课程设计变速箱厂总平面布置设计.docx
《课程设计变速箱厂总平面布置设计.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《课程设计变速箱厂总平面布置设计.docx（59页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。
课程设计变速箱厂总平面布置设计
课程设计
课程名称设施规划与物流分析
题目名称变速箱厂总平面布置设计
学生学院机电工程学院
专业班级
学号
学生姓名
指导教师
广东石油化工学院课程设计任务书
一、课程设计的内容
工厂布置设计
针对给定的产品实例，完成下列工作：
（1）产品分析，产品—产能分析，确定生产类型。
（2）产品工艺过程分析。
①计算物流流量
②绘制各零件的工艺过程图
③绘制产品总工艺过程图
④绘制产品初始工艺过程图
⑤绘制产品较佳工艺过程图
（3）物流分析
①绘制从至表
②绘制物流强度汇总表
③划分物流强度等级，确定物流强度分析表
④绘制作业单位物流相关图
（4）作业单位综合相互关系分析，确定作业单位之间综合相互关系计算表，综合相互关系密切等级划分表、综合相互关系密切程度与划分比例、作业单位综合相互关系表
（5）工厂总平面布置，确定综合接近程度、作业单位位置相关图、作业单位面积相关图、作业单位面积相关图整理。
（6）方案评价与选择，通过布置方案的自我评价，从物流效率、工艺流程要求及生产变化的适应性等方面对各方案进行评价比较，得出最佳方案。
（7）流水线的组织设计：
计算生产节拍，确定车间的工作班制；进行流水线平衡，确定工作地数量；计算传送带速度；绘制工作地平面布置图；确定流水线工作制度（工作时间安排等）。
（8）仓库设计。
确定仓库的位置，并计算仓库容量。
设计仓库通道和库房通道，计算仓库面积和工作人员数量，画出仓库布置图，并做出技术评价。
（包括仓库利用率、损失率、存储策略等）
二、课程设计的要求与数据
要求：
1、编写课程设计说明书
课程设计说明书是整个设计工作的总结，应包括工厂布置设计各个阶段的工作内容、流水线设计和仓库设计。
工厂布置设计说明书应包括各阶段工作数据表格、各布置方案简图及文字说明，说明书为A4纸双面打印。
2、图样工作量
图样是工厂布置设计的阶段成果与最终成果，包括：
（1）作业单位位置相关图相当于A4图样的纸1张。
（2）作业单位面积相关图相当于A4图样的纸1张。
（3）布置方案图相当于A4图样的纸2张（至少两套方案）。
数据：
公司占地20000㎡,产区成等边凹形，尺寸见下图，年产量125000套变速箱。
三、课程设计应完成的工作
1、工厂布置设计
2、编写课程设计说明书
3、图样工作量
四、课程设计进程安排（建议进度）
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
五、应收集的资料及主要参考文献
一、设计题目
变速箱厂总平面布置设计
2、原始给定条件
公司占地20000㎡,产区成等边凹形，尺寸见下图，年产量125000套变速箱。
（一）变速箱的结构及有关参数变速器由39个零件构成，装配图见附图《变速箱装配图1、2》，《零件明细表1、2》。
（二）作业单位划分
根据变速箱的结构及工艺特点，设立如附表《作业单位划分表》所示的11个单位，分别承担原料储存、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。
作业单位划分表
序号
作业单位名称
用途
建筑面积/（m*m）
备注
1
原材料库
储存钢材、铸锭
20x30
露天
2
铸造车间
铸造
12x24
3
热处理车间
热处理
12x12
4
机加工车间
车、铣、钻
12x36
5
精密车间
精镗、磨销
12x36
6
标准件、半成品库
储存外购件、半成品
12x24
7
组装车间
组装变速器
12x36
8
锻造车间
锻造
12x24
9
成品库
成品储存
12x12
10
办公、服务楼
办公室、食堂等
80x60
11
设备维修车间
机床维修
12x24
（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
变速箱上的标准件、异型件如塑料护盖、铝制标牌等都是采用外购、外协的方法获得，入厂后由半成品库保存，其他零件由本厂自制，其工艺过程分别见表2-1至表2-6所示。
表中各工艺加工前工件重量=该工序加工后工件的重量/该工序材料利用率。
变速箱零件明细表
工厂名称：
变速箱厂
产品名称
变速箱
产品代码
110
计划年产量
125000
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
说明
39
垫圈
√
65Mn
250000
0.004
38
螺母
√
Q235
250000
0.011
37
螺栓
√
Q235
375000
0.032
36
销
√
35
250000
0.022
35
防松垫片
√
Q215
125000
0.010
34
轴端盖圆
√
Q235
125000
0.050
33
螺栓
√
Q235
250000
0.020
32
通气器
√
Q235
125000
0.030
31
视孔盖
Q215
125000
0.050
30
垫片
√
橡胶纸
125000
0.040
29
机盖
√
HT200
125000
2.500
28
垫圆
√
65Mn
750000
0.006
27
螺母
√
Q235
750000
0.016
26
螺栓
√
Q235
750000
0.103
25
机座
√
HT200
125000
3.000
24
轴承
√
250000
0.450
23
挡油圈
√
Q215
250000
0.004
22
毡封油圈
√
羊毛毡
125000
0.004
21
键
√
Q275
125000
0.080
20
定距环
√
Q235
125000
0.090
19
密封盖
√
Q235
125000
0.050
18
可穿透端盖
√
HT150
125000
0.040
17
调整垫片
√
08F
250000
0.004
16
螺塞
√
Q235
125000
0.032
15
垫片
√
橡胶纸
125000
0.004
14
游标尺
√
125000
0.050
13
大齿轮
√
40
125000
1.000
12
键
√
Q275
125000
0.080
11
轴
√
Q275
125000
0.080
10
轴承
√
250000
0.450
09
螺栓
√
Q235
3000000
0.025
08
端盖
√
HT200
125000
0.050
07
毡封油圈
√
羊毛毡
125000
0.004
06
齿轮轴
√
Q275
125000
1.400
05
键
√
Q275
125000
0.040
04
螺栓
√
Q235
1500000
0.014
03
密封盖
√
Q235
125000
0.020
02
可穿透端盖
√
HT200
125000
0.040
01
调整垫片
√
08F
250000
0.010
表2.1机盖加工工艺过程表
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
2.5
125000
312500
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
表2.2机座加工工艺过程表
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
3
125000
375000
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
表2.3大齿轮加工工艺过程表
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
125000
125000
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
锻造车间
锻造
80
3
机加工车间
粗铣，插齿，钻
80
4
热处理车间
淬火
5
机加工车间
磨
98
6
半成品库
暂存
表2.4轴加工工艺过程表
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
0.8
125000
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
淬火
5
机加工车间
磨
98
6
半成品库
暂存
表2.5齿轮轴加工工艺过程表
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
1.4
125000
175000
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
淬火
5
机加工车间
磨
98
6
半成品库
暂存
表2.6端盖加工工艺过程表
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
HT200
0.05
125000
6250
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、组件经检验合格后，送入半成品库暂存。
定期订购的标准件和外协件均存放在半成品库。
3.组装
所有零件、组件在组装车间集中组装成变速箱成品。
4.性能测试
所有组装出的变速箱均需进行性能试验，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.产品存储
所有合格变速箱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单一，产量较大，其年产为125000台，属于大批量生产，适用于按品种原则布置，宜采用流水线的组织形式。
四、产品工艺过程分析
4.1计算物流量
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。
具体计算过程如下表所示。
各零件物流量计算
产品
名称
毛重
/kg
废料/kg
锻造废料
锻造车间
机加工废料
精加工废料
机加工废料
全年总质量
机盖
2.5/（0.98*0.80*0.80）=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*125000=185750
机座
3/（0.98*0.80*0.80）=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*125000=222875
大齿轮
1/（0.98*0.80*0.80）=1.594
1.594*0.2=0.319
1.594*0.8*0.2=0.255
1.594*0.8*0.8*0.02=0.020
0.584*125000=73000
轴
0.8/（0.98*0.95*0.80）=1.074
1.074*0.2=0.215
1.074*0.8*0.05=0.043
1.074*0.8*0.95*0.02=0.016
0.274*125000=34250
齿轮轴
1.880*0.2=0.376
1.880*0.8*0.05=0.075
1.880*0.8*0.95*0.02=0.029
0.480*125000=60000
端盖
0.104*0.4=0.042
0.104*0.4=0.042
0.104*0.6*0.2=0.012
0.054*125000=6750
4．2绘制各零件的工艺过程图根据各流程零件的加工工艺过程与物流量，绘制各零件的工艺过程如下图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。
原材料
原材料
1
2
4
1
4.783
3.986
2
3.826
3.189
4
废料
0.957
0.797
废料
3.061
2.551
5
5
废料
0.765
0.638
废料
废料
2.50
0.051
6
6
3.0
0.061
废料
机盖物流量机座物流量
原材料
原材料
5
3
6
1
4
1
4
1
1.594
1.074
0.318
8
废料
1.276
0.859
0.016
废料
6
4
0.816
废料
0.215
1.021
0.8
3
废料
废料
0.020
6
废料
0.043
0.255
1
大齿轮物流量轴物流量
原材料
原材料
1
4
1
2
4
0.104
1.880
0.062
1.504
0.029
废料
0.042
废料
6
1.149
废料
6
1.4
0.376
废料
5
0.051
0.012
3
废料
0.075
齿轮轴物流量端盖物流量
4.3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在一张图中，得到变速箱总工艺过程图如图所示。
该图清楚地表示出变速箱生产的全过程以及各工序和个作业单位之间的物流情况，为进一步进行深入的物流分析奠定了基础。
详图见附图:
4.4绘制产品初始工艺过程表
为了研究各零件、组建生产过程之间的相互关系，将总工艺过程图中的产品排列于产品工艺
过程表中，得到变速箱初始工艺过程表如下表所示。
物流强度从强到弱：
机座
机盖
齿轮轴
大齿轮
轴
端盖
初始产品工艺过程表
作业单位
机座
机盖
齿轮轴
大齿轮
轴
端盖
序号
流程
Djk
流程
Djk
流程
Djk
流程
Djk
流程
Djk
流程
Djk
1
2
8
4
5
3
6
原材料库
铸造车间
锻造车间
机加工车间
精密车间
热处理车间
半成品
①
②
③
④
⑤
2
1
2
1
①
②
③
④
⑤
2
1
2
1
①1
②2⑤1
③2
④-2
⑥
①1
②2
③1⑤1
④-2
⑥
①1
②2⑤1
③2
④-2
⑥
①
②
③
④
2
1
1
∑DjkWjk
2345375
2814250
786000
493125
449000
41500
W
6927875
∑DjkWjk的设计
机盖为（3.986×2+3.189+2.551×2+2.500）×125000=2345375
机座为（4.783×2+3.826+3.061×2+3.000）×125000=2814250
齿轮轴为（1.880+1.504×2+1.149×2-1.149×2+1.400）×125000=786000
大齿轮为（1.594+1.276×2+1.0201-1.0201×2+1.000）×125000=493125
轴为（1.074+0.859×2+0.816×2-0.816×2+0.800）×125000=449000
端盖为（0.104×2+0.062×2）×125000=40125
本设计W为2345375+2814250+786000+493125+449000+40125=6927875
4.5绘制产品较佳工艺过程图
由初始产品工艺过程表可知，按照现行的工艺顺序，存在物流倒流的情况，为了使物流顺流强度W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和作业单位6，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，如下表所示。
较佳产品工艺过程表
作业单位
机座
机盖
齿轮轴
大齿轮
轴
端盖
序号
流程
Djk
流程
Djk
流程
Djk
流程
Djk
流程
Djk
流程
Djk
1
2
8
4
5
6
3
原材料库
铸造车间
锻造车间
机加工车间
精密车间
半成品库
热处理车间
①
②
③
④
⑤
2
1
2
2
①
②
③
④
⑤
2
1
2
2
①1
②2⑤1
③1
⑥
④-2
①1
②2
③1⑤1
⑥
④-2
①1
②2⑤1
③1
⑥
④-2
①
②
③
④
2
1
1
∑DjkWjk
2657875
3189250
642375
493125
350500
41500
W
7373250
∑DjkWjk的设计
机盖为（3.986×2+3.189+2.551×2+2.500×2）×125000=2657875
机座为（4.783×2+3.826+3.061×2+3.000×2）×125000=3189250
齿轮轴为（1.880+1.504×2+1.149-1.149×2+1.400）×125000=642375
大齿轮为（1.594+1.276×2+1.0201-1.0201×2+1.000）×125000=493125
轴为（1.074+0.859×2+0.816-0.816×2+0.800）×125000=350500
端盖为（0.104×2+0.062+0.051）×125000=40125
本设计W为2657875+3189250+642375+493125+350500+40125=7373250
五：
物流分析
5.1绘制从至表根据变速箱较佳产品工艺过程表，绘制出变速箱工艺过程物流从至表。
（单位：
t）
至
从
1
2
3
4
5
6
7
8
9
合计
原材
料库
铸造
车间
热处理车间
机加工车间
精密
车间
半成品车间
组装
车间
锻造
车间
成品
库
1
原材料库
1109.125
369.226
199.250
1677.601
2
铸造车间
884.700
884.70
3
热处理车间
408.150
408.150
4
机加工车间
127.520
808.920
377.107
1313.547
5
精密车间
280.630
687.490
968.12
6
半成品库
1502.870
1502.870
7
组装车间
1502.870
1502.870
8
锻造车间
159.400
159.400
9
成品库
合计
1109.125
408.150
1821.476
808.920
1064.579
1502.870
199.250
1502.87
8417.258
编制（日期）
审核（日期）
数据计算：
原材料库到铸造车间的：
机盖、机座、端盖:
M=m机盖+m机座+m端盖
原材料库到机
升级会员 