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1、 西南交通大學本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 第 1 頁 年產(chǎn) 25000 噸鋁型材擠壓車間工藝設(shè)計 一、緒論 隨著時代的進步，材料的應(yīng)用也發(fā)生著變化。因鋁合金鋁合金型材具有強 度高、重量輕、穩(wěn)定性強、耐腐蝕性強、可塑性好、變形量小、無污染、無毒、 防火性強，使用壽命長（可達 50—100 年） ，回收性好，可回爐重煉等優(yōu)點，應(yīng) 用受到日益關(guān)注。尤其在建筑方面，鋁合金型材現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于各種商業(yè)及民 用建筑，有著不可替代的重要地位。 而在鋁合金型材中應(yīng)用最廣泛的就是 6063 鋁合金。6063 鋁合金的成份位 于 Al—Mg2Si—Si 的三相區(qū)，它的主要合金組元是 Mg 和

2、Si，而且 Mg 和 Si 首 先形成 Mg2Si 相，淬火狀態(tài)和自然時效狀態(tài)都有很高的塑性。人工時效的 6O63 臺金擠壓材，抗拉強度為 240MPa，屈服強度為 220MPa，延伸率為 l1％。該合 金可以在高溫下進行高速變形，由于其淬火敏感性低，可以在擠壓機上直接風 冷淬火。生產(chǎn)的制品表面光潔，可省去專門的拋光工序。能進行各種顏色的陽 極氧化著色。由于該合金主要用于建筑、裝飾等，所以對 Fe、Cu 等雜質(zhì)元素 的控制較為嚴格，以保證其抗蝕性。另外 ，在可熱處理強化的合金中，其可焊 性屬于上等，可以鐵焊、氣焊、電阻焊，電弧焊。本次鋁型材擠壓車間工藝設(shè) 計采用 6063 鋁合金進行擠壓生產(chǎn)。

3、 二、本次設(shè)計的意義 本次課程設(shè)計任務(wù)是完成年產(chǎn)量不少于 5000 噸的擠壓車間工藝設(shè)計，通 過設(shè)計可以加深我對擠壓車間整個生產(chǎn)流程的認識以及對鋁合金性能、生產(chǎn)工 藝、擠壓設(shè)備等有更加深入的了解。這次課程設(shè)計還讓初次感受到要創(chuàng)辦一間 工廠需要考慮多方面的因素（如設(shè)備的選購、生產(chǎn)工藝的安排及其具體參數(shù)、 人員及工作時間的分配等） ，從中鍛煉了我考慮問題的周密性，使我在以后的工 作中更加地細致。因此，本次課程設(shè)計對于大四的畢業(yè)生來說有著重要的意義。 三、生產(chǎn)任務(wù) 1.本車間任務(wù) 本次設(shè)計的任務(wù)是完成年產(chǎn)量不少于 5000 噸的擠壓車間工藝設(shè)計，完成的 型材的品種有：幕墻、紗窗、卷廉門和扣板材。所用

4、的擠壓材料是 6063 鋁合金。 全車間的年產(chǎn)量為 25000 噸。 （1）6063 鋁合金的化學成分和性能如下： 其它% 牌號 Si% Fe% Cu% Mn% Mg% Cr% Ni% Zn% Fe% Zr% 單個 合計 鋁% 西南交通大學本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 第 2 頁 6063 0.2-0.6 0.35 0.10 0.10 0.45-0.9 0.10 -- 0.10 0.10 -- 0.05 0.05 余量 6063 鋁合金化學成分表 牌號 狀態(tài) 抗拉強度 Mpa 屈服強度 Mpa 伸長率% T4 130 65 12 T5 160 110 86063 T6 20

5、5 180 8 6063 合金的機械性能 （2）產(chǎn)品的規(guī)格及形狀尺寸如下： 型 號 H114 H109 BC6257 截 面 圖 形 及 主 要 尺 寸 型 號 AC5401 AC5402 AT4056 西南交通大學本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 第 3 頁 截 面 圖 形 及 主 要 尺 寸 型 號 H101 AT4023 截 面 圖 形 及 主 要 尺 寸 H10.45kg/m 2.產(chǎn)品的型號參數(shù)如下表： 產(chǎn)品 代號 單位重量 kg/m 外接圓直徑 mm 截面積 mm2 模孔面積 （>1.5%） ?？讛?shù) H114 0.159 23.50 59.12 59.99 2 H10

6、9 0.186 47.19 69.14 70.18 2 BC6257 0.318 41.48 118.22 119.99 1 AC5401 0.200 30.08 74.35 75.46 2 AC5402 1.485 53.03 552.04 560.33 1 AT4056 0.947 51.91 352.04 357.33 1 H101 0.454 94.33 168.77 171.31 1 AT4023 0.415 114.08 154.28 156.59 3 其中： 截面積＝單位重量1000/鋁型材的密度； ?？酌娣e＝截面積（1＋1.5％） 四、生產(chǎn)工藝及設(shè)備選擇 1．生產(chǎn)工藝流程

7、 西南交通大學本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 第 4 頁 把材料某一個處理的過程叫做工序，把生產(chǎn)某個產(chǎn)品的各個工序按一定的 順序排列起來叫做工藝流程。擠壓車間的生產(chǎn)工藝流程如下： 工模具預(yù)熱 ─┐ 鋁合金鑄錠→均勻化退火→鋸切→加熱—┷→擠壓→淬火→鋸切（采用連 續(xù)擠壓，故矯直前要鋸切）→矯直→鋸切（6m）→檢查→人工時效→檢查 2．對工藝流程的必要說明 1)加熱 A、鑄錠加熱：車間采用熱擠壓（hot extrusion）工藝，熱擠壓是將鑄 錠加熱到再結(jié)晶溫度以上的某一適當?shù)臏囟冗M行的擠壓。擠壓時，金屬進行充 分的再結(jié)晶，消除內(nèi)應(yīng)力，不產(chǎn)生及加工硬化；金屬和合金的屬性好，可以采

8、用大變形量，金屬的變形抗力降低，所需的擠壓機噸位可以減少。而且熱擠壓 還可以增加金屬的流動性，從而改善產(chǎn)品的組織和性能。 加熱方式：采用中頻感應(yīng)電爐，因為中頻感應(yīng)電爐有設(shè)備體積小，重 量輕、效率高、耗電少、易于控制、金屬氧化少的優(yōu)點，加熱方式采用梯溫加 熱，具體參數(shù)如下表。 加熱溫度：480～520C 型號 中頻電源功率 Kw 中頻電壓 V 中頻功率 KHz GW0.25-160/1 160 750 1 GWO0.5-250/1 250 1500 1 西南交通大學本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 第 5 頁 B、工模具預(yù)熱：由于擠壓工具材料的導熱性很差，急冷和急熱易因熱應(yīng)

9、力而產(chǎn)生龜裂，甚至開裂。同時，為了使金屬流動均勻，擠壓工具在使用前應(yīng) 預(yù)熱，并要求在工作期間保持一定的溫度。一般，模子和墊片預(yù)熱至 200- 300C，擠壓筒為 300-500C。加熱設(shè)備為中頻感應(yīng)電爐，型號規(guī)格見上表。 2）擠壓 A、擠壓方式： 生產(chǎn)采用連續(xù)擠壓，生產(chǎn)過程中無壓余。 B、擠壓速度:于實心鋁型材，擠壓速度一般不大于 60m/min，空心型材 不大于 30m/min。一般來說提高擠壓速度，則要降低擠壓溫度，增大擠壓力， 減少模具壽命。本車間實心型材擠壓速度為 40m/min,空心型材擠壓速度為 25m/min。 C、模具壽命與氮化處理： 模具壽命指在保證制件品質(zhì)的前提下，所能成

10、形出的制件數(shù)。它包括反 復刃磨和更換易損件，直至模具的主要部分更換所成形的合格制件總數(shù)。其失 效形式歸納起來大致有三種，即磨損、斷裂、塑性變形。 氮化處理是向金屬的表面層滲入氮原子的過程，其目的是提高表面硬度 和耐磨性，以及提高疲勞強度和抗腐蝕性。一般擠壓模經(jīng)淬火、回火后就能使 用，但為了提高模具的耐磨性、抗蝕性和抗氧化性，防止粘模，延長模具的壽 命，必須進行氮化處理。氮化層深度一般為 0.15-0.20mm。氮化后需要打光， 磨去白亮層（厚約 0.01mm 左右） 。 3）淬火 不同的合金的冷卻速度不一樣，對于 6 系列的鋁合金合金含量低，多采 用風淬，不需要采用快速冷卻，也不需要重新加熱制

11、品，直接利用擠壓余熱即 可。本車間采用風淬。 淬火設(shè)備：風扇。 風力：1.25 大氣壓。 4）張力矯直 由于熱擠，金屬易變形、彎曲，采用矯直機將制品矯直。矯直機與擠壓 機噸配套，矯直延伸率取 1%。 5）切頭尾 西南交通大學本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 第 6 頁 由于制品的頭尾通常有制品缺陷，因此在擠壓之后常常需要對制品進行 切頭尾工序。切頭尾長度一般為 300mm 左右。 6）切定尺 一般根據(jù)供貨要求而定，本車間切定尺規(guī)格為 6m/根。 7）按國家標準對制品做外觀尺寸及機械性能檢查。必要時對制品進項組 織進行抽檢。 8)人工時效 時效目的是使合金強化?？梢匀斯r效和

12、自然時效。本車間采用人工時 效。為了降低成本，本設(shè)計采用低溫長時間時效。 時效溫度：175℃左右。 時間：2h——4h 9）潤滑 對于鋁和鋁合金，多采用在粘性礦物油中添加各種固態(tài)填料的懸浮狀潤 滑劑。但由于 6063 鋁合金的流動性好，塑性好，因此一般不用潤滑油。 3．工藝計算 1）設(shè)備條件 現(xiàn)有 500T、800T 和 1630T 三種擠壓機，具體參數(shù)如下。 設(shè)備噸位 500T 800T 1630T 擠壓筒截面積 mm2 7085 12266 27451 擠壓筒內(nèi)直徑 mm 95 125 187 最大擠壓比 97.4 82 73.6 最大外接圓直 徑 mm 65 95 147 擠一根最小制

13、品斷面積 mm2 72 150 372 西南交通大學本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 第 7 頁 鑄錠 Φ90 x270/320 Φ120X 400/450 Φ178X 540/600/660 鑄錠允許最大 長度 mm 350 450 660 擠壓筒長度 mm 400 500 740 最大擠壓速度 mm/s 64.6 57 43 2）擠壓機的選擇 擠壓機的選擇有以下原則：1.保證產(chǎn)品質(zhì)量原則；2.保證擠壓模強度的 原則；3.保證產(chǎn)品內(nèi)在質(zhì)量的原則；4.經(jīng)濟上優(yōu)化的原則。 A、根據(jù)制品的最大外接圓直徑 D 外＜ 擠壓機最大外接圓直徑 Dmax。和制 品的截面積 F 制 ＞擠壓機擠

14、一根的最小面積 Fmin，初選擠壓機如下： 產(chǎn)品 代號 H114 H109 BC6257 AC5401 AC5402 AT4056 H101 AT4023 擠壓 機 500T 500T 500T 500T 500T 800T 1630T 500T 800T 800T 1630T B、擠壓機能力的校核 根據(jù)經(jīng)驗公式：P = 11.775 ( - 0.8)Dσb dD 其中： D ——擠壓筒內(nèi)直徑 d ——制品當量直徑 σb——某一擠壓溫度下的抗拉強度。當溫度在 480℃～500℃時 6030 的抗拉強度為 11.3Mpa 校核結(jié)果如下表 西南交通大學本科畢業(yè)

15、設(shè)計（論文） 第 8 頁 產(chǎn)品代號 擠壓機 噸 D 筒 mm 制品面積 F 制 mm2 ?？讛?shù) 當量直徑 mm P H114 500 95 59.12 2 12.27 242.93 H109 500 95 69.14 2 13.27 229.83 BC6257 500 95 118.22 1 12.26 243.07 AC5401 500 95 74.35 2 13.76 223.94 500 95 552.04 1 26.52 133.89 800 125 552.04 1 26.52 290.86AC5402 1630 187 552.04 1 26.52 880.93 500

16、 95 352.04 1 21.18 161.49 AT4056 800 125 352.04 1 21.18 345.66 H101 800 125 168.77 1 14.66 449.76 AT4023 1630 187 154.28 3 24.28 937.80 由上表可知，所選擠壓機均符合要求。 C、鑄錠的選擇 在擠壓能力校核后符合要求的擠壓機中，按照成材率最高的原則選取鑄錠 的規(guī)格，并最后確定選取的擠壓機。具體結(jié)果見下面各表。 西南交通大學本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 第 9 頁 表 1：H114（2 孔） 產(chǎn)品 代號 擠壓 機 擠 壓 筒 內(nèi) 直 徑 D0 m

17、m 錠 子 直 徑 mm 錠 子 長 度 mm 錠子 單重 Kg/ 根 填充 系數(shù) 填 充 后 的 長 度 擠壓 比 擠出長 度 mm 切頭尾 mm 矯直 長 m 切夾 頭 m 成 品 數(shù) nX6 米 成品 重 kg 成材 率 % 90 270 4.62 1.114 242 59.92 14500.64 13900.64 14.18 13.88 4 3.82 82.68 H114 500T 95 90 320 5.47 1.114 287 59.92 17197.04 16597.04 16.93 16.63 4 3.82 69.84 由上表得出，擠壓機選取 500T，鑄錠尺寸選取 Φ90X2

18、70。 表 2：H109（2 孔） 產(chǎn)品 代號 擠壓 機 擠 壓 筒 錠 子 直 錠 子 長 錠子 單重 Kg/ 填充 系數(shù) 填 充 后 擠壓 比 擠出長 度 mm 切頭尾 mm 矯直 長 m 切夾 頭 m 成 品 數(shù) 成品 重 kg 成材 率 % 西南交通大學本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 第 10 頁 內(nèi) 直 徑 D0 mm 徑 mm 度 mm 根 的 長 度 nX6 米 90 270 4.62 1.114 242 51.24 12400.08 11800.08 12.04 11.74 2 2.23 48.33 H109 500T 95 90 320 5.47 1.114

19、 287 51.24 14705.88 14105.88 14.39 14.09 4 4.46 81.55 由上表得出，擠壓機選取 500T，鑄錠尺寸選取 Φ90X320。 表 3：BC6257 產(chǎn)品代 號 擠壓 機 擠 壓 筒 內(nèi) 直 徑 D0 mm 錠 子 直 徑 mm 錠 子 長 度 mm 錠子 單重 Kg/ 根 填充 系數(shù) 填 充 后 的 長 度 擠壓 比 擠出長 度 mm 切頭尾 mm 矯直 長 m 切夾 頭 m 成 品 數(shù) nX6 米 成品 重 kg 成材 率 % BC6257 500T 95 90 270 4.62 1.114 242 59.93 14503.06 13903.0

20、6 14.18 13.88 2 3.82 82.63 西南交通大學本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 第 11 頁 90 320 5.47 1.114 287 59.93 17199.91 16599.91 16.93 16.63 2 3.82 69.72 由上表得出，擠壓機選取 500T，鑄錠尺寸選取 Φ90X270。 表 4：AC5401（2 孔） 產(chǎn)品代 號 擠壓 機 擠 壓 筒 內(nèi) 直 徑 D0 mm 錠 子 直 徑 mm 錠 子 長 度 mm 錠子 單重 Kg/ 根 填充 系數(shù) 填 充 后 的 長 度 擠壓 比 擠出長 度 mm 切頭尾 mm 矯直 長 m 切夾 頭 m

21、 成 品 數(shù) nX6 米 成品 重 kg 成材 率 % 90 270 4.62 1.114 242 47.65 11546.88 10946.88 11.17 10.87 2 2.40 51.97 AC5401 500T 95 90 320 5.47 1.114 287 47.65 13685.19 13085.19 13.35 13.05 4 4.80 87.70 由上表得出，擠壓機選取 500T，鑄錠尺寸選取 Φ90X320。 表 5：AC5402 西南交通大學本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 第 12 頁 產(chǎn) 品 代 號 擠壓 機 擠壓 筒內(nèi) 直徑 D0 mm 錠子 直徑

22、 mm 錠 子 長 度 mm 錠子 單重 Kg/ 根 填充 系數(shù) 填 充 后 的 長 度 擠壓 比 擠出長 度 mm 切頭尾 mm 矯直 長 m 切夾 頭 m 成 品 數(shù) nX6 米 成 品 重 kg 成材 率 % 90 270 4.62 1.114 242 12.8 3 3109.05 2509.05 2.56 2.26 0 0 0 500T 95 90 320 5.47 1.114 287 12.8 3 3684.80 3084.80 3.15 2.85 0 0 0 120 400 12.1 6 1.085 369 22.2 2 8191.18 7591.18 7.74 7.44 1 8.

23、9 1 73.2 5 800T 125 120 450 13.6 8 1.085 415 22.2 2 9215.08 8615.08 8.79 8.49 1 8.9 1 65.1 1 178 500 33.4 5 1.104 453 49.7 3 22529.1 7 21929.1 7 22.3 7 22.0 7 3 26. 73 79.9 0 178 600 40.1 4 1.104 544 49.7 3 27035.0 1 26435.0 1 26.9 6 26.6 6 4 35. 64 88.7 8 A C 5 4 0 2 1630 T 187 178 660 44.1 6 1.104

24、 598 49.7 3 29738.5 1 29138.5 1 29.7 2 29.4 2 4 35. 64 80.7 1 由上表得出，擠壓機選取 1630T，鑄錠尺寸選取 Φ178X600。 表 6：AT4056 西南交通大學本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 第 13 頁 產(chǎn) 品 代 號 擠壓 機 擠壓 筒內(nèi) 直徑 D0 Mm 錠子 直徑 mm 錠 子 長 度 mm 錠子 單重 Kg/ 根 填充 系數(shù) 填 充 后 的 長 度 擠壓 比 擠出長 度 mm 切頭尾 mm 矯直 長 m 切夾 頭 m 成 品 數(shù) nX6 米 成 品 重 kg 成材 率 % 90 270 4.62 1

25、.114 242 20.1 3 4878.04 4278.04 4.36 4.06 0 0 0 500T 95 90 320 5.47 1.114 287 20.1 3 5781.38 5181.38 5.29 4.99 0 0 0 120 400 12.1 6 1.085 369 34.8 4 12843.4 2 12243.4 2 12.4 9 12.1 9 2 11. 36 93.4 3 A T 4 0 5 6 800T 125 120 450 13.6 8 1.085 415 34.8 4 14448.8 4 13848.8 4 14.1 3 13.8 3 2 11. 36 83.0

26、5 由上表得出，擠壓機選取 800T，鑄錠尺寸選取 Φ120X400。 表 7：H101 產(chǎn) 品 代 號 擠壓 機 擠壓 筒內(nèi) 直徑 D0 Mm 錠子 直徑 mm 錠 子 長 度 mm 錠子 單重 Kg/ 根 填充 系數(shù) 填 充 后 的 長 度 擠壓 比 擠出長 度 mm 切頭尾 mm 矯直 長 m 切夾 頭 m 成 品 數(shù) nX6 米 成 品 重 kg 成材 率 % 120 400 12.1 6 1.085 369 72.6 8 26792.7 6 26192.7 6 26.7 2 26.4 2 4 10. 90 89.5 8 H 1 0 1 800T 125 120 450 13.6 8

27、1.085 415 72.6 8 30141.8 5 29541.8 5 30.1 3 29.8 3 4 10. 90 79.6 3 西南交通大學本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 第 14 頁 由上表得出，擠壓機選取 800T，鑄錠尺寸選取 Φ120X400。 表 8：AT4023（3 孔） 產(chǎn) 品 代 號 擠壓 機 擠壓 筒內(nèi) 直徑 D0 Mm 錠子 直徑 mm 錠 子 長 度 mm 錠子 單重 Kg/ 根 填充 系數(shù) 填 充 后 的 長 度 擠壓 比 擠出長 度 mm 切頭尾 mm 矯直 長 m 切夾 頭 m 成 品 數(shù) nX6 米 成 品 重 kg 成材 率 % 178

28、500 33.4 5 1.104 453 59.3 1 26869.2 26269.2 26.7 9 26.4 9 12 29. 88 89.3 2 178 600 40.1 4 1.104 544 59.3 1 32243.0 4 31643.0 4 32.2 8 31.9 8 15 37. 35 93.0 4 A T 4 0 2 3 1630 T 187 178 660 44.1 6 1.104 598 59.3 1 35467.3 4 34867.3 4 35.5 6 35.2 6 15 37. 35 84.5 9 由上表得出，擠壓機選取 1630T，鑄錠尺寸選取 Φ178X600。 由

29、成材率最高原則，各產(chǎn)品的擠壓機和鑄錠尺寸選擇如下。 產(chǎn)品代號 擠壓機型號 鑄錠尺寸 成材率% H114 500T Φ90X270 82.68 H109 500T Φ90X320 81.55 BC6257 500T Φ90X270 82.63 AC5401 500T Φ90X320 87.70 AC5402 1630T Φ178X600 88.78 西南交通大學本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 第 15 頁 AT4056 800T Φ120X400 93.43 H101 800T Φ120X400 89.58 AT4023 1630T Φ178X600 93.04 3)產(chǎn)量和噸比

30、計算以及產(chǎn)品設(shè)計方案 A、車間工作時間及產(chǎn)品工作時間按分配 本車間工作制度為：7 天制 3 班倒，除了扣除 26 天的節(jié)日、30 天修模時 間、中途停電等意外事故外，一年還有 22 天的休息時間，休息時間按員工所需 靈活調(diào)配（具體方法在此不再詳細說明） 。 則車間一年的工作天數(shù)為： N=365-30-26-22=287 天； 一臺機一年的工作時間為：N1=24X287=6888h； 3 臺 500T 擠壓機一年共工作時間為： T500＝N243＝287243＝20664 h； 2 臺 800T 擠壓機一年共工作時間為： T800＝N242＝287242＝13776 h 2 臺 16

31、30T 擠壓機一年工作時間為： T1630＝N242＝287242＝13776 h 產(chǎn)品時間分配情況如下： 擠壓機時間年分配表 產(chǎn)品代號 擠壓機 擠壓機數(shù)量/臺 時間分配/h H114 500T 1 6888 H109 500T 4132.8 BC6257 500T 1 2755.2 AC5401 500T 1 6888 AC5402 1630T 1 6888 西南交通大學本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 第 16 頁 AT4056 800T 1 6888 H101 800T 1 6888 AT4023 1630T 1 6888 B、產(chǎn)品年產(chǎn)量計算 擠壓一條制品的時間：T=L/

32、V+t 其中，L 為制品擠壓后的長度，V 為擠壓速度，t 為輔助時間（輔助時 間選為一分鐘） 。 年生產(chǎn)量計算：M’=T’/TKT”P’X6 T’—— 每天工作時間，min K—— 擠壓一條制品可切成成品的條數(shù) T”—— 一年共作時間，天 P’—— 成品單位重量，kg/m ６—— 成品長度，m 設(shè)技術(shù)廢料占成品 5％，則 年產(chǎn)量：M1＝M’（100%－5%） 按照上面的公式各產(chǎn)品年產(chǎn)量的計算如下。 ①H114 系列 500T 擠壓機： TH114=14.5/25+1=1.58min M’=24X60/1.58X4X287X0.159X6=998.15t M1=988.15

33、X95%=938.74t ②H109 系列 500T 擠壓機： TH109=14.7/40+1=1.36min M’=24X60/1.36X4X287X60%X0.186X6=813.92t M1=813.92X95%=773.22t ③BC6257 系列 500T 擠壓機： 西南交通大學本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 第 17 頁 TBC6257=14.5/25+1=1.58min M’=24X60/1.58X2X287X40%X0.318X6=399.26t M1=399.26X95%=379.30t ④AC5401 系列 500T 擠壓機： TAC5401

34、=13.7/40+1=1.34min M’=24X60/1.34X4X287X0.200X6=1480.41t M1=1480.41X95%=1406.39t ⑤AC5402 系列 1630T 擠壓機： TAC5402=27/40+1=1.67min M’=24X60/1.67X4X287X1.485X6=8819.94t M1=8819.94X95%=8378.94t ⑥AT4056 系列 800T 擠壓機： TAT4056=12.8/40+1=1.32min M’=24X60/1.32X2X287X0.947X6=3557.97t M1=3557.97X95%=3380.0

35、7t ⑦H101 系列 800T 擠壓機： TH101=26.8/40+1=1.67min M’=24X60/1.67X4X287X0.454X6=2696.47t M1=2696.47X95%=2561.65t ⑧AT4023 系列 1630T 擠壓機： TAT4023=32.2/40+1=1.80 M’=24X60/1.80X15X287X0.415X6=8575.56t M1=8575.56X95%=8146.78t 西南交通大學本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 第 18 頁 C、各產(chǎn)品的年產(chǎn)量列表如下 各產(chǎn)品年產(chǎn)量表 產(chǎn)品代號 H114 H109 BC625

36、7 AC5401 AC5402 AT4056 H101 AT4023 擠壓機噸 位/T 500 500 500 500 1630 800 800 1630 擠壓速度 m/min 25 40 25 40 40 40 40 40 錠坯尺寸 /mmXmm Φ90X270 Φ90X320 Φ90X270 Φ90X320 Φ178X600 Φ120X400 Φ120X400 Φ178X600 每個錠擠 壓總時間 /min 1.58 1.36 1.58 1.34 1.67 1.32 1.67 1.80 成品根數(shù) 4 4 2 4 4 2 4 15 每天工作 時間/h 24 14.4 9.6 24 24 24

37、 24 24 年工作天 數(shù) 287 287 287 287 287 287 287 287 年產(chǎn)量 998.15 813.92 399.26 1480.41 8819.94 3557.97 2696.47 8575.56 西南交通大學本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 第 19 頁 M’t/年 年產(chǎn)量 Mt/年 938.74 733.22 379.30 1406.39 8378.94 3380.07 2561.65 8146.78 年總產(chǎn)量 t/年 25925.09 D、噸比計算 噸比即為一年內(nèi)產(chǎn)品噸數(shù)與擠壓機總噸位之比。 擠壓機總噸位為：500X3+800X1+1630X2

38、=6360t 所以噸比為：25925.09/6360=4.08>2.0，符合要求。 E、產(chǎn)品設(shè)計方案 產(chǎn)品設(shè)計方案和產(chǎn)品計算 產(chǎn)品方案 產(chǎn)品計算 序號 產(chǎn)品類別 產(chǎn)品名稱 產(chǎn)品分配% 代號 供貨狀態(tài) 年產(chǎn)量/噸 年生產(chǎn)任務(wù)/噸 1 紗窗 1.46 BC62 57 RCS 379.30 379 2 紗窗 5.42 AC54 01 RCS 1406.39 1406 3 窗類型材 紗窗 32.32 AC54 02 RCS 8378.94 8378 4 卷廉門 13.04 AT40 56 RCS 3380.07 3380 5 卷廉門 9.88 H101 RCS 2561.65 2561 6 門類型材

39、 扣板材 31.43 AT40 23 RCS 8146.78 8146 7 幕墻型材 3.62 H114 RCS 938.74 938 8 幕墻型材 幕墻型材 2.83 H109 RCS 733.22 733 總 計 25925.09 25921 西南交通大學本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 第 20 頁 五、車間工作制度及生產(chǎn)綱領(lǐng) 1.車間工作制度 車間工作天數(shù)為 287 天，產(chǎn)品生產(chǎn)參數(shù)表具體如下。 產(chǎn)品生產(chǎn)必須參數(shù) 產(chǎn)品代號 H114 H109 BC6257 AC5401 AC5402 AT4056 H101 AT4023 擠壓機 （T） 500 500 500 5

40、00 1630 800 800 1630 擠壓速度 m/min 25 40 25 40 40 40 40 40 每根錠擠 出長度/m 14.5 14.7 14.5 13.7 27.0 12.8 26.8 32.2 擠壓所需 時間/min 0.58 0.36 0.58 0.34 0.67 0.32 0.67 0.80 每根錠需 用輔助時 間/min 1 1 1 1 1 1 1 1 每根錠需 用工作時 間/min 1.58 1.36 1.58 1.34 1.67 1.32 1.67 1.80 每根錠重 kg/根 4.62 5.47 4.62 5.47 40.14 12.16 12.16 40.14

41、 年生產(chǎn)鑄 錠根數(shù)/ 根 261570 182330 104628 308418 247474 313091 247474 229600 西南交通大學本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 第 21 頁 年生產(chǎn)錠 總重/t 1208.45 997.35 483.38 1687.05 9933.61 3807.17 3009.28 9216.14 年生產(chǎn)工 作時間/h 6888 4132.8 2755.2 6888 6888 6888 6888 6888 年生產(chǎn)工 作天數(shù) 287 287 287 287 287 287 287 287 每天生產(chǎn) 噸數(shù)/t 3.48 2.84 1.39

42、5.16 30.73 12.40 9.40 29.88 制品年產(chǎn) 量/t 998.15 813.92 399.26 1480.41 8819.94 3557.97 2696.47 8575.56 合格成品 年生產(chǎn)噸 數(shù)/t 938.74 733.22 379.30 1406.39 8378.94 3380.07 2561.65 8146.78 合格成品 年生產(chǎn)總 噸數(shù)/t 25925.09 年產(chǎn)量/ 擠壓機噸 位 4.08 2.車間的幾何損失、廢品率以及擠壓車間生產(chǎn)綱領(lǐng)的計算 幾何損失主要包括： ① 由于擠壓效應(yīng)、氧化等原因造成制品頭部與尾部組織不均、性能差。需各切 掉 300mm 造成金屬損

43、失。 損失量＝0.6／L 制100% ② 拉伸矯直后要對變形的夾頭切掉 300mm。 西南交通大學本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 第 22 頁 損失量=0.3/L 制100% ③ 切定長 6m 造成金屬余料。 損失量=（L 制－n6）/L 制100% ， n 為單孔成品根數(shù) ④ 鋸切造成鋸屑 2mm 不可回收的金屬廢料。 損失量=0.002/ L 制 100% ⑤ 生產(chǎn)過程中約有 5%的不合格產(chǎn)品。 擠壓車間生產(chǎn)綱領(lǐng)計算表 序號 1 2 3 4 5 6 7 8 產(chǎn)品名稱 幕墻 幕墻 紗窗 紗窗 紗窗 卷廉門

44、卷廉門 扣板材 合金牌號 6063 6063 6063 6063 6063 6063 6063 6063 產(chǎn)品狀態(tài) RCS RCS RCS RCS RCS RCS RCS RCS 產(chǎn)品代號 H114 H109 BC6257 AC5401 AC5402 AT4056 H101 AT4023 計算產(chǎn)品代號 H114 H109 BC6257 AC5401 AC5402 AT4056 H101 AT4023 年生產(chǎn)任務(wù)/t 938 733 379 1406 8378 3380 2561 8146 可回收切頭 尾損失 4.14 4.08 4.14 4.38 2.22 4.69 2.24 1.86 可回收

45、質(zhì)量 次品損失 4.13 4.08 4.13 4.39 4.44 4.67 4.48 4.65 金屬損 失 （%） 不可回收鋸 屑 0.11 0.11 0.06 0.11 0.04 0.06 0.04 0.13 成品率% 91.62 91.73 91.67 91.12 93.30 90.58 93.24 93.36 擠壓工序年生產(chǎn)綱領(lǐng) t 859 672 347 1281 7817 3062 2388 7605 人工時效工序年生產(chǎn) 綱領(lǐng) t 899 703 363 1344 8006 3222 2446 7767 西南交通大學本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 第 23 頁 六、

46、工藝卡片編制 各個產(chǎn)品的工藝卡片分別如Ⅶ下面各表。 產(chǎn)品代號：H114 成品 鑄錠 廢料統(tǒng)計（每噸產(chǎn)品） 幾何廢 料 技術(shù)廢 料 殘屑 總計 合 金 牌 號 技術(shù) 條件 成 品 狀 態(tài) 尺寸 （m） 每米重 （kg） 尺寸 （mm） 個重 （kg） 成品 率 （%） 每噸成 品所需 鑄錠量 （kg） kg % kg % kg % kg % 6 0 6 3 GB/52 37-93 RCS 6 0.159 Φ90X2 70 4.62 91.62 1320 45. 2 4. 14 45. 1 4. 13 1. 2 0.11 91.5 8.38 加工后制品 工序廢料重（每噸產(chǎn)品） 幾何廢料 技術(shù)廢料

47、殘屑 總計 工 序 設(shè)備 名稱 工 藝 名 稱 工藝參 數(shù) 延伸 系數(shù) 尺寸 （mm） 個重 （kg） 個數(shù) kg % kg % kg % kg % 成品 率 （% ） 備 注 西南交通大學本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 第 24 頁 加 熱 中頻 感應(yīng) 電爐 加 熱 480℃ Φ90 X270 4.62 1 擠 壓 500T 擠壓 機 熱 擠 壓 25m/min 59.92 14500 2.31 2 淬 火 風機 風 淬 1.25 Mpa 14500 2.31 2 鋸 切 鋸機 切 頭 尾 頭尾各 切 300mm 13900 2.21 2 45. 2 4.1 4 0. 55

48、 0. 05 45. 75 4.1 9 矯 直 矯直 機 矯 直 1.02 14180 2.21 2 鋸 切 鋸機 切 定 尺 6m/根 6000 0.955 4 0. 65 0. 06 0. 65 0.0 6 檢 驗 目測 檢 驗 6000 0.955 4 時 效 時效 爐 人 工 時 效 175℃ 保溫 4h 6000 0.955 4 擠壓后的成品與時效產(chǎn)生的不合格產(chǎn)品為技 術(shù)廢料約占成品 5% 檢 驗 檢測 儀 檢 驗 6000 0.955 4 45. 1 4. 13 45.1 4 .13 91.6 2 產(chǎn)品代號：H109 西南交通大學本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 第

49、 25 頁 成品 鑄錠 廢料統(tǒng)計（每噸產(chǎn)品） 幾何廢 料 技術(shù)廢 料 殘屑 總計 合 金 牌 號 技術(shù) 條件 成 品 狀 態(tài) 尺寸 （m） 每米重 （kg） 尺寸 （mm） 個重 （kg） 成品 率 （%） 每噸成 品所需 鑄錠量 （kg） kg % kg % kg % kg % 6 0 6 3 GB/52 37-93 RCS 6 0.186 Φ90X3 20 5.47 91.73 1337 54. 54 4. 08 54. 54 4. 08 1. 47 0.11 110. 55 8.27 加工后制品 工序廢料重（每噸產(chǎn)品） 幾何廢料 技術(shù)廢料 殘屑 總計 工 序 設(shè)備 名稱 工 藝 名 稱

50、工藝參 數(shù) 延伸 系數(shù) 尺寸 （mm） 個重 （kg） 個數(shù) kg % kg % kg % kg % 成品 率 （% ） 備 注 加 熱 中頻 感應(yīng) 電爐 加 熱 480℃ Φ90 X320 5.47 1 擠 壓 500T 擠壓 機 熱 擠 壓 40m/min 51.24 14705 2.735 2 淬 火 風機 風 淬 1.25 Mpa 14705 2.735 2 鋸 鋸機 切 頭尾各 14105 2.623 2 54. 4. 0. 0. 55. 4. 91. 西南交通大學本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 第 26 頁 切 頭 尾 切 300mm 54 08 67 05 21

51、 13 矯 直 矯直 機 矯 直 1.02 14390 2.623 2 鋸 切 鋸機 切 定 尺 6m/根 6000 1.115 4 0. 80 0. 06 0. 80 0.0 6 檢 驗 目測 檢 驗 6000 1.115 4 時 效 時效 爐 人 工 時 效 175℃ 保溫 4h 6000 1.115 4 擠壓后的成品與時效產(chǎn)生的不合格產(chǎn)品為技 術(shù)廢料約占成品 5% 檢 驗 檢測 儀 檢 驗 6000 1.115 4 54. 54 4.0 8 54.5 4 4.0 8 73 產(chǎn)品代號：BC6257 合 金 技術(shù) 條件 成 品 成品 鑄錠 成品 率 每噸成 品所需 廢料統(tǒng)計（每噸產(chǎn)品）

52、 西南交通大學本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 第 27 頁 幾何廢 料 技術(shù)廢 料 殘屑 總計 牌 號 狀 態(tài) 尺寸 （m） 每米重 （kg） 尺寸 （mm） 個重 （kg） （%） 鑄錠量 （kg） kg % kg % kg % kg % 6 0 6 3 GB/52 37-93 RCS 6 0.318 Φ90X2 70 4.62 91.67 1320 45. 16 4. 14 45. 05 4. 13 0. 65 0.06 90.86 8.33 加工后制品 工序廢料重（每噸產(chǎn)品） 幾何廢料 技術(shù)廢料 殘屑 總計 工 序 設(shè)備 名稱 工 藝 名 稱 工藝參 數(shù) 延伸 系數(shù) 尺寸 （

53、mm） 個重 （kg） 個數(shù) kg % kg % kg % kg % 成品 率 （% ） 備 注 加 熱 中頻 感應(yīng) 電爐 加 熱 480℃ Φ90 X270 4.62 1 擠 壓 500T 擠壓 機 熱 擠 壓 25m/min 59.93 14503 4.62 1 淬 火 風機 風 淬 1.25 Mpa 14503 4.62 1 鋸 切 鋸機 切 頭 尾 頭尾各 切 300mm 13903 4.43 1 45. 16 4. 14 0. 325 0. 03 45. 485 4. 17 矯 直 矯直 機 矯 直 1.02 14180 4.43 1 鋸 切 鋸機 切 定 尺 6m/根 6000 1

54、.91 2 0. 325 0. 03 0. 325 0.0 3 檢 目測 檢 6000 1.91 2 擠壓后的成品與時效產(chǎn)生的不合格產(chǎn)品為技 91. 67 西南交通大學本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 第 28 頁 驗 驗 時 效 時效 爐 人 工 時 效 175℃ 保溫 4h 6000 1.91 2 術(shù)廢料約占成品 5% 檢 驗 檢測 儀 檢 驗 6000 1.91 2 45. 05 4.1 3 45.0 5 4.1 3 產(chǎn)品代號：AC5401 成品 鑄錠 廢料統(tǒng)計（每噸產(chǎn)品） 幾何廢 料 技術(shù)廢 料 殘屑 總計 合 金 牌 號 技術(shù) 條件 成 品 狀 態(tài) 尺寸 （m） 每米

55、重 （kg） 尺寸 （mm） 個重 （kg） 成品 率 （%） 每噸成 品所需 鑄錠量 （kg） kg % kg % kg % kg % 6 0 6 3 GB/52 37-93 RCS 6 0.200 Φ90X3 20 5.47 91.12 1252 48. 07 4. 38 48. 18 4. 39 1. 21 0.11 97.46 9.98 加工后制品 工序廢料重（每噸產(chǎn)品） 幾何廢料 技術(shù)廢料 殘屑 總計 工 序 設(shè)備 名稱 工 藝 名 稱 工藝參 數(shù) 延伸 系數(shù) 尺寸 （mm） 個重 （kg） 個數(shù) kg % kg % kg % kg % 成品 率 （% ） 備 注 西

56、南交通大學本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 第 29 頁 加 熱 中頻 感應(yīng) 電爐 加 熱 480℃ Φ90X3 20 5.47 1 擠 壓 500T 擠壓 機 熱 擠 壓 40m/min 47.65 11547 2.735 2 淬 火 風機 風 淬 1.25 Mpa 11547 2.735 2 鋸 切 鋸機 切 頭 尾 頭尾各 切 300mm 10947 2.593 2 48. 07 4. 38 0. 55 0. 05 48. 62 4. 43 矯 直 矯直 機 矯 直 1.02 13350 2.593 2 鋸 切 鋸機 切 定 尺 6m/根 6000 1.2 4 0. 66 0. 06 0

57、. 66 0.0 6 檢 驗 目測 檢 驗 6000 1.2 4 時 效 時效 爐 人 工 時 效 175℃ 保溫 4h 6000 1.2 4 擠壓后的成品與時效產(chǎn)生的不合格產(chǎn)品為技 術(shù)廢料約占成品 5% 檢 驗 檢測 儀 檢 驗 6000 1.2 4 48. 18 4. 39 48. 18 4. 39 91. 12 產(chǎn)品代號：AC5402 西南交通大學本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 第 30 頁 成品 鑄錠 廢料統(tǒng)計（每噸產(chǎn)品） 幾何廢 料 技術(shù)廢 料 殘屑 總計 合 金 牌 號 技術(shù) 條件 成 品 狀 態(tài) 尺寸 （m） 每米重 （kg） 尺寸 （mm） 個重 （kg） 成

58、品 率 （%） 每噸成 品所需 鑄錠量 （kg） kg % kg % kg % kg % 6 0 6 3 GB/52 37-93 RCS 6 1.485 Φ178X 600 40.14 93.30 1208 23. 79 2. 22 47. 59 4. 44 0. 43 0.04 71.81 6.70 加工后制品 工序廢料重（每噸產(chǎn)品） 幾何廢料 技術(shù)廢料 殘屑 總計 工 序 設(shè)備 名稱 工 藝 名 稱 工藝參 數(shù) 延伸 系數(shù) 尺寸 （mm） 個重 （kg） 個數(shù) kg % kg % kg % kg % 成品 率 （% ） 備 注 加 熱 中頻 感應(yīng) 電爐 加 熱 480℃ Φ178X 600

59、 40.14 1 擠 壓 1630T 擠壓 機 熱 擠 壓 40m/min 49.73 27035 40.14 1 淬 火 風機 風 淬 1.25 Mpa 27035 40.14 1 鋸 鋸機 切 頭尾各 26435 39.25 1 23. 2.2 0. 0. 23. 2. 93. 西南交通大學本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 第 31 頁 切 頭 尾 切 300mm 79 2 14 01 3 93 233 矯 直 矯直 機 矯 直 1.02 26435 39.25 1 鋸 切 鋸機 切 定 尺 6m/根 6000 8.91 4 0. 29 0. 02 7 0. 29 0.0

60、27 檢 驗 目測 檢 驗 6000 8.91 4 時 效 時效 爐 人 工 時 效 175℃ 保溫 4h 6000 8.91 4 擠壓后的成品與時效產(chǎn)生的不合格產(chǎn)品為技 術(shù)廢料約占成品 5% 檢 驗 檢測 儀 檢 驗 6000 8.91 4 47. 59 4.4 4 47.5 9 4.4 4 30 產(chǎn)品代號：AT4056 合 金 技術(shù) 條件 成 品 成品 鑄錠 成品 率 每噸成 品所需 廢料統(tǒng)計（每噸產(chǎn)品） 西南交通大學本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 第 32 頁 幾何廢 料 技術(shù)廢 料 殘屑 總計 牌 號 狀 態(tài) 尺寸 （m） 每米重 （kg） 尺寸 （mm） 個重 （k

61、g） （%） 鑄錠量 （kg） kg % kg % kg % kg % 6 0 6 3 GB/52 37-93 RCS 6 0.947 Φ120X 400 12.16 90.58 1182 51. 78 4. 69 51. 57 4. 67 0. 66 0.06 104. 01 9.42 加工后制品 工序廢料重（每噸產(chǎn)品） 幾何廢料 技術(shù)廢料 殘屑 總計 工 序 設(shè)備 名稱 工 藝 名 稱 工藝參 數(shù) 延伸 系數(shù) 尺寸 （mm） 個重 （kg） 個數(shù) kg % kg % kg % kg % 成品 率 （% ） 備 注 加 熱 中頻 感應(yīng) 電爐 加 熱 480℃ Φ120X 400 12.16

62、1 擠 壓 800T 擠壓 機 熱 擠 壓 40m/min 34.84 12843 12.16 1 淬 火 風機 風 淬 1.25 Mpa 12843 12.16 1 鋸 切 鋸機 切 頭 尾 頭尾各 切 300mm 12243 11.59 1 51. 78 4. 69 0. 33 0. 03 52. 11 4. 72 矯 直 矯直 機 矯 直 1.02 12490 11.59 1 鋸 切 鋸機 切 定 尺 6m/根 6000 5.682 2 0. 33 0. 03 0. 33 0.0 3 檢 目測 檢 6000 5.682 2 擠壓后的成品與時效產(chǎn)生的不合格產(chǎn)品為技 90. 58

63、 西南交通大學本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 第 33 頁 驗 驗 時 效 時效 爐 人 工 時 效 175℃ 保溫 4h 6000 5.682 2 術(shù)廢料約占成品 5% 檢 驗 檢測 儀 檢 驗 6000 5.682 2 51. 57 4.6 7 51.5 7 4.6 7 產(chǎn)品代號：H101 H10.45kg/m 成品 鑄錠 廢料統(tǒng)計（每噸產(chǎn)品） 幾何廢 料 技術(shù)廢 料 殘屑 總計 合 金 牌 號 技術(shù) 條件 成 品 狀 態(tài) 尺寸 （m） 每米重 （kg） 尺寸 （mm） 個重 （kg） 成品 率 （%） 每噸成 品所需 鑄錠量 （kg） kg % kg % kg % kg % 6 0

64、 6 3 GB/52 37-93 RCS 6 0.454 Φ120X 400 12.16 93.24 1198 24. 02 2. 24 48. 05 4. 48 0. 43 0.04 72.5 6.76 工 序 設(shè)備 名稱 工 藝 名 工藝參 數(shù) 延伸 系數(shù) 加工后制品 工序廢料重（每噸產(chǎn)品） 成品 率 （% 備 注 西南交通大學本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 第 34 頁 幾何廢料 技術(shù)廢料 殘屑 總計稱 尺寸 （mm） 個重 （kg） 個數(shù) kg % kg % kg % kg % ） 加 熱 中頻 感應(yīng) 電爐 加 熱 480℃ Φ120X 400 12.16 1 擠 壓

65、 800T 擠壓 機 熱 擠 壓 40m/min 72.68 26793 12.16 1 淬 火 風機 風 淬 1.25 Mpa 26793 12.16 1 鋸 切 鋸機 切 頭 尾 頭尾各 切 300mm 26193 11.89 1 24. 02 2. 24 0. 14 0. 01 3 24. 16 2. 253 矯 直 矯直 機 矯 直 1.02 26720 11.89 1 鋸 切 鋸機 切 定 尺 6m/根 6000 2.724 4 0. 29 0. 02 7 0. 29 0.0 27 檢 驗 目測 檢 驗 6000 2.724 4 時 效 時效 爐 人 工 時 效 175℃ 保溫 4h

66、 6000 2.724 4 擠壓后的成品與時效產(chǎn)生的不合格產(chǎn)品為技 術(shù)廢料約占成品 5% 檢 驗 檢測 儀 檢 驗 6000 2.724 4 48. 05 4. 48 48.0 5 4. 48 93. 24 西南交通大學本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 第 35 頁 產(chǎn)品代號：AT4023 成品 鑄錠 廢料統(tǒng)計（每噸產(chǎn)品） 幾何廢 料 技術(shù)廢 料 殘屑 總計 合 金 牌 號 技術(shù) 條件 成 品 狀 態(tài) 尺寸 （m） 每米重 （kg） 尺寸 （mm） 個重 （kg） 成品 率 （%） 每噸成 品所需 鑄錠量 （kg） kg % kg % kg % kg % 6 0 6 3 GB/52 37-93 RCS 6 0.415 Φ178X 600 40.14 93.36 1152 19. 92 1. 86 49. 81 4. 65 1. 39 0.13 71.12 6.64 加工后制品 工序廢料重（每噸產(chǎn)品） 幾何廢料 技術(shù)廢料 殘屑 總計 工 序 設(shè)備 名稱 工 藝 名 稱 工藝參 數(shù) 延伸 系數(shù) 尺寸 （mm） 個重 （kg）