东北大学材料成型课程设计

1.9吨直径30mm7075铝合金挤压棒材生产工艺设计及成本核算说明书

m?S?l???706.86?10-6?2.5?2.73?103?4.8243kg

则成品共有根数n=1900/4.8243=393根

由于挤压棒定尺5m,故一根挤压管可以切成2根成品管,故需要挤压棒根数为393/2=197根,即需要挤压坯料197根。考虑到一根铸锭最长9m,挤压坯料定尺395mm,因而需要9根铸锭。

各工序损失如下: 锯切量:

?152?-63197?1.5?10??????10?2.73?10?14.64kg

?2?-32头尾损失:

?152?-639??200?150??10?3??????10?2.73?10? ?2?197??0.2?0.8??706.86?10?6?2.73?103?216.872车皮量:

???1522-1472??10-6?395?197?10-3?2.73?1034?249.43kg

压余量:

?147?-93?????20?197?10?2.73?10?182.55kg ?2?成品率:

成品质量?100%

成品质量?各部分损耗量?1900?100%?74.12%

1900?14.64?216.87?249.43?182.5521.6 熔铸投料量计算

根据成品率,计算所需要铸锭质量为

1900?2563.41kg

74.12%由于铸锭质量不足3t,因而设计五个铸次; 总投料量约为

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2563.41?50?5-40?4?2653.41kg

99%有上述计算得知,

前四个铸次铸锭长20?395?19?1.5?200?150?8278.5mm; 第五个铸次铸锭长18?395?17?1.5?200?150?7485.5mm。 前四个铸次铸锭体积为

?152?V1?2??.5?10-9?0.30m3 ????8278?2?第五个铸次体积为

2?152?V2?2??.5?10-9?0.27m3 ????7485?2?考虑到一个铸次烧损1%,另有50kg形成废铝,则前四个铸次的投料量为

2M1??V1???50??99%?0.30?2.73?103?50?99%?877.78kg 第五铸次的投料量为

??M2??V2???50??99%?0.27?2.73?103?50?99%?795.05kg

??2 具体工艺安排及操作步骤

2.1 熔铸工艺安排及计算

2.1.1 熔铸工艺的工艺流程

熔铸基本工艺过程设计为:计算配料→制定工艺→熔化→调质(添加元素)→净化(精炼)→扒渣→静置保温→液体转注(在线净化处理)→过滤→铸造→均热→检验出厂

2.1.2 铸次分配

根据上章计算,考虑熔铸所需的总吨数以及设备能力,设计五个铸次,每个铸次铸两根铸锭,共锯切成197根挤压坯料。

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前四个铸次铸锭长20?395?19?1.5?200?150?8278.5mm; 第五个铸次铸锭长18?395?17?1.5?200?150?7485.5mm。 前四个铸次铸锭体积为

?152?V1?2??.5?10-9?0.30m3 ????8278?2?第五个铸次体积为

2?152?V2?2??.5?10-9?0.27m3 ????7485?2?考虑到一个铸次烧损1%,另有50kg形成废铝,则前四个铸次的投料量为

2M1??V1???50??99%?0.30?2.73?103?50?99%?877.78kg 第五铸次的投料量为

??M2??V2???50??99%?0.27?2.73?103?50?99%?795.05kg

??2.1.3 合金的成分计算

合金的设计成分及内控范围见表2.1。

表2.1 7075合金设计成分及内控范围(w%)

元素 设计成分(%) 内控范围(%)

Si 0-0.4

Fe 0-0.5

Cu 1.6 1.4-1.8

Mn 0-0.3

Mg 2.5 Cr 0.23 Zn 5.6 5.3-5.9

Ti 0-0.2

Al 余量 余量

2.3-2.7 0.2-0.26

2.1.4 配料计算

第一炉配料方式如下:

(1)根据合金的设计成分,考虑满足各元素的内控范围并满足经济性要求,原料采用牌号为Al99.00的重熔铝锭、纯铜板、纯镁锭、纯锌锭和Al-Cr中间合金,所使用的各种原料的化学成分见表2.2。

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表2.2各种原料的化学成分(w%)

重熔铝锭 纯铜板 纯镁锭

Si 0.42

Fe 0.50

Cu 0.02 99.9

Mn

Mg 0.05 99.9

Cr 10.0

Zn 0.05 99.9

Al 99.00 90.0

Ti

纯锌锭 Al-Cr中间合金

(2)计算各种成分总的装炉量或最大限量。 主要成分 Cu:877.78×1.6% =14.04kg Mg:877.78×2.5%=21.94kg Zn:877.78×5.6%=49.16kg Cr:877.78×0.23%=2.02kg 杂质限量 Fe:877.78×0.5%=4.39kg Si:877.78×0.4%=3.51kg

(3)各种中间合金及纯金属用量计算。 Al-Cr中间合金 2.02/10%=20.2kg Al(重熔铝锭)

(877.78-14.04-21.94-49.16-2.02-20.2×90%)/99%=780.24kg

Mg(纯镁锭) 21.94-780.24×0.05%=21.55kg Cu(纯铜板) 14.04-780.24×0.02%=13.88kg Zn(纯锌锭) 49.16-780.24×0.05%=48.77kg (4)核算

A.核算各种炉料的装入量之和与配料总量是否相等,炉料中各元素的加入量之和与合金中各元素需要量是否相等。

通过各成分所占百分比计算各元素的实际加入量,并进行相应核算,得到如表2.3所示合金配料计算卡片。

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