一、课程设计题目：年产13580吨铝型材挤压车间工艺设计
二、课程设计绪论
随着市场经济的发展，各种新型的高科技建筑材料相继出现，所有的基础工程均需要大量的建筑，需要大量门窗和建筑材料，而铝及其铝合金在其中占有重要的地位。
铝合金型材具有强度高、重量轻、稳定性强、耐腐蚀性强、可塑性好、变形量小、无毒无污染、防火性强、回收性好、可回炉重炼、使用寿命长（可达50—100年）等特点。多年来世界各国均采用6063铝合金（铝合金近百种）做为门窗框架。主要是因为该金属表面阳极氧化效果好，开始阳极氧化是白色，后进一步改变电解质才达到古铜色，这两种主体颜色在国内用了十多年。
铝材在挤压过程中，如挤压模具不是很好或模具挤压铝材过多，铝材表面会产生挤压痕，用手可能触摸到铝材表面不平，因此，在现代化大生产中实施挤压加工技术，其成败的关键是模具设计，事关产品的质量、成本。
在车间设计的过程中应考虑到的因素包括：产品的型号、模孔数的确定、选择挤压机、铸锭的选用、年产量、年水电费、设备投资费、人工费等等。其中，选择挤压机是一个最核心的问题，具体可见设计步骤。
课程设计分析
这次的设计任务是设计一个年产量不少于5000吨的铝型材挤压车间，生产的产品有：窗帘导轨、卷闸、纱窗铝合金型材，汽车装饰铝合金型材，90系列推拉窗等。挤压制品所用的材料是6063合金。
1、6063合金化学成分及性能
表1：6063合金化学成份及性能
合金元素 Si Fe Cu Mn Zn Ti 其它 含量% 0.2～0.6 0.35 0.10 0.45～0.9 0.10 <0.1 Cr<0.1 性能 状态 弹性模量 剪切模量G 屈服强度 伸长率 布氏硬度 密度g/cm3 RCS 7100 2700 12MPa 22% 65 2.69
产品的截面图及主要尺寸
表2：产品截面图形及主要尺寸
型号 D302、0.877 kg/m H110、1.524 kg/m C522、0.905 kg/m 截
面
图
形
及
主
要
尺
寸 型号 BC6257、0.318 kg/m H103、0.406 kg/m AT4047、0.639 kg/m 截
面
图
形
及
主
要
尺
寸 型号 H209、0.284 kg/m H202、0.448 kg/m 截
面
图
形
及
主
要
尺
寸
3、产品的主要常数
表3：产品代号参数
产品代号 单位重量kg/m 外接圆直径mm 截面积mm2 模孔面积(＞1.5%)mm2 模孔数 D302 0.877 93.569 326.022 330.913 1 H110 1.524 75.007 566.543 575.041 1 C522 0.905 74.250 336.431 341.478 1 BC6257 0.318 49.309 118.216 119.989 1 H103 0.406 55.771 150.929 153.193 1 AT4047 0.639 54.602 237.546 241.110 1 H209 0.284 60.296 105.576 107.160 1 H202 0.448 78.548 166.543 169.041 1 其中：单位重量是表2给出的；
外接圆直径是通过AUTO CAD 模孔设计时测出的；
截面积＝单位重量×1000/铝型材的密度，密度取2.69千克/立方分米；
模孔面积＝截面积×（1＋1.5％）；
模孔数本次设计可以单孔的都单孔，除非单孔不符合挤压机的选择原则。
生产工艺及设备选择
生产工艺流程
把材料某一个处理的过程叫做工序，把生产某个产品的各个工序按一定的顺序排列起来叫做工艺流程。本车间生有的产品为空心型材，其工艺流程如下：
配料 → 熔炼 → 铸造 → 均匀化退火 → 锯切 → 加热（工具模预热） → 挤压 → 淬火→ 锯切（采用连续挤压，故矫直前要锯切） → 矫直 → 锯切（6m） → 检查 → 人工时效 → 氧化 → 成品
各挤压工序工艺参数及分析
加热
① 坯料加热
目的：提高金属塑性，降低变形抗力，使金属易于流动，获得良好的组织与性能。
加热方式：中频电感应加热
原因：加热效果好、热效率高、金属氧化少、速度快、易控制。
加热温度：400～500℃
② 工模具预热
目的：为了避免挤压时产生的热效应，造成模具的损坏，所以需要对挤压筒、模具等进行预热。
预热温度：350～450℃
③ 均匀化退火
铸锭要进行均匀化退火，可消除铸锭内部组织偏析和铸造应力，细化晶粒，改善铸锭下一步压力加工状态和最终产品的性能。
挤压
对于实心型材，挤压速度一般为10～60m/min，对于空心型材，挤压速
