小型直焊管车间平面设计

攀枝花学院本科课程设计（论文）小型直焊管车间平面设计学生姓名： 杨华 学生学号： 201311102090 院（系）： 材料工程学院 年级专业：2013 级材料成型及控制工程 指导教师： 张利民 二一六年十月题 目 小型直焊管车间平面设计1、课程设计的目的通过本课程设计教学所要达到的目的是：1、训练学生综合运用机械原理、金属塑性成型原理、金属凝固原理、成型工艺设备及设计等课程的理论知识独立思考、分析、初步解决材料成型工艺问题的技能，提高运算、设计绘图能力及查阅资料的技能；2、使学生熟练掌握工艺设计的步骤和方法；3、培养学生以理论为基础并结合生产实际进行工艺设计的设计思想。4、为毕业设计（论文）级毕业后从事工程工作打下良好的基础。2、课程设计的内容和要求（包括原始数据、技术要求、工作要求等）内容：1、 根据所选的题目查阅相关的资料，认真理解题目的意图。2、 按要求设计计算出相应地产品方案、工艺流程、主要设备、平面布置图3、 对照生产实际，对自己的设计进行综合评述、总结。要求：1、 设计过程中要做到严谨、科学、切合实际。2、 要有一定的突破及创新。3、 设计说明书要严格按要求速写。3、主要参考文献1 白忠泉，螺旋焊管的成型技术， 焊管 ，20042温景林， 金属压力加工车间设计 ，冶金工业出版社3吴鹏大直径螺旋焊管管端扩径的数值模拟与实验研究， 燕山大学 ，20014 张绍庆，双丝埋弧焊在螺旋焊管中的应用， 焊管 ，19985 胡城立、朱敏， 材料成型基础 ，武汉理工大学出版社6严绍华等， 材料成型工艺基础（金属工艺学热加工部分） ，清华大学出版社4、课程设计工作进度计划第 1 周：1、 认真领会指导书中所给题目的内容，查阅相关的资料。2、 根据自己的理解形成初步的设计方案第 2 周：1、 对自己的设计方案进行修改2、 书写设计说明书指导教师（签字） 日期 2016 年 10 月 10 日教研室意见：2016 年 10 月 日学生（签字）： 接受任务时间： 年 月 日攀枝花学院本科课程设计（论文） 目录目录摘要 .1 产品方案表 .11.1 产品方案 .11.2 计算产品的确定 .11.3 产品标准 .21.4 低碳钢性能特点 .22 生产方案的选择 .42.1 生产方案的选择 .42.2 生产工艺流程 .42.3 管材生产工艺流程图 .52.4 工艺叙述 .52.4.1 坯料准备段 .52.4.2 成型焊接定径段 .63 设备选择 .73.1 主要设备选择 .73.2 辅助设备选择 .84 工艺计算与金属平衡 .94.1 计算产品原料宽度的计算 .94.1.1 圆管（201.5） .94.1.2 减径率的选择 .94.2 编制金属平衡表 .105 车间平面布置 .125.1 车间平面布置原则 .125.2 车间平面布置图 .126 结束语 .13参考文献 .14攀枝花学院本科课程设计（论文） 目录课程设计（论文）指导教师成绩评定表题目名称 小型直焊管车间平面设计评分项目 分值 得分 评价内涵01 学习态度 6 遵守各项纪律，工作刻苦努力，具有良好的科学工作态度。02 科学实践、调研 7 通过实验、试验、查阅文献、深入生产实践等渠道获取与课程设计有关的材料。工作表现20% 03 课题工作量 7 按期圆满完成规定的任务，工作量饱满。04 综合运用知识的能力 10能运用所学知识和技能去发现与解决实际问题，能正确处理实验数据，能对课题进行理论分析，得出有价值的结论。05 应用文献的能力 5能独立查阅相关文献和从事其他调研；能提出并较好地论述课题的实施方案；有收集、加工各种信息及获取新知识的能力。06 设计（实验）能力，方案的设计能力 5能正确设计实验方案，独立进行装置安装、调试、操作等实验工作，数据正确、可靠；研究思路清晰、完整。07 计算及计算机应用能力 5 具有较强的数据运算与处理能力；能运用计算机进行资料搜集、加工、处理和辅助设计等。能力水平35%08对计算或实验结果的分析能力（综合分析能力、技术经济分析能力）10 具有较强的数据收集、分析、处理、综合的能力。09插图（或图纸）质量、篇幅、设计（论文）规范化程度5 符合本专业相关规范或规定要求；规范化符合本文件第五条要求。10 设计说明书（论文）质量 30 综述简练完整，有见解；立论正确，论述充分，结论严谨合理；实验正确，分析处理科学。成果质量45% 11 创新 10 对前人工作有改进或突破，或有独特见解。成绩指导教师评语指导教师签名： 年 月 日攀枝花学院本科课程设计（论文） 摘要摘要焊管在社会生产生活中占有重要地位，有着广阔的市场前景，也是投资建厂的热门。本课程为设计一座小型直焊管车间平面设计。通过查询相关资料和具体实例，本课程主要从产品设计方案、工艺流程、设备的选择、金属平衡及车间平面布局设计等方面进行了设计。关键字：直焊管 车间设计攀枝花学院本科课程设计（论文） 1 产品方案表11 产品方案表1.1 产品方案 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。产品方案一般是在设计任务书中加以规定的，或者由设计者深入实际调查统计提出方案，然后经主管部门批准确定，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。因此根据以上原则设计产品方案见表 1-1：表 1-1 生产方案表 1序号 名称 规格 状态 产量 标准1 圆管 9-60，0.4-3.0 TR，R，BR，TY 4000 GB1591-882 方管 16.4-60，0.6-2.75 TR，R，BR，TY 500 GB1591-883 矩形管 918-2575，1.2-2.5 TR，R，BR，TY 500 GB1591-881.2 计算产品的确定车间拟生产方的产品品种、规格及状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。如何选择计算产品如下所述。（1）有代表性。这些计算产品从全车间总体来说在合金品种规格产量和工艺特点等方面有代表性。（2）通过所有的程序。所选的所有计算产品要通过各工序但不是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。攀枝花学院本科课程设计（论文） 1 产品方案表2（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。根据以上原则，计算产品确定如表 1-2。本课程只计算 Q215 圆钢，其他均不计算。表 1-2 计算产品名称 牌号 尺寸/ 壁厚/ 产量/t 标准圆管 Q195 40 2 20000 GB1591-88圆管 Q215 20 1.5 20000 GB1591-88方管 Q235 30 1.2 5000 GB1591-88矩形管 SPCC 1650 1.8 5000 GB1591-881.3 产品标准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。产品标准一般包块一下内容：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%0A 验方法等。4）交货标准：规定产品交货验收时的包装标志方法及部位等。本次设计所使用的是国家标准 GB1591-88。1.4 低碳钢性能特点低碳钢（low carbon steel）又称软钢，含碳量从 0.10%至 0.30%低碳钢易于接受各种加工如锻造，焊接和切削，常用于制造链条，铆钉，螺栓，轴等。碳含量杜宇 0.25%的碳素钢，因其强度低、硬度低而软，故又称软钢。他包括大攀枝花学院本科课程设计（论文） 1 产品方案表3部分普通碳素钢和一部分优质碳素结构钢，大多不经热处理用于工程结构件，有得经渗碳和其他热处理用于要求耐磨的机械零件。低碳钢退火组织为铁素体和少量珠光体，起强度和硬度较低，塑性和韧性较好。因此，其冷成形性良好可采用卷边、折弯、冲压等方法进行冷成型。这种刚才具有良好的焊接性。碳含量很低的低碳钢硬度很低，切削加工性不佳，正火处理可以改善其切削加工性。低碳钢有较大的时效倾向既有淬火时效倾向还有形变时效倾向。当钢从高温较快冷却时，铁素体刮碳，氮过饱和，它在常温也能缓慢地形成铁的碳氮物，因而钢的强度和硬度提高，而塑性和韧性降低，这种现象称为淬火时效。低碳钢即使不淬火而空冷也会产生时效。低碳钢经形变产生大量位错，铁素体中自碳、氮原子与位错发生弹性交互作用，碳、氮原子聚集在位错线周围。这种碳、氮原子与位错线的结合体称柯氏气团。它会使钢的强度和硬度提高而塑性和韧性降低，这种现象称为形变时效。形变时要比淬火时效对低碳钢的塑性和韧性有更大的危害性，在低碳钢的拉伸曲线上有明显的上、下两个屈服点。自上屈服点出现直到屈服延伸结束，在试样表面出现由于不均匀变形而形成的表面皱褶带，称为吕德斯带。不少冲压件往往因此而报废。其防止方法有两种。一种高预形变法，预形变的钢放置一段时间后冲压时也会产生吕德斯带，因此预形变在钢的冲压之前放置时间不宜过长。另一种是钢中加入铝或钛，使其与氮形成稳定的化合物，防止形成柯氏气团引起的形变失效。Q215 焊管是一种碳素结构钢。Q-屈服，215-为该牌号最小屈服点（s）值。此类钢一般由转炉或平炉冶炼，可提供 110kn 的最大顶力。足以满足车辆救援及一般救援。废钢，钢中硫、磷含量高于优质碳素结构钢，一般硫0.050%，磷0.045%。由原料带入钢中的其他合金元素含量，如铬、镍、铜一般不超过 0.30%，攀枝花学院本科课程设计（论文） 1 产品方案表4攀枝花学院本科课程设计（论文） 2 生产方案的选择52 生产方案的选择2.1 生产方案的选择所谓生产方案是指为完成设计任务书中所规定的产品的生产任务而采取的生产方法。根据设计规模、产品质量及技术经济指标的要求，考虑当时当地的具体条件，找出合理的生产方案。生产方案的选择与设备的选择密切相关，二者应同时加以考虑，在确定是设计生产方案时考虑了一下几点：1、 金属与合金的品种，规格，状态及质量要求。2、 年产量的大小3、 投资、建设速度，机械化与自动化程度，劳动条件，工人与管理人员的数量以及将来的发展。主要考虑经济效果，采用哪种方案合理，适合建厂原则，在设计时可比照一个厂，特别是比较成熟的工艺。 22.2 生产工艺流程所谓生产工艺流程就是把产品的生产工序按次序排列起来，确定车间生产工艺流程是工艺设计中的一项重要工作，它直接关系到整个设计能否满足设计任务书的要求。合理的生产工艺流程应在保证完成设计的任务书中规定产量和质量的前提下，具有最低的消耗、最少的设备，最小的车间面积、最低的产品成本、并且有利于产品质量的不断提高和将来的发展，具有较好的经济效果和较好的劳动条件，制定生产流程总的原则是：节能、高效、保质、污染少和经济。那么制订产品生产工艺流程的主