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摘要:钛及钛合金因密度小、比强高、耐腐蚀等优异性能,而被广泛应用于航空、航天、石油、化工等领域。钛及钛合金无缝管的热导率比不锈钢管高50%,这使其被用于热交换器及冷凝器的制造,除此之外,优异的抗蚀性使钛及钛合金无缝管成为地热、海上钻井管道的首选材料。 本课题主要是年产量800吨的热挤压钛及钛合金无缝管材车间设计。根据课题要求,本设计的主要内容有:确定产品大纲和选择生产方案,制订年产量800吨的热挤压钛及钛合金无缝管材生产工艺流程;合理选择热挤压钛及钛合金无缝管材生产的主辅设备,编制挤压表,针对TA2Φ50mm×7mm典型产品完成挤压机组工具设计,并绘制工具图;随后进行挤压工艺参数计算及设备校核,并绘制轧制节奏图表、电机负荷图,进行年产量计算;最后进行车间尺寸计算,绘制车间平面布置图并完成经济技术指标分析。 我国是世界上无缝管产量最大的国家,但是大多属于中、低端产品,而小直径厚壁管(径厚比小于7)和航空油管由于技术限制无法批量生产,如何提升产量是本课题研究的重要方向。 关键词:钛及钛合金 无缝管材 车间设计
目录 摘要 ABSTRACT 1.1本课题的目的及意义-2 1.2国内研究现状分析-2 1.3国外研究现状分析-2 1.4研究内容-2 2 产品大纲和生产方案的制订-3 2.1产品大纲依据-3 2.2产品大纲-3 2.3生产方案-3 3 热挤压钛及钛合金无缝管材生产工艺流程-4 3.1生产工艺制定的依据-4 3.1.1钛及钛合金热加工特性-4 3.2热挤压钛及钛合金无缝管工艺流程-7 3.3工艺流程各工序-7 3.3.1原料-7 3.3.2坯料预加工-7 3.3.3坯料加热及挤压工模具预热与冷却-8 3.3.4挤压润滑-9 3.3.5坯装挤压筒-9 3.3.6挤压筒与模连接-9 3.3.7挤压-9 3.3.8切压余-9 3.3.9再加工-9 3.3.10矫直-10 3.3.11剪切-10 3.3.12检查-10 3.3.13成品入库-10 4 热挤压钛及钛合金无缝管材主辅设备选择-11 4.1主要设备选择-11 4.1.1热压力穿孔机-11 4.1.2工频感应加热炉-11 4.1.3挤压机-11 4.2辅助设备选择-12 4.2.1供锭器-12 4.2.2切断机和剥皮机-12 4.2.3无损检测设备-12 4.2.4 制品接受及运输设备-12 5 挤压表的编制-13 5.1计算挤压钛管断面尺寸-13 5.2计算挤压筒直径-13 5.3计算挤压模具尺寸-13 5.4计算挤压坯尺寸-13 5.5穿孔工具与坯料尺寸确定-14 5.6计算穿孔比和穿孔力-14 5.6.1穿孔力计算-14 5.6.2穿孔比计算-14 5.7挤压表-14 6 典型产品挤压机组工具设计-16 6.1挤压筒设计-16 6.1.1挤压筒材质选用-16 6.1.2挤压筒尺寸计算-16 6.2挤压杆设计-17 6.3挤压垫片的设计-17 6.4穿孔针(芯棒)的设计-17 6.5挤压模的设计-17 6.5.1模角-18 6.5.2工作带长度-18 6.5.3工作带直径-18 6.5.4出口直径-18 6.5.5入口圆角半径-19 6.5.6模子的外形尺寸-19 7 挤压工艺参数计算及设备强度校核-20 7.1挤压工艺参数计算-20 7.1.1挤压温度的确定-20 7.1.2挤压比的确定-20 7.1.3挤压速度的确定-21 7.1.4挤压润滑-21 7.2设备强度校核-21 7.2.1验算挤压力和挤压杆应力-21 7.2.2挤压筒强度校核-22 7.2.3挤压杆强度校核-22 7.2.4挤压垫片强度校核-23 7.2.5穿孔针(芯棒)强度校核-23 8 轧制节奏图表及年产量计算-25 8.1轧制节奏图-25 8.2年产量计算-25 8.2.1工作制度-25 8.2.2设备工作台时的确定-25 8.2.3设备数量的确定-25 9 车间尺寸计算-26 9.1车间平面尺寸-26 9.2车间其他设施布置-26 9.3 仓库面积计算-26 9.3.1原料仓库面积计算-26 9.3.2中间仓库面积的计算-26 9.3.3成品仓库面积的确定-27 10 经济技术指标分析-28 10.1 日历作业率-28 10.2 成材率-28 10.3 合格率-28 11 结束语-29 参考文献-30 致 谢-31 |