成型设备课件

null压力加工过程装备与控制压力加工过程装备与控制 周海涛 中南大学材料学院课程的地位、目的和任务课程的地位、目的和任务本课程主要讲述塑性加工装备与控制，着眼于提高学生对金属塑性成形设备与控制过程的认识。本课程对实际生产中金属塑性成形工艺的 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 和规划具有重要作用和意义。 该课程是金属材料成型与控制工程、机械制造及自动化类各专业的重要的专业技术课，对提高学生的实际工作能力很有帮助。 通过本课程的学习，在掌握金属压力加工工艺装备及控制的基础上，能够将针对具体的金属塑性加工过程进行装备的选型、装备部件的设计、产品质量的控制，并将加工工艺设计与塑性加工设备的选型紧密结合起来，为正确进行工艺设计、设备选型两者结合起来打下坚实的基础。 内容主要涉及到金属材料成型加工方法包括挤压、轧制、拉拔、锻压、冲压等的装备及其控制的内容，是一本知识面广、内容新的课程。课程的基本要求课程的基本要求本课程以介绍金属材料的塑性成形装备为重点，重点讲述轧制、挤压、拉拔、锻压、冲压设备及控制过程，使学生简单了解装备及自动方面的基本知识，了解当今塑性成形装备及自动化技术的发展前沿。 了解与掌握轧制、挤压、拉拔、锻压、冲压装备种类及结构特点的基础上，帮助学生重点学习结合轧制、挤压、拉拔、锻压、冲压工艺与装备的相关性，结合21世纪塑性成形的发展趋势介绍材料加工中的环境保护装备 。 密切结合学生的生产实习、课程设置、实验课等实践环节，培养学生对塑性成形加工设备与自动化技术的兴趣及感性认识 。 内容 简介内容 简介第一部分 ：铸造成型设备 第二部分 ：轧制设备与控制过程 第三部分 ：挤压设备与控制过程 第四部分 ：拉拔设备与控制过程 第五部分 ：锻冲压设备与控制过程 参考书目参考书目周家林 材料成型设备，冶金工业出版社.2010 丁 修堃，轧制过程自动化，冶金工业出版社.2009 何光鉴，有色金属塑性加工设备，科学技术文献出版社重庆分社，1985 有色金属属材料加工手册，冶金工业出版社 null引 言 金属材料的主要存在形式： 管、棒、型、线；板、带、条、箔。 金属材料成型过程：液态成型＋固态成型。 液态成型主要由铸造工艺完成；固态成型主要有：轧、挤、拉、锻、冲、焊。 null铸造主要分为：连续铸造（投资大）　　　　 　　　　　　　半连续铸造 　　　　　　　模铸 连续铸造：整个铸造过程连续化，无生产间 隔；主要应 用于钢材、铜材、铝材锭坯的生产。 半连续铸造：整个铸造过程半连续化，一个生 产 周期到下一个周期有一个 时间 间隔；主要生产大型铜、铝锭坯。第一部分 连续铸造设备 null连续铸造过程简图油压式半连续铸造机油压式半连续铸造机1.1 连续铸造的分类 1.1 连续铸造的分类 （1）按台、机、流分：Z 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 示浇铸钢包数-台 　　　　　　　　　 X表示驱动系统数-机　　　　 　　　　　　　　　 Y表示铸坯流数-流 　　 称Z台X机Y流 （2）按结晶器类型分：固定或随动式连铸。 （3）按连铸机型分：立式、立弯式、直结晶器 立弯式、结晶器弧形、全 弧形连铸、水平连铸等。 （4）按铸坯的弯曲矫直方式分： 单点、多点矫直连铸；连续弯矫连铸；渐渐 矫直连铸 。 （5）按铸造材料分： 连铸钢、铸铝、铸铜、铸镁等。 nullnull(6）按浇铸断面分：　　 　 板坯、带坯、圆坯小方坯、大方坯连铸等 　　　　　　　 (7） 按铸坯厚度分： ＞150mm 常规板坯； 90-150mm 中厚板坯； 40-70(90)mm 薄板坯； ~ 25mm 带坯； ~ 10mm 薄带坯； <3mm 极薄带坯； 目前连铸极薄带坯可达0.15-0.3mm。 (8）按是否近终成型分： 　　 传统连铸、近终连铸nullnullnull立式连铸的特点： （1）铸造过程中，锭坯在竖直方向运动，除本身自重　 　　　外，不受其它外力，不需矫直。 （2）冷却条件相同，故横断面组织均匀。 （3）机身很高，钢水静压力大，锭坯易鼓。 （4）由于高度的原因，所以投资大，锭坯长度也受限。 null 弧形连铸的特点： （1）机身高度低，约为立式的1/3。 （2）水平出锭坯，长度不受限，有利于高速浇铸。 （3）组织易产生偏析。 （4）设备的弧度制造、安装等较为麻烦。 水平连铸的特点： （1）机身高度低，高度<=3m。 （2）锭坯在运动过程中没有弯曲，故裂纹较少。 （3）结构简单、投资少。 （4）产量低，一般浇铸小断面锭坯，如薄带等。null主要包括：钢包＋中间包 钢包：转运钢水及进行浇铸 钢包内衬长时间与高温钢水 接触，合适的耐火材料很重要1.2.2　浇铸设备null中间包：钢包与中转包的中转容器 作用： 1、减小钢水静压力，使其平稳注入 结晶器。 2、减小钢水冲击引起的飞溅或紊 流，净化钢水。 3、多流连铸，中间包分流。 4、存储钢水，保证连续生产。 5、实现某些合金元素的添加， 　即中间包冶金。null 结晶器是铸造的模具。一般由铜或石墨块制成。 结晶器作用：金属液体初步凝固成壳的模具。（外表面成壳，铸坯内部可能还是液体，所以还需要二次冷却） 结晶器材料的要求：较好的导热性、刚性、不易变形， 　　　　　　　　　内表面要耐磨损等 断面形状分：直形结晶器－立式、立弯式、直弧形边铸 　　　　　　弧形结晶器－全弧形和椭圆形连铸机 按结构分：管式－小方坯、圆坯、矩形坯 　　　　　组合式－大方坯、板坯等 1.2.3　结晶器及振动机构管式结晶器结构：管式结晶器结构： 组合式结晶器结构： 组合式结晶器结构： 1.2.3.2 结晶器的振动机构1.2.3.2 结晶器的振动机构振动机构的作用：强制脱模减少磨擦－提高锭坯表面质量 细化晶粒 目前主要连铸机上的振动机构主要有： 短壁四连杆振动机构－主要用于方坯连铸机 四偏心轮式振动机构－主要用于板坯连铸机 1.2.4 二次冷却系统1.2.4 二次冷却系统 从结晶器出来的铸坯虽已形成，但其坯壳一般只有10-30mm厚。由于内部的热量很难及时散发出来，而钢水的静压力会对坯壳产生力的作用而使坯壳变形。另一方面也可大大提高生产效率。 二次冷却是对离开结晶器后的铸坯进行继续冷却至完全凝固成固态的金属的过程。 　 二次冷却系统：支撑导向设备、喷水管路、基础底座。 null1.2.5 拉坯矫直装置： 对于弧形或水平连铸机，当铸坯拉坯后还必须矫直。 拉坯矫直装置包括引锭杆、拉坯矫直机。 矫直方法：一点拉矫、多点拉矫、连续矫直、 　　　　　压缩矫直等。 1.2.6 切割装置：对铸坯进行定尺。 1.2.7 辊道及后步工序：热送、冷却、精整、出坯等 null 连铸连轧Continuous Casting and Direct Rolling （CC-DR）： 是指将高温无缺陷的铸坯无需清理和再加热，而直接轧制成材的工艺。 特点：近终成形，工艺简单、设备减少、生产线短、省　 　　　去粗轧及部分精轧、生产周期缩短、节约能源、 　　　成材率平均提高10%以上。 典型的连铸连轧工艺： 紧凑式热带生产工艺（Compact Strip Production, CSP） 在线热带生产工艺（Inline Strip Production, ISP） 生产高质量产品的灵活薄板坯轧制工艺（Flexible Thin Slab 　　　　　　　　　　　　　　　　　　Caster, FTSC） 1.3 连铸连轧1.4 连续铸轧 1.4 连续铸轧 将熔融金属由高温陶瓷导入内部通有冷却水的旋转两轧辊的辊缝间，直接以轧辊作为结晶器，一边凝固一边轧制，直接获得20mm以下至几mm的薄带坯。 特点：后续加工中不必进行热轧,大量节约能源。 主要有： 轮带式铸轧机、双带式铸轧机、双辊式铸轧机 连续铸轧系统主要由浇注系统和铸轧系统构成。 浇注系统由：流槽＋细化丝添加装置＋液面控制机构＋ 　　　　　供料嘴等构成。 铸轧系统由：铸轧机＋旋转接头＋精整机构等构成 nullnull 丝杆式半连续铸造机之一null钢丝绳式半连续铸造机之二null丝杆式半连续铸造机null油压式半连续铸造机null卧式连续铸造示意图