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金属压力加工车间设计复习题金属压力加工车间设计复习题 一、一、 填空题填空题 1 加工企业设计的基本要求：技术上先进可行、经济上合理有利。：技术上先进可行、经济上合理有利。 2 车间工艺设计的主要任务：技术任务、组织任务和经济任务。：技术任务、组织任务和经济任务。 3 车间设计的一般程序：可行性研究、初步设计、技术设计和施工设计。初步设计、技术设计和施工设计。 4 可行性研究的特点：预见性、公正性、可靠性和科学性。可行性研究的特点：预见性、公正性、可靠性和科学性。 5 工艺计算的目的：为了确定产品在各工序：为了确定产品在各工序准确而具体的生产工艺流程、工艺准确而具体的生产工艺流程、工艺 参数、和各种消耗定额。参数、和各种消耗定额。 6 在选择计算产品时要考虑其代表性，即合金牌号、产品种类、规格、状态、合金牌号、产品种类、规格、状态、 产量、工艺特点产量、工艺特点等的代表性。 7 产品方案指所设计车间拟定生产的产品名称、品种、规格状态和年产量产品名称、品种、规格状态和年产量等。等。 8 计算产品生产成本要考虑：原材料、辅助材料、燃料及动力、工人工资及车原材料、辅助材料、燃料及动力、工人工资及车 间经费间经费等五项。 9 校核轧机主电机包括两方面：电机温升的校核，满足条件为：电机温升的校核，满足条件为 MmaxMh；电；电 机过载的校核，满足条件为机过载的校核，满足条件为 MmaxKc.MH，t15 秒秒。 10 车间平面尺寸要确定的内容有：跨度、柱距、长度。：跨度、柱距、长度。 11 你所了解的板带材生产方案主要有：带式法、连铸连轧法；：带式法、连铸连轧法；管棒生产方 案主要有:挤压挤压-冷轧冷轧-拉伸和挤压拉伸和挤压-拉伸法。拉伸法。 12 设备负荷率设备负荷率反应了设备是否被充分利用以及设备间的利用情况，一般介，一般介 于于 0.7-0.85 之间较为合适， 该值过低， 设备不能充分利用， 过高则复合过重。之间较为合适， 该值过低， 设备不能充分利用， 过高则复合过重。 13 对于易氧化的金属，退火时需采用保护性气氛的炉子，或采用真空退火保护性气氛的炉子，或采用真空退火 和快速退火炉，和快速退火炉，以防氧化。 14 压力加工生产工艺中确定具体数值基础资料的“三图”是：相图、再结相图、再结 晶图、塑性图；晶图、塑性图； “三度”是指：温度、速度、变形程度；：温度、速度、变形程度； “三线”是指:冷作硬冷作硬 化曲线、等时退火曲线、等温退火软化曲线。化曲线、等时退火曲线、等温退火软化曲线。 15 为了保证有较高的工作效率，充分发挥主要设备的能力，通常辅助设备 的能力可按大于主要设备的能力大于主要设备的能力 10%-20%来考虑。来考虑。 16 对产品的牌号、规格、表面质量及组织性能等方面的要求称为产品的技对产品的牌号、规格、表面质量及组织性能等方面的要求称为产品的技 术要求即技术标准。术要求即技术标准。 17 自项目正式投产之日起至，提供收益总额达到建设投资总额之日所需的 时间称为投资投资回收期；回收期；项目竣工验收前期称为建设期，建设期，验收后要经历投产期 才到达产期。达产期。 18 折旧方法：平均折旧法、直线折旧法、使用年限法。折旧方法：平均折旧法、直线折旧法、使用年限法。 19 描述制品某一工序生产条件是应包括：工艺参数，所选设备及配料的形工艺参数，所选设备及配料的形 状尺寸等三个方面。状尺寸等三个方面。 20 加工车间厂房主要由以下各部分构成：房顶、梁、柱、天窗、侧窗，门、房顶、梁、柱、天窗、侧窗，门、 墙、地坪。墙、地坪。 21 当车间跨度为当车间跨度为 12-18 米时，车间的天窗架宽度常取米时，车间的天窗架宽度常取 6 米；当车间的跨度米；当车间的跨度 为为 18-36 米时，天窗架宽度常取米时，天窗架宽度常取 9 米；天窗架米；天窗架的高度取决于窗扇的高度。的高度取决于窗扇的高度。 22 车间面积一般由；生产部分，辅助部分，仓库部分和服务部分等组成。；生产部分，辅助部分，仓库部分和服务部分等组成。 23 设备选择的主要内容是确定出车间设备的种类、型式、结构、规格、数车间设备的种类、型式、结构、规格、数 量及能力。量及能力。对主要的设备在预选的基础上进行必要的设备负荷计算以及零部设备负荷计算以及零部 件强度校核。件强度校核。 24 车间动力包括：电、蒸汽、压缩空气、煤气、蓄电池。：电、蒸汽、压缩空气、煤气、蓄电池。 25 压力加工中的总损失通常包括：几何损失、工艺损失、烧损和熔损。几何损失、工艺损失、烧损和熔损。 26 有色金属加工生产中可能用到的热处理类型有： 均匀化退火、 中间退火、均匀化退火、 中间退火、 成品退火、坯料预先退火、淬火和时效。成品退火、坯料预先退火、淬火和时效。 二、二、 概念题概念题 1 可行性研究可行性研究: 一门运用多种科学成果保证实现工程建设最佳经济效果的综合 性科学。 2 包铝包铝: 为了提供合金制品的抗蚀性能和加工工艺性能，在锭坯表面包上一定 厚度的铝板，经热轧后和基体焊合在一起的工艺。 3 工艺包铝工艺包铝：为改善加工工艺性能在锭坯表面包上一定厚度的铝板，经热轧后 和基体焊合在一起的工艺。 技术包铝：技术包铝：为提高抗蚀性能而在锭坯表面包上一定厚度的铝板，经热轧后和 基体焊合在一起的工艺。 4 坯料预先热处理坯料预先热处理：主要作用是消除内应力，防止开裂，使成分均匀，消除 某些合金钢粗大树枝状结晶组织，防止白点产生。 5 设备利用系数设备利用系数：考虑到设备进行大修和和中修的时间损失而用于生产的有效 时间系数。 6 设备运转系数设备运转系数：考虑到交接班、更换工具和品种、调整设备、待料及工人生 理所需的时间损失而用于生产的有效时间系数称为设备运装系数。 7 设备台时系数设备台时系数：考虑到设备进行大修和中修的时间损失而用于生产的有效时 间系数。 8 成品率成品率: 指成品重量与投料量之比的百分数，即指一吨原材料能够生产出的 合格产品重量的百分数。 坯料系数坯料系数 9 金属补偿系数金属补偿系数:指每吨成品所需各工序的投料量。 K=该工序的坯料重量 /最后一道工序终了成品重量。 10 车间劳动定额车间劳动定额: 指在一定的生产技术和组织条件下，生产一定产品或完 成一定工作所规定的劳动量标准，它是车间劳动定员的基础。 11 车间劳动定员车间劳动定员：指根据产品方案和生产规模规定必须配备具有一定质量 或登记各种人员的数量标准。 12 沉降缝沉降缝:为避免厂房因基础不均匀沉降而引起开裂、损坏需将厂房分成若 干刚度较好的单元，即从基础开始将全部构件分开，也即设置沉降缝，它也 可兼作伸缩缝用。 13 伸缩缝伸缩缝: 当温度变化时，厂房各构件中产生附加内力和变形，且上下部 分的伸缩程度也不同，厂房长度较大时，要将其分成几个温区段即每隔一定 距离设置横向伸缩缝。 14 产品方案：产品方案：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。 生产方案：生产方案：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。 三、三、 问答题问答题 1 金属加工厂的金属加工厂的厂址选择需满足那些主要要求？厂址选择需满足那些主要要求？ 建厂地区选择要求： （1）符合国家工业布局的基本原则；符合国家产业政策； （2）原料、燃料、动力来源与运输条件； （3）适当靠近产品销售地区； （4）自然条件好，有适宜的气候条件。 （5）能就近取得足够的建筑材料； （6）与其他企业协作方便； （7）满足国防上的要求。 建厂地址选择要求： （1） 厂区面积与外形满足总平面布置的要求。 （2） 工程地质和水文地质满足建厂要求。 （3） 厂址选择适应城市的总体规划，厂址一般设在城市的水运下游，厂 区与城市之间应有一定距离的防护带；从经济方面来看，厂址应靠近城 市，以便充分利用城市的交通工具与线路。 （4） 运输条件满足工厂生产要求。 （5） 离电源、水源最近。 （6） 在公用设施与生产方面，竟可能和有关工厂协作并有一定的环保措 施，不致造成环境污染。 （7） 选择合适的居民点，作为职工生活区。 2 何谓计算产品？为何在工艺设计中要选择计算产品？如何选择？何谓计算产品？为何在工艺设计中要选择计算产品？如何选择？ 计算产品：在设计中对产品的品种、规格及状态进行的工艺计算。 原因：车间拟生产的产品品种、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个产品进行工艺计算。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。 1）选择要有代表性。将所有的各类产品进行分类编组，从每组中找出一种至 几种产量较大，产品品种、规格、状态、工艺特点等具有代表性的产品。 2）通过所有的工序。指所选的所有计算产品要通过各工序，但不是说每一种 计算产品都通过个工序，而是对所有计算产品综合来看的。另外所选典型产 品的产量之和为总产量。 3）所选的计算产品要与实际相接近。 4）计算产品要留有一定的余量。 3 分别说明加工车间主要设备和辅助设备选择的原则是什么？分别说明加工车间主要设备和辅助设备选择的原则是什么？ 主要设备选择原则： （1） 满足产品方案的要求，保证获得高质量产品 （2） 要满足生产方案及生产工艺流程的要求 （3） 要注意设备的先进性和经济上的合理性 （4） 要考虑设备间的合理配置与平衡 辅助设备选择原则： （1） 必须满足生产工艺流程的要求； （2） 必须保证有较高的工作效率，充分发挥主要设备的能力； （3） 尽量选择重量轻、体积小的辅助设备，以节约车间投资。 4 车间工艺设计的主要任务有哪些？各任务的主要内容是什么？车间工艺设计的主要任务有哪些？各任务的主要内容是什么？ 主要任务有：技术任务、组织任务、经济任务 （1） 技术任务。确定产品品种、规格、质量标准及年产量；确定产品的 生产方案及生产工艺过程， 选取主要设备并确定其必要的数量； 选择与计 算机辅助设备；计算完成年计划产量所需的原料、材料及动力消耗；提出 动力、运输、照明、采暖、通风、供水排水等各项设计要求；计算车间所 需面积，车间内主要设备与辅助设备的布置；确定厂房形式和主要尺寸， 画出车间平面布置图，提出安全、环保等措施 （2） 组织任务。研究车间的成产劳动组织，确定职工人数及编制，制定 劳动定额等 （3） 经济任务：计算及制定基本建设投资额，生产预算，计划单位产品 成本及综合技术经济指标等内容。 5 设备年实际工作台时低于设备年制度台时的原因何在？设备年实际工作台时低于设备年制度台时的原因何在？ 设备年制度台时(设备年工作台时、年时基数)=年工作日 X 班次 X 每班工作时间 设备年制度台时=设备年制度台时 X 设备利用系数 其中设备利用系数是设备台时系数与设备运转系数的乘积。 设备台时系数：考虑到设备需要安排一定的时间进行大修（一般 2-4 年 1 次） 和中修（1-2 年 1 次）的时间损失，用于生产的有效时间系数称之为设备台时系 数。 设备运转系数：考虑到交接班、更换工具、更换品种、调整设备、待料以及工 人的生理所需的时间等的时间损失， 用于生产的有效时间系数称之为设备运转系 数。 6 企业总平面图的编制要满足那些要求？企业总平面图的编制要满足那些要求？ （1）车间和其他构筑物符合生产工艺流程要求，使物流最短，防止交叉和往返 运输； （2）动力车间应尽量接近主要用户，并兼顾其对其他服务车间的动力供应； （3）工厂与外部铁路、公路、给排水、高压线路以及燃气管道铺设要合理； （4）考虑职工的生活、工作等方面的安全与方便，注意环境保护； （5）厂区内原则上不可建筑住宅或职工宿舍。 总之， 考虑总图布置时首先要满足生产操作及安全的要求， 其次是节省投资， 既要做到技术上的可行性，又要达到经济上的合理，另外要考虑施工方便，同时 要留有发展余地。 7 如何理解工艺流程卡片是车间管理生产的“文件”？如何理解工艺流程卡片是车间管理生产的“文件”？ 工艺流程卡片的主要内容是： 把生产工艺流程具体化并制定出各种消耗定额。 它为设备负荷计算、平衡设备、编制金属平衡表及技术经济指标提供依 据。有着产品资料及制作过程, 用来指导操作人员制造产品。 8 生生产方案选择的依据是什么？钢管主要生产方法有哪几种？简述其特点？产方案选择的依据是什么？钢管主要生产方法有哪几种？简述其特点？ 生产方案的选择与设备的选择密切相关，主要考虑以下几点： （1）金属与合金的材质，品种，规格，状态及质量要求，品种和规格不同，所 采取的生产方案也不同。 （2）年产量的大小，产量不仅决定工艺过程的特点，同时也对设备选择、铸锭 尺寸、产品规格有着直接的影响。 （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。 （4）国家技术政策。 钢管主要生产方法有：热轧、热挤压、焊管、冷加工。 热轧：将实心管坯（或钢锭）穿孔并轧成具有要求的形状、尺寸和性能的钢管， 生产方法是以机组中轧管机类型来分类的。 热挤压：采用圆铸锭，在压力穿孔机上穿孔或钻孔后压力穿孔机扩孔，然后进行 热挤压。可以得到比轧制管更薄，质量更好的管材，也可以生产异型管材。 焊管：将管坯（即板带材）用各种成形方法弯卷成要求的横断面形状，然后用不 同的焊接方法将焊缝焊合而获得钢管的过程。 冷加工：有冷轧、冷拔和冷旋压三种，冷加工是钢管的二次加工，产品力学性能 好表面性能高。 9 试以挤压生产为例试以挤压生产为例，说明提高挤压机产量的途径主要有哪些？，说明提高挤压机产量的途径主要有哪些？ （1） 合理增加锭坯重量。随着锭坯重量，轧机小时产量增加，改变了轧制总 延续时间内纯轧时间与间隙时间的比例关系，纯轧时间所占比例上升，间隙 时间所占比例下降，但上升的趋势是愈趋缓和的。此外，锭坯重量的增加， 也受工艺和设备条件的制约。 （2） 缩短挤压节奏时间。合理分配挤压道次、提高自动化程度等 （3） 提高成品率。成品率越高，挤压机小时产量越大 10 简述生产工艺流程的制定原则；简述生产工艺流程的制定原则； 并确定：并确定： a) 6063 建筑铝型材生产工艺流程（锭坯尺寸建筑铝型材生产工艺流程（锭坯尺寸 ） b) QSn6.5-0.1M 厚度小于厚度小于 0.3mm 带材生产工艺流程带材生产工艺流程 c) 7A04（LC4）CS1.2*1200mm 板材生产工艺流程板材生产工艺流程 d) 热带钢连轧的一般生产工艺流程热带钢连轧的一般生产工艺流程 生产工艺流程：把产品的生产工序按次序排列起来 制定原则： （1） 在确定产品质量，满足技术要求的前提下，充分利用合金塑形，尽 可能减少中间退火和酸洗工序，减少轧制道次，缩短生产周期，提高劳 动率。 （2） 保证各工序设备负荷均衡，安全运转，充分发挥设备生产能力。 （3） 在经济情况的允许条件下，尽量采用新设备、新技术、新工艺，以 提高生产率，改善劳动条件，提高整体经济效益 6063 建筑铝型材生产工艺流程建筑铝型材生产工艺流程：锭坯（ ）-加热（工频感应加 热炉，锭坯加热温度为 320500）-挤压（16000KN 挤压机，产品断面积 S=0.4-10cm2，金属流出速度为 10-20m/min）-淬火（利用挤压余热风冷或水冷 淬火）-矫直（500KN 张力矫直机，型材矫直变形量为 2-3%）-切定尺-人工时 效（时效炉，人工时效温度为 180-200，保温时间 1.5-2.5h）-检验-包装入库 QSn6.5-0.1M 厚度小于厚度小于 0.3mm 带材生产工艺流程：带材生产工艺流程：水平连铸坯（水平连铸机， 14-16mmX650mm 成卷带坯）-铣面(双面铣床，单面铣削量为 0.3mm，侧面铣 削量为 5mm)-均匀化退火（罩式退火炉，退火温度为 620-650，退火时间为 7-8h）-冷轧（四辊450/1150mmX1250mm