī),6.2.2 軋制圖表,T= tzh1+t,2. 橫列式軋機(jī)（活套軋制）,6.2.2 軋制圖表,T=tzh+t 純軋時(shí)間 tzh1= tzh2 = -= tzhn 間隙時(shí)間 tj1=tj2=-=tjn,3. 順序式軋機(jī),6.2.2 軋制圖表,特點(diǎn)：（1）通過(guò)各機(jī)架之秒體積流量相等； （2）各道次間的間隙時(shí)間隨各機(jī)架軋機(jī)軋制速度的提 高而遞減，tj1tj2-tjn-1 （3） 軋制節(jié)奏時(shí)間為： T = tzh+t （4） 軋制總延續(xù)時(shí)間： Tz = tzh+,4. 連續(xù)式軋機(jī),6.3.1 擠壓機(jī)設(shè)備小時(shí)生產(chǎn)定額,設(shè)備小時(shí)
12、能力，或稱設(shè)備小時(shí)處理量。 Hb=G/T Hb設(shè)備小時(shí)產(chǎn)量t/h G 坯料重量t T 節(jié)奏時(shí)間h T = t+t1+t2 t 機(jī)動(dòng)時(shí)間，即機(jī)上純工作時(shí)間； t1間隙時(shí)間，即該料從上機(jī)開(kāi)始操作至結(jié)束間的間隙 時(shí)間 t2各循環(huán)間或其他必須的輔助時(shí)間，即兩塊料之間的 間隙時(shí)間,對(duì)應(yīng)于軋機(jī)，t、 t1、 t2即 、 、t 則設(shè)備操作節(jié)奏時(shí)間： 當(dāng)G用成品重量計(jì)算，T用秒單位并考慮設(shè)備利用系數(shù)K1時(shí)， 則：Hb=3600GbK1/T b成材率，%；K1設(shè)備利用系數(shù)，查表7-1 對(duì)于擠壓機(jī)，每次只擠一根料， T= t+t , t=(Ld-l)/vj Ld錠坯長(zhǎng)度，m； l余壓長(zhǎng)度， vj平均擠壓速度, m
13、/s；,6.3.1 擠壓機(jī)設(shè)備小時(shí)生產(chǎn)定額,1. 綜合平均小時(shí)產(chǎn)量（平均小時(shí)產(chǎn)量）HP(AP) （與軋機(jī)相同） 2. 年產(chǎn)量：Q年=HPTjw Tjw年實(shí)際工作時(shí)間,6.3.2 擠壓機(jī)年產(chǎn)量計(jì)算,實(shí)際工作時(shí)間（U）,6.3.3 完成年計(jì)劃產(chǎn)量所需要設(shè)備臺(tái)時(shí),6.3.4 完成年計(jì)劃產(chǎn)量所需要的設(shè)備臺(tái)數(shù)N,N = U/W W設(shè)備年實(shí)際工作臺(tái)時(shí) （時(shí)/臺(tái)） 一般輔助設(shè)備的能力是主要設(shè)備能力的1.11.2倍。 N（取整數(shù)）,6.4 設(shè)備負(fù)荷率計(jì)算,設(shè)備負(fù)荷率（）反映了設(shè)備充分利用與否及設(shè)備之間的平衡情況。 對(duì)于主要設(shè)備，通常： =計(jì)算臺(tái)數(shù)/采用臺(tái)數(shù)100% =生產(chǎn)產(chǎn)品所需的臺(tái)時(shí)/設(shè)備年規(guī)定的臺(tái)時(shí)100
14、% =年實(shí)際工作時(shí)間/年規(guī)定工作時(shí)間100% =計(jì)劃年產(chǎn)量/實(shí)際年產(chǎn)量100% 實(shí)際年產(chǎn)量=AP年規(guī)定工作時(shí)間 計(jì)劃年產(chǎn)量=AP年實(shí)際工作時(shí)間,6.4 設(shè)備負(fù)荷率計(jì)算,如果設(shè)備負(fù)荷大于0.9甚至1.0，說(shuō)明負(fù)荷過(guò)重。應(yīng)考慮增加設(shè)備臺(tái)數(shù)。 一般情況下，設(shè)備負(fù)荷率以介于0.70.85之間較合適。該值過(guò)低，設(shè)備不能充分發(fā)揮作用；過(guò)高則負(fù)荷過(guò)重。,6.4 設(shè)備負(fù)荷率計(jì)算,注意： 由于熱軋機(jī)各工序是連續(xù)作業(yè)，軋機(jī)各代表產(chǎn)品的小時(shí)產(chǎn)量Ai受各輔助設(shè)備生產(chǎn)能力的影響，生產(chǎn)鏈上的薄弱環(huán)節(jié)（通常是加熱爐）將影響軋機(jī)能力的發(fā)揮。 因此，在確定軋機(jī)的Ai時(shí)，以各生產(chǎn)鏈上最薄弱的小時(shí)產(chǎn)量定為軋機(jī)的小時(shí)產(chǎn)量Ai；在計(jì)算年實(shí)際工作小時(shí)和軋機(jī)負(fù)荷率時(shí)，均以此最薄弱的 Ai計(jì)算。,
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