浅谈铝型材工厂挤压车间工艺设计

摘要：根据设计任务，考虑设备选型及配备的台数；再根据生产的产品工序确定车间长宽参数及起吊能力；最后根据车间参数及工艺物流走向，设计车间内的设备布局、人员配置及水、电、气等消耗能源的配备。

关键词：铝型材 挤压车间 生产规模 6063T5

引言：

铝及铝合金具有重量轻、比强度高、抗蚀性能好、断面设计自由、易成型等优点，广泛应用于国民经济和人民日常生活的各个领域。铝型材作为铝加工材的主要品种之一，不仅以其独特的装饰性、优良的隔音、密闭及可回收性广泛应用于建筑领域，而且凭借其一次挤压成型及较高的机械物理性能、良好的导热性能及较高的比强度等优点，正在向交通运输业、电子、机械工业、轻工、石油、化工等各工业领域迅猛发展，其消费量不断增长。

中国经济持续高速发展，带动了铝型材相关行业的高增长率。近几年，铝型材行业正在走向后圈地时代，为了更快的交货，更好地为客户提供服务，铝型材的销售也形成了一定的地域范围。有实力，有品牌，有市场的生产大厂正在掘取大量的市场机会，招兵买马，使得铝型材的竞争更加白热化。本设计也是在这一大背景下进行的。

铝材的需求量大面广，催生了很多铝型材加工厂，在工厂车间设计的过程中应考虑到的因素包括：产品规格、设备选型、铸锭的选用、年生产规模、年水电消耗、车间参数、物流走向以及人员配置等等。

挤压车间设计流程简述：首先有设计任务，任务包括产品的规格以及年产规模；然后根据生产任务考虑设备选型及配备的台数；其次，根据生产的产品工序确定车间长宽参数及起吊能力；最后根据车间参数及工艺物流走向，设计车间内的设备布局、人员配置及水、电、气等消耗能源的配备。下文中针对所涉及到的内容展开描述。

一、设计任务二、生产工艺及所需设备

1.工艺特点

根据产品方案，挤压车间以生产6063T5民用建筑铝型材为胚料为主，兼顾生产部分中小断面工业型材，采用通常的机列流水作业连续生产工艺来进行生产。

长铸锭在天然气加热炉铸锭加热炉内加热至510℃左右，通过热剪机剪断，通过输送滚道送入挤压机进行挤压。挤出的型材由牵引机牵引，以保证型材平直，同时型材挤出前梁后进行风冷淬火。挤压结束，型材中断后由滑出台输送至冷床进一步冷却，然后经张力矫直机拉伸矫直，矫直后的型材经储料台送至成品锯床锯成定尺长度，经检查合格的型材装框送至时效炉进行人工时效，时效温度为180-200℃，加温、保温3小时。工采用流水作业的生产工艺，使型材的挤压、淬火、矫直、切成品和中间输送都在机列上连续进行，与传统的间断生产工艺相比较，大大提高了生产效率，保证了型材的表面质量和产品精度，缩短了挤压型材的周期和减少了中间制品的存放占地面积，降低了人工的劳动强度。

2.生产设备

挤压生产线的设备根据流水作业的生产方式配套成机列，以满足连续生产的需要。

挤压生产线由挤压机列（包含天然气热剪炉、油压单动挤压机、牵引机、张力矫直机及后部输送锯切设备）和模具加热炉、时效炉等组成。三、厂房参数及吊车吨位

1.厂房参数考虑：

挤压机列直线配置，挤压机前部设有长棒存放区，废料、压余存放区，模具车、手动叉车存放区。挤压机后设有时效区，半成品存放区，成品存放区，料框存放区，料车存放区，挤压机操作柜附设有工作台，工模具存放区。

根据各区域的长度、面积需求，以及车间的生产性质，最终确定车间柱距8米，跨度21米，车间总长度80米。

2.起吊运输能力

车间内运输采用3吨单梁行车，主要用于长棒、型材、料框的吊运及设备检修、大型工具更换工作。大吨位挤压机配备有专用电动葫芦，用于挤压模具更换。长棒运进采用侧叉车，跨间运输采用轻型手动过跨小车，模具运输采用轻型手动推车，废料、压余运输采用手动叉车。

四、车间人员考虑及公用配套

挤压车间劳动定员是根据生产规模、设备负荷、生产班次，并参照目前国内外同类生产厂和本公司现有生产基地的实际经验编制的，挤压操作工白班25人，中班25人，晚班25人；时效工白班2人，中班2人，晚班2人；辅助工人白班10人，不安排中、晚班；机修工白班4人，不安排中、晚班；管理人员白班3人，不安排中、晚班。

五、结论

设计遵循经济适用的原则，工艺布置在满足生产工艺的前提下，以安全生产为重点，同时考虑人流、物流的顺畅，减少物料周转环节及搬运距离。设计全面贯彻国家有关节约能源和合理利用能源、环境保护、职业安全健康、消防等方针、政策、规范、规定，做到与项目建设“三同时”，为企业可持续发展奠定基础。

通过对铝型材挤压工艺的分析及生产纲领的核算，确定了生产设备的选型，从而根据生产流向及空间需求，得出厂房所需求的合适参数。最终确定整个工艺布局、车间人员配备以及公用配套（给排水、电气、压缩空气、天然气）的需求量，实现了车间的科学性、适用性、先进性、灵活性、经济合理性，目前该车间满负荷生产，达到了设计的预期目标。

参考文献

[1]温景林.金属压力加工车间设计.冶金工业出版社.1992

[2]《铝合金及其加工手册》.长沙：中南工业大学出版社.1989

[3]王祝堂，田荣璋.铝合金及其加工手册.长沙：中南工业大学出版社.1989：152

[4]《*******项目设计任务书》