设施规划课程设计(变速箱厂).pdf
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1、目录 一、设计产品名称1 二、原始给定条件1 (一)变速箱的结构及有关参数1 (二)作业单位划分3 (三)生产工艺过程3 三、产品产量分析5 四、产品工艺过程分析5 (一)计算物流量5 (二)绘制各零件的工艺过程图6 (三)绘制产品总工艺过程图7 (四)绘制产品初始工艺过程表9 (五)绘制产品较佳工艺过程表10 五、物流分析11 (一)绘制从至表11 (二)绘制物流强度汇总表11 (三)划分物流强度等级12 (四)绘制作业单位物流相关图13 六、作业单位非物流相互关系分析13 七、作业单位综合相互关系分析14 八、工厂总平面布置18 (一)综合接近程度18 (二)作业单位位置相关图18 (三)
2、作业单位面积相关图19 (四)作业单位面积相关图的调整20 九、方案的评价与选择20 十、参考文献21 设施规划课程设计变速箱厂总平面布置设计 第 1 页共 22 页 一、 设计产品名称 变速箱厂总平面设计 二、 原始给定条件 公司有地 16000(m2),厂区南北为200m,东西宽 80m,该厂预 计需要工人 300 人,计划建成年产100000套变速箱的生产厂。 (一)变速箱的结构及有关参数 变速箱由 39 个零件构成,装配图见图230 所示。每个零件、 组件的名称、材料、单件重量及年需求量均列于表240 中。 图 230 变速器装配图 设施规划课程设计变速箱厂总平面布置设计 第 2 页共
3、 22 页 表 240 零件明细表 工厂名称:变速箱厂 产品名称变速箱产品代号110 计划年产量100000 序号零件名称零件代号自制外购材料总计划需求量零件图号形状单件重量 /kg 39 垫圈65Mn 200000 0.004 38 螺母Q235 200000 0.011 37 螺栓Q235 300000 0.032 36 销35 200000 0.022 35 防松垫片Q215 100000 0.010 34 轴端盖圆Q235 100000 0.050 33 螺栓Q235 200000 0.020 32 通气器Q235 100000 0.030 31 视孔盖Q215 100000 0.05
4、0 30 垫片橡胶纸100000 0.004 29 机盖HT200 100000 2.500 28 垫圈65Mn 600000 0.006 27 螺母Q235 600000 0.016 26 螺栓Q235 600000 0.103 25 机座HT200 100000 3.000 24 轴承200000 0.450 23 挡油圈Q215 200000 0.004 22 毡封油圈羊毛毡100000 0.004 21 键Q275 100000 0.080 20 定距环Q235 100000 0.090 19 密封盖Q235 100000 0.050 18 可穿透端盖HT150 100000 0.04
5、0 17 调整垫片08F 200000 0.004 16 螺塞Q235 100000 0.032 15 垫片橡胶纸100000 0.004 14 游标尺100000 0.050 13 大齿轮40 100000 1.000 12 键Q275 100000 0.080 11 轴Q275 100000 0.800 10 轴承200000 0.450 9 螺栓Q235 2400000 0.025 8 端盖HT200 100000 0.050 7 毡封油圈羊毛毡100000 0.004 6 齿轮轴Q275 100000 1.400 5 键Q275 100000 0.040 4 螺栓Q235 120000
6、0 0.014 3 密封盖Q235 100000 0.020 2 可穿透端盖HT200 100000 0.040 1 调整垫片08F 200000 0.010 设施规划课程设计变速箱厂总平面布置设计 第 3 页共 22 页 (二)作业单位划分 根据变速箱的结构及工艺特点,设立如表241 所示 11 单位, 分别承担原材料存储、备料、热处理、加工与装配、产品性能试验、 生产管理等各项生产任务。 表 241 作业单位建筑汇总表 序号作业单位名称用途建筑面积 /(m x m) 备注 1 原材料库储存钢材、铸锭20 x 30 露天 2 铸造车间铸造12 x 24 3 热处理车间热处理12 x 12 4
7、 机加工车间车、铣、钻12 x 36 5 精密车间精镗、磨削12 x 36 6 标准件、半成品库储存外购件、半成品12 x 24 7 组装车间组装变速器12 x 36 8 锻造车间锻造12 x 24 9 成品库成品储存12 x 12 10 办公、服务楼办公室、食堂等80 x 60 11 设备维修车间机床维修12 x 24 (三)生产工艺过程 变速箱的零件较多, 但是大多数零件为标准件。 假定标准件采用 外购,总的工艺过程可分为零件的制作与外购、半成品暂存、组装、 性能测试、成品存储等阶段。 1、零件的制作与外购 制作的零件如表242表 247,表中的利用率为加工后产品 与加工前的比率。 表 2
8、42 变速箱零件加工工艺过程表 产品名称件号材料单件质量 /kg 计划年产量年产总质量 机盖29 HT200 2.500 10000 序号作业单位名称工序内容工序材料利用率(% ) 1 原材料库备料 2 铸造车间铸造80 3 机加工车间粗铣,镗,钻80 4 精密车间精铣,镗98 5 半成品库暂存 设施规划课程设计变速箱厂总平面布置设计 第 4 页共 22 页 表 243 变速箱零件加工工艺过程表 产品名称件号材料单件质量 /kg 计划年产量年产总质量 机座25 HT200 3000 10000 序号作业单位名称工序内容工序材料利用率(% ) 1 原材料库备料 2 铸造车间铸造80 3 机加工车
9、间粗铣,镗,钻80 4 精密车间精铣,镗98 5 半成品库暂存 表 244 变速箱零件加工工艺过程表 产品名称件号材料单件质量 /kg 计划年产量年产总质量 大齿轮13 40 1.000 100000 序号作业单位名称工序内容工序材料利用率(% ) 1 原材料库备料 2 铸造车间锻造80 3 机加工车间粗铣,插齿,钻80 4 热处理车间渗碳淬火 5 机加工车间磨98 6 半成品库暂存 表 245 变速箱零件加工工艺过程表 产品名称件号材料单件质量 /kg 计划年产量年产总质量 轴11 Q275 0.800 100000 序号作业单位名称工序内容工序材料利用率(% ) 1 原材料库备料 2 机加
10、工车间粗车,磨,铣80 3 精密车间精车95 4 热处理车间渗碳淬火 5 机加工车间磨98 6 半成品库暂存 表 246 变速箱零件加工工艺过程表 产品名称件号材料单件质量 /kg 计划年产量年产总质量 齿轮轴6 Q275 1.400 100000 序号作业单位名称工序内容工序材料利用率(% ) 1 原材料库备料 2 机加工车间粗车,磨,铣80 3 精密车间精车95 4 热处理车间渗碳淬火 5 机加工车间磨98 6 半成品库暂存 设施规划课程设计变速箱厂总平面布置设计 第 5 页共 22 页 表 247 变速箱零件加工工艺过程表 产品名称件号材料单件质量 /kg 计划年产量年产总质量 端盖8
11、HT200 0.050 100000 序号作业单位名称工序内容工序材料利用率(% ) 1 原材料库备料 2 铸造车间铸造60 3 机加工车间精车80 2、标准件、外购件与半成品暂存 生产出的零件加工完经过各车间检验合格后,送入半成品库暂 存。外购件与标准件均放在半成品库。 3、组装 所有零件在组装车间集中组装成变速箱成品。 4、性能测试 所有成品都在车间进行性能测试, 不合格的就在组装车间进行修 复,合格后送入成品库,即不考虑成品组装不了的情况。 5、成品存储 所有合格变速箱均存放在成品库等待出厂。 三、 产品产量分析 生产的产品品种的多少及每种产品产量的高低,决定了工厂的生 产类型,进而影响
12、着工厂设备的布置形式。根据以上已知条件可知, 待布置设计的变速箱厂的产品品种单一,产量较大,其年产量为 100000 套,属于大批量生产,适合于按产品原则布置,宜采用流水 线的组织形式。 四、 产品工艺过程分析 (一)计算物流量 设施规划课程设计变速箱厂总平面布置设计 第 6 页共 22 页 通过对产品加工、 组装、检验等各种加工阶段以及各工艺过程路 线的分析,计算每个工艺过程各工序加工前工件单件重量及产生的废 料重量,并根据全年生产量计算全年物流量。具体过程如表 248 所 示: 表 248 各零件物流量计算 产 品 名 称 毛重 /kg 废料 /kg 铸造废料机加工废料精加工废料全年总质量
13、 机 盖 2.5/(0.8*0.8*0.98 ) =3.986 3.986*0.2 =0.797 3.986*0.8*0.2=0.638 3.986*0.8*0.8*0.02 =0.051 1.486*100000 =148600 机 座 3/(0.8*0.8*0.98) =4.783 4.783*0.2 =0.957 4.783*0.8*0.2=0.765 4.783*0.8*0.8*0.02 =0.061 1.783*100000 =178300 大 齿 轮 1/(0.8*0.8*0.98) = 1.594 1.594*0.2 =0.319 (锻造废料 ) 1.594*0.8*0.2+1.
14、594* 0.8*0.8*0.2=0.275 0.594*100000 =59400 轴 0.8/(0.8*0.95*0.98) =1.074 1.074*0.2+1.074*0.8* 0.95*0.02=0.231 1.074*0.8*0.05 =0.043 0.274*100000 =27400 齿 轮 轴 1.4/(0.8*0.95*0.98) =1.880 1.880*0.2+1.880*0.8* 0.950*0.02=0.405 1.800*0.8*0.05 =0.075 0.480*100000 =48000 端 盖 0.05/(0.6*0.8) = 0.104 0.104*0.4
15、 =0.0416 0.104*0.6*0.2 =0.0125 0.0541*100000 =5410 (二)绘制各零件的工艺过程图 根据各零件的加工工艺过程与物流量,绘制各零件的工艺过程如 图 231236 所示。图中序号分别是:1原材料库, 2铸造车 间, ,3热处理车间, 4机加工车间, 5精密车间, 6半成品库, 8锻造车间。 设施规划课程设计变速箱厂总平面布置设计 第 7 页共 22 页 1 2 4 5 6 原材料 3.986 0.797 废料 废料 废料 0.638 0.051 3.189 2.551 2.500 图 2 31 机盖物流量 1 2 4 5 6 原材料 4.783 废料
16、 废料 废料 3.826 3.061 3.000 图 2 32 机座物流量 0.957 0.765 0.061 1 2 4 原材料 0.104 废料 废料 0.0624 0.0416 0.0125 6 图 2 36 端盖物流量 0.050 1 8 4 3 6 废料 废料 图 2 33 大齿轮物流量 原材料 1.594 0.319 0.255 1.275 废料 0.020 1.000 1.020 1 4 5 3 6 废料 废料 原材料 1.074 0.215 0.043 0.859 废料 0.016 0.800 图 2 34 轴物流量 0.816 1 4 5 3 6 废料 废料 原材料 1.88
17、0 0.376 0.075 1.504 废料 0.029 1.400 图 235 齿轮轴物流量 1.429 (三) 绘制产品总工艺过程图 变速箱总的生产过程可分为零件加工阶段总装阶段性 能试验阶段,所有零件、组件在组装车间集中组装。将变速箱所有工 艺过程汇总到图 237。 变速箱装配顺序: 2514、15、1665、23、24111310、12、20、212936891、 2、3、4、5、717、18、19、20、2226、27、2837、38、3930、31、32 33、34、35 设施规划课程设计变速箱厂总平面布置设计 第 8 页共 22 页 1 2 4 5 6 原材料 478300 废料
18、 废料 废料 382600 306100 300000 6 外购件 95700 76500 6100 1 4 5 3 6 废料 废料 原材料 188000 37600 7500 150400 废料 2900 140000 142900 6 外购件 1 4 5 3 6 废料 废料 原材料 107400 21500 4300 85900 废料 1600 80000 81600 1 8 4 3 6 废料 废料 159400 31900 25500 127500 废料 2000 100000 102000 6 外购件 1 2 4 5 6 原材料 398600 79700 废料 废料 废料 63800
19、5100 318900 255100 250000 原材料 6 外购件 1 2 4 原材料 10400 废料 废料 6240 4160 1250 6 5000 6 外购件 6 外购件 6 外购件 6 外购件 6 外购件 6 外购件 6 外购件 7 9 8600 94800 115000 4400 60000 29200 19200 75000 12600 8400 10000 1312200 1312200 图 237 变速箱总工艺过程图(单位:kg) 设施规划课程设计变速箱厂总平面布置设计 第 9 页共 22 页 (四) 绘制产品初始工艺过程表 为了研究各零件、 组件生产过程之间的相互关系,
20、将总工艺过程 图中的产品按照物流强度大小顺序,由左到右排列于产品工艺过程表 中,即最左边的产品物流强度最大,由左到右物流强度逐渐递减,这 样得到变速箱初始工艺过程表如图238 所示。 图 238 初始产品工艺过程 工序机座机盖大齿轮齿轮轴轴端盖 序 号 名称流 程 Djk 流 程 Djk 流程Djk 流程Djk 流程Djk 流 程 Djk 1 2 8 4 3 5 6 原材料 铸造 锻造 机加工 热处理 精加工 半成品 2 1 1 2 2 1 1 2 1 2 2 -1 1 1 -1 1 -1 1 1 -1 1 -1 1 2 1 1 1 1 n k jkjkW D2245300 1871200 6
21、16400 192600 110100 32040 W 5067640 设施规划课程设计变速箱厂总平面布置设计 第 10 页共 22 页 (五) 绘制产品较佳工艺过程表 由初始产品工艺过程图238可知,按照现行的工艺顺序, 存在 物流倒流的情况, 为了使物流强度达到最大, 可对某些作业单位的顺 序进行交换。经计算发现交换作业单位3 和 4,可使顺流强度达到最 大。 通过交换调整,得到调整后的较佳产品工艺过程如图239 所示。 图 239 较佳产品工艺过程 工序机座机盖大齿轮齿轮轴轴端 盖 序 号 名称流 程 Djk 流 程 Djk 流程Djk 流程Djk 流程Djk 流 程 Dj k 1 2
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