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