锻压机床厂结构车间工艺初步设计课程设计

I 目录 目录 .I 一总论 . 1 1.概述 . 1 2.设计的目的与意义 . 1 3.项目设计原则 . 1 3.1 下料工作区设计原则 . 2 3.2 机加工作区设计原则 . 2 3.3 焊接工作区设计原则 . 2 二工作区工艺设计与设备选择 . 3 1.下料工作区设计 . 3 1.1 生产纲领 . 3 1.2 工作制度与年时基数 . 4 1.3 工艺设计原则 . 4 1.3.1 工艺设计方案 . 4 1.3.2 工作区工艺布置 . 4 1.4 设备选择计算 . 5 1.4.1 设备选型原则 . 5 1.4.2 设备的选择方案 . 5 1.4.3 劳动量计算 . 6 1.4.4 确定设备与人员数量 . 9 1.4.5 确定生产节拍 . 10 2.机加工作区设计 . 12 2.1 生产纲领 . 12 2.2 工作制度与年时基数 . 12 2.3 工艺设计原则 . 12 2.3.1 工艺设计方案 . 12 2.3.2 工作区的工艺布置 . 13 II 2.4 设备选择计算 . 13 2.4.1 设备选型原则 . 13 2.4.2 设备的选择方案 . 14 2.4.3 劳动量计算 . 14 2.4.4 确定设备与人员数量 . 15 3.焊接工作区设计 . 16 3.1 生产纲领 . 16 3.2 工作制度与年时基数 . 16 3.3 工艺设计原则 . 17 3.3.1 工艺设计方案 . 17 3.3.2 焊接工作区的工艺布置 . 18 3.4 设备选择计算 . 18 3.4.1 设备选型原则 . 18 3.4.2 设备的选择方案 . 19 3.4.3 确定设备与人员数量 . 19 三节能与能耗 . 21 四环境保护 . 21 五劳动安全卫生 . 22 六厂房布局简介 . 24 参考文献 . 25 附录 . 26 1.设备明细表： . 26 2.材料消耗量表： . 27 3.年运输量表： . 27 4.能源耗量表： . 28 5.主要数据和技术经济指标： . 29 1 一总论 1.概述 结构件是 具有一定形状结构，并能够承受载荷的作用的构件。如，支架、框架、内部的骨架及支撑定位架等。 加工完成的工件在应用的角度上可称为结构件。结构件需经过二次加工工序的也可称为加工件。 在建筑或土木工程行业所称的结构件是用某种材料制成的 ，具有一定形状，并能够承受载荷的实体。如：经过吊装、拼砌和安装就能构成桥梁和构造物实体的各种钢筋混泥土的结构物件砌块、水泥管块建筑物的水泥预制板和支柱、机器的底座、电器产品的外壳及内部的支架、飞机内部的骨架、家具的框架等等 。 2.设计的目的与意义 通过本课程设计力求达到以下目的和意义： （ 1）在学习掌握所学的现代制造系统、生产计划与控制、工程经济学等课程的基本理论和基础知识的基础上，通过这次课程设计，培养我们综合运用这些知识分析和解决实际问题的能力以及协作攻关的能力，训练我们使用文献资料和进行技术设计、运算 的能力，提高文字和语言表达能力，为以后的学习和毕业论文（设计）打下基础。 （ 2） 通过完成设计，可以知道 结构件的加工过程 ；基本掌握 各车床的加工用途与加工能力 ；了解车间布局的设计原则。 3.项目设计原则 本课程设计对象为锻压机床厂结构车间的工艺初步设计。结构车间按加工类型分为下料工作区、机加工作区、焊接工作区三个工作区。按照不同的工作区划分，会有不同的设计原则。 2 3.1 下料工作区设计原则 下料工作区 工艺设计的主要原则 ： （ 1）本车间采用更换模具轮番生产的组织形式，以适应多品种批量生产； （ 2）数控与半自动气割设 备组成柔性生产线，以提高设备的利用率，适应多品种生产； （ 3）钢板下件后，经检验合格，直接采用专用工具将其运到机加车间或焊接车间，车间内不另设半成品存放库； （ 4）切割废料收集后送到厂处理区集中外销； （ 5）原材料主要是板料，车间内的运输采用 电动双梁 桥式起重机 。 3.2 机加工作区设计原则 机加工车间 工艺设计的主要原则： （ 1）本车间冲压设备采用更换模具轮番生产的组织形式，以适应多品种批量生产； （ 2）大、中冲压设备组成柔性冲压线，以提高设备的利用率，适应多品种生产； （ 3）大、中冲压设备均采用前移动工作台， 换模采用快速夹紧机构，以适应更换模具、轮番生产的组织形式，缩短换模所用的时间； （ 4）冲压件下线后，设有检验工具，经检验合格后，直接采用专用工具将其运到焊接车问，车间内不另设成品存放库。 3.3 焊接工作区设计原则 焊接时，为保证焊接质量，必须选择合理的工艺参数，所选定的焊接工艺参数总称为焊接工艺规范。例如，手工电弧焊的焊接工艺规范包括：焊接电流、焊条直径、焊接速度、电弧长度（电压）和多层焊焊接层数等，其中电弧长度和焊接速度一般由操作者在操作中视实际情况自行掌握，其他参数均在焊接前确定。 3 二工作区工艺设计与 设备选择 1.下 料工作区设计 1.1 生产纲领 在做工厂设计之前，首先必须了解所设计车间或生产线要完成的任务及生产纲领。下料工作区承担公司所有产品各种结构件的毛坯制作任务，主要完成的加工工序有切割下料等，其生产纲领见表 1-1。经初步测算，要完成生产纲领所需要的原材料约为 3650t。 表 1-1 生产纲领 序号 产品名称 型号规格 外形尺寸 结构件重量 (t) 生产纲领 台数 总重量 一、剪板机类 1 数控机械闸式剪板机 Q11K-63050 380016002200mm 5.8 18 104.4 2 机械闸式剪板机 Q11-63050 380016002200mm 5.8 80 464 3 液压闸式剪板机 Q11Y-68000 300020003800mm 18.5 1 18.5 4 液压剪板机 Q12Y-328000 525030202300mm 29.6 1 29.6 二、折弯机类 1 液压折弯机 WS67Y-60/3050 340014002400mm 4.7 90 423 三、生产线 1 数控棒料剪切线 S-QA42-250B 250018002500mm 14 5 70 2 棒料剪 Q42-1250 470037202500mm 28 1 28 四、协作件 1 结构件 2500 合计 3637.5 协 作件均为焊接结构件 ，焊接结构件在结构车间经过的工艺流程为： 选材 划线 下料 卷板 焊接 较圆 焊接 检验。 最大件为剪板机 Q11Y-6 8000 的机架，外形尺寸 3000 2000 3800mm，重18.5t。 4 最重件为剪板机 Q12Y-32 8000 的机架， 外形尺寸 5250 3020 2300mm，重29.6t。 最高件为棒料剪 Q42-1250 的机架，外形尺寸 4700 3720 2500mm，重 28t。结构件钢板板厚在 2-120mm范围内，其中 60mm以下占 50%。 1.2 工作制度与年时基数 下料工作区采用一班工作制，根据 机械工厂年时基数设计标准 JBT2-2000计算得： （ 1）设备年时基数 气割设备采用间断性 生产，每周 5 天，每年 251 天，一 班生产 制 ， 焊割设备 年时基数损失率为 3 。则气割 设备设计年时基数为： 251 1 8(1-3%)=1950h/年 。 （ 2）工人年时基数 工作环境为 二类工作环境，间断性 生产，每周 5 天，每年251 天，一 班生产 制 ， 工人 年时基数损失率为 11。则工人 设计年时基数为： 251 1 8 (1-11%)=1790h/年 。 1.3 工艺设计原则 下料工作区的来料主要有板材，经下料后大部分送入机加工车间进行冲压、折弯，少部分直接进入焊接车间进行焊接。 1.3.1 工艺设计方案 下料工作区的主要工艺流程如下： 选材 吊钢板上件去污划线预热气割冷却焊补打磨标识下件。 下料工作区主要完成下料工作。在该工作区内有数控火焰切割机、 半自动气割机、仿形气割机三种类型的设备。其中，数控火焰切割机主要完成对大件的下料，半自动气割机与仿形气割机由于其灵活性，可以由工人操作，对大量的中小件或少量的大件进行下料。 1.3.2 工作区 工艺布置 下料车间的工艺布置如 图 1-1 所示。图中，由于技改内容要求新增一台数控气割机，因此，在该工作区内布置了两台数控气割机。如图所示，两台数控气割机靠近墙壁并排布置。这样做的原因就是尽量节省结构车间的工作面积，为起重机物料的暂存 5 以及运输物料提供充足的空间。 图 1-1 下料车间工艺布置图 1.4 设备选择计算 1.4.1 设备选型原则 在选择 下料工作区进行 设备时 ， 应遵循以下原则： （ 1） 优先选用国家推荐使用的符合环保和节能要求的设备； （ 2） 所选用的设备应结构合理、操作方便、技术成熟、处于国内领先水平，特别是安全性能要好，以充分保证操作人员的身心健康； （ 3） 以保证企业的经济效益为宗旨，应考虑到用户长远发展的需要，在选择设备尤其中大型设备时，既要考虑企业目前的生产状况，也要为以后的发展留出余地。 1.4.2 设备的选择方案 本工作区 主要设备的选型方案如下： 对于所要完成的最大件 剪板机 Q11Y-6 8000 的机架，考虑到其最 大尺寸为3000 2000 3800mm，选用了 数控火焰切割机 CNC-4A 进行切割下料，机器最大剪切厚度为 150mm，最大剪切长度为 12000mm，完全可以满足使用要求。 对于同一批量切割长度小于 1650mm 的板材边，选用 仿形气割机 CG2-150A 进行批量切割，以提高切割效率。 目前所提供的切割设备见表 1-2 6 表 1-2 主要设备说明 设备名称 型号 切割厚度 (mm) 切割速度(mm/min) 切割最大长度 (mm) 数控火焰切割机 CNC-4A 8-150 2000 12000 半自动气割机 CG1-30 5-70 50-750 1 仿形气割机 CG2-150A 5-100 50-750 1650 数控气割机 OMNIMAT C6000 5-100 50-750 1 1.4.3 劳动量计算 （ 1）剪板机机架 图 1-2 剪板机 Q11-6305 机架 Q11K-63050 数控机械闸式剪板机 外形尺寸为 380016002200mm。切割长度的计算过程如下： L 前 =22002+38004=19600mm L 台面 =6002+38002=8800mm L 左 =L 右 =16002+22002=7600mm L 底 =38002+16002=10800mm L 总 = L 前 +L 台面 +L 左 +L 底 =54400mm 钢板厚度为 25mm，则 切割速度为 360mm/min，加工台时为 t=54400/360=152min。 Q11-63050 机械闸式剪板机外形尺寸为 380016002200mm。 7 气切割长度 L 总 =54400mm 钢板厚度为 25mm，则 切割速度为 360mm/min，加工台时为 t=54400/360=152min。 液压闸式剪板机 Q11Y-68000，其外形尺寸为 300020003800mm。 气切割长度 L 总 = 60700mm, 钢板厚度为 72mm，则 切割速度为 230mm/min，加工台时为 t=60700/230=264min。 液压剪板机 Q12Y-328000， 其外形尺寸为 525030202300mm。 气切割长度 L 总 = 75070mm 钢板厚度为 74mm，则 切割速度为 230mm/min，加工台时为 t=75070/230=326min。 （ 2）折弯机机架 图 1-3 液压折弯机 WS67Y-60/3050 机架 液压折弯机 WS67Y-60/3050, 外形尺寸为 3400 1400 2400mm, 切割长度的计算过程如下： 8 钢板厚度为 88mm，则 切割速度为 230mm/min，加工台时为 t=/230=108min。 （ 3）棒料剪机架 图 1-4 棒料剪 Q42-1250 机架 Q42-1250 棒料剪 , 外形尺寸为 470037202500mm, 切割长度的计算过程如下： 9 钢板厚度为 46mm，则切割速度为 310mm/min，加工台时为 t=87360/310=282min。 S-QA42-250B 数控棒料剪切线 ： 气切割长度钢板厚度为 46mm，则切割速度为 310mm/min，加工台时为 t=87360/310=282min。 1.4.4 确定设备与人员数量 表 1-3 劳动量工时表 3 劳动量工时 序号 产品名称 型号规格 生产纲领 劳动量工时 台数 总重量 （ t） 气割 单台 /h 全年 /h 一、剪板机类 1 数控机械闸式剪板机 Q11K-63050 18 104.4 2.53 45.54 2 机械闸式剪板机 Q11-63050 80 464 2.53 202.4 3 液压闸式剪板机 Q11Y-68000 1 18.5 4.4 4.4 10 4 液压剪板机 Q12Y-328000 1 29.6 5.4 5.4 二、折弯机类 2 液压折弯机 WS67Y-60/3050 90 423 1.8 162 三、生产线 1 数控棒料剪切线 S-QA42-250B 5 70 4.7 23.5 2 棒料剪 Q42-1250 1 28 4.7 4.7 四、协作件 1 结构件 500 2500 4.0 2000 合计 696 3637.5 27.86 2447.94 设备打孔劳动量 2447.94 0.5=1224 计算设备数 (2177+1224) 1950=1.88 采用设备数 4 负荷率 47% 计算生产工人 (2177+1224) 1790=1.9 采用生产工人 3 下料工作区年产 量为 3637 吨 10 千吨，由按工种的辅助工人数表可知：辅助工 5人：吊车工 2 人，挂钩工 1 人，运输工 1 人，清扫工 1 人。 1.4.5 确定生产节拍 计算后的生产节拍见表 1-4，计算得下料工位节拍为 250 分钟每台。 表 1-4 生产节拍 下料工位名称 节拍（ min） 选材 2 吊钢板 5.5 上件 7 去污 5 划线 43.7 预热 4 气割 250 冷却 15 焊补 1 11 打磨 15 标识 1 下件 7 计算得下料工位节拍为 250 分钟每台。 12 2.机加 工作区 设计 2.1 生产 纲 领 本车间主要承担来 自下料工作区的板材的剪切、冲压及折弯等工序，其生产纲领见表。经初步估算，要完成生产纲领所需要的原材料约为 t。 表 2-1 生产纲领 产品名称 冲压件数 年生产纲领 种数 重量 /kg 年产量 净重 /t 大中冲压件 90 70 10000 700 小冲压件 300 110 10000 1100 合计 1800 2.2 工作制度与年时基数 机械加工车间为两班工作制，根据 机械工厂年时基数设计标准 JBT2-2000计算得： 1.设备年时基数机加设备 间断性 生产，每周 5 天，每年 251 天，两班 班生产，机加设备 年时基数损失率为 5；即设备设计年时基数为 3820h/年 。 2.工人年时基数 一类工作环境，间断性 生产，每周 5 天，每年 251 天，两 班生产， 工人 年时基数损失率为 9；即 工人 设计年时基数为： 251 2 8 (1-9%)=3660h/年 。 2.3 工艺设计原则 机械加工车间的来料主要有板材和少量型材，经剪切、冲压、折弯、成形，大部分送入焊接车间进行部件的焊接，还有一少部分直接进行时效处理。 2.3.1 工艺设计方案 机械加工车间的生产工艺流程如下： 上模冲裁（ 落料 /下形状料）弯曲（ 拉 13 延 /压形 /折 弯 /卷板） 整形（ 切边 /冲孔 /整形 /翻边 /翻孔 /冲翻孔 /切断 /切口 /缩口 /扩口 /半冲孔 /包边 /内外缘整修 /校平 ）检验下模。 工艺设计时，在考虑到人流和物流，即遵循“原料下料冲压成形成品”的流向来布置设备，尽可能地减少半成品在车间内的逆向流动，以缩短毛坯的搬运距离，提高劳动生产率。 2.3.2 工作区 的工艺布置 机加 工作区 的工艺布置见下图 2-1。 本车间拥有剪板机、液压机、卷板机、机械压力机、摩擦压力机、折弯机、振动剪、摇臂钻床等多种设备。由于此工作区的设备并没有明显的流程顺序，因而，并不需要对所有设备按照流程 排列。在此工作区中，我们考虑到压力机等设备距离墙壁的安全距离，我们将各设备距离墙壁的距离均设为 4m。因剪板机和卷板机需要较大的工作面积，并且这两种机器之间有加工的先后关系，因而在机加区我们将剪板机和卷板机按从左到右的水平顺序排列，使加工过程更加顺畅。 图 2-1 机加车间的工艺布置图 2.4 设备选择计算 2.4.1 设备选型原则 压力机的选择：用一般材料，在压力机上冲裁普通零件时，仅需考虑冲裁力，根据冲裁力选择冲床的吨位。考虑到模具的刃部被磨损，凸模与凹模间隙不均匀和波动、材料的力学性能波动及材料的厚度偏差等各 种因素的影响，冲裁力按下式计算： P=KLt式中： P 冲裁力 N； L 冲裁件剪切周边长度 mm； t 材料厚度 mm； 材料抗剪强度， N/mm2； K 系数，一般 1.3。式中抗剪强度与材料种类和坯料原始状态有关，为便于计算，可取 0.8 b，故冲裁力又可用下式 表达： P=1.3Lt Lt b 式中： b 材料的抗拉强度， MPa。将 P 折算成 kN 即可选择正确的吨 14 位。 剪板机的型号可以根据剪切钢板的厚度和宽度来选择。 2.4.2 设备的选择方案 目前提供的切割设备如表 2-2 所示。 表 2-2 主要设备说明 设备名称 型号 规格 剪板机 Q11 6.3 2000 剪板机 Q11 20 2500 液压机 YQ32-400T 400t 卷板机 W11 12 2000 机械压力机 J21-100t 100t 机械压力机 J21-40t 40t 摩擦压力机 J21-80t 80t 摩擦压力机 J53-100T 100t 折弯机 MY67-80 80t 振动剪 Q21-5B 5 摇臂钻床 Z3080 25 2.4.3 劳动量计算 剪板机剪切宽度在 200mm 左右， 剪切长度小于 2000mm， 剪板机的工作 速度为0.4 吨 /h。所以剪板机的加工时间为： 1800 0.4=4500h。 当确定压力机加工工时时，由于 小于 100 吨的压力机成产速率约为： 500 件 /h。所以压力机的加工时间为 ： 20000 500=40h。 摇臂钻床钻孔公式为： 其中 K=1， D 取 40mm， 钢板厚度为 25mm 时，每个孔的加工时间为： 3.05 分，装卸时间为 25 分钟，对于 数控机械闸式剪板机每台的钻孔时间为 60 分钟。整个机加工车间 摇臂钻床钻的加工时间为： 680 小时； 15 折弯机的年工作时间为： 800 小时 。 2.4.4 确定设备与人员数量 确定 剪板机 所需的数量以及人员数量 ： 4500 3820=1.18 台， 为满足工作能力，需要 取 2 台 剪板机。同样，对于 压力机： 40 3820=0.01，取 1 台 ；对于 摇臂钻床：680 3820=0.18，取 1 台 ；对于 折弯机： 800 3820=0.21 台，取 1 台 。 根据设备工作时的人员密度确定人员数： 剪板机： 2 台 2 人 /台 =4 人，所以剪板机的工人共需要 6 人 ； 压力机 ：单点压力机工人密度为 1，所以共需 2 人，每班 1 人 ； 钻床、折弯机每班各配 1 人，共需 4 人。 16 3.焊接 工作区 设计 3.1 生产纲领 本车间主要承担来自机加车间的板材的装配、焊接等工序，其生产纲领见表 3-1。 表 3-1 焊接车间生产纲领 序号 产品名称 型号规格 外形尺寸 结构件重量(t) 生产纲领 台数 总重量 一、剪板机类 1 数控机械闸式剪板机 Q11K-63050 380016002200mm 5.8 18 104.4 2 机械闸式剪板机 Q11-63050 380016002200mm 5.8 80 464 3 液压闸式剪板机 Q11Y-68000 300020003800mm 18.5 1 18.5 4 液压剪板机 Q12Y-328000 525030202300mm 29.6 1 29.6 二、折弯机类 1 液压折弯机 WS67Y-60/3050 340014002400mm 4.7 90 423 三、生产线 1 数控棒料剪切线 S-QA42-250B 250018002500mm 14 5 70 2 棒料剪 Q42-1250 470037202500mm 28 1 28 四、协作件 1 结构件 2500 合计 3637.5 3.2 工作制度与年时基数 焊接车间为一班工作制，根据 机械工厂年时基数设计标准 JBT2-2000计算得： 1.设备年时基数 焊接 设备： 间断性 生产，每周 5 天，每年 251 天，两班 班生产，焊接设备 年时基数损失率为 3；即 焊接 设备设计年时基数为： 251 2 8(1-8%)=3700h/年 。 17 2.工人年时基数 二类工作环境，间断性 生产，每周 5 天，每年 251 天，两 班生产， 工人 年时基数损失率为 11；即 工人 设计年时基数为： 251 2 8(1-11%)=3580h/年 。 3.3 工艺设计原则 焊接时，为保证焊接质量，必须选择合理的工艺参数，所选定的焊接工艺参数总称为焊接工艺规范。例如，手工电弧焊的焊接工艺规范包括：焊接电流、焊条直径、焊接速度、电弧长度（电压）和多层焊焊接层数等，其中电弧长度和焊接速度一般由操作者在操作中视实际情况自行掌握，其他参数均在焊接前确定。 选择原则：在保证获得优质焊 接接头的前提下，优先选择常用的焊接方法，若生产批量较大，还需考虑有高的生产率和低廉的成本。 （ 1） 焊条直径 选用 焊条直径根据焊件的厚度和焊接位置来选择。一般，厚焊件用粗焊条，薄焊件用细焊条。立焊、横焊和仰焊的焊条应比平焊细。平焊对接时焊条直径的选择如表 4-3所示： 表 3-2 焊条直径的选择（ mm） 工件厚度 2 3 4 7 8 12 13 焊条直径 1.6 2.0 2.5 3.2 3.2 4.0 4.0 5.0 4.0 5.8 （ 2） 焊接电流和焊接速度 确定焊接电流和焊接速度的一般原则是：在保证焊接质量 的前提下，尽量采用较大的焊接电流值，在保证焊透且焊缝成形良好的前提下尽可能快速施焊，以提高生产率。 焊接电流是影响焊接接头质量和生产率的主要因素 。一般，细焊条选小电流，粗焊条选大电流。焊接低碳钢时，焊接电流和焊条直径的关系可由下列经验公式确定： I=（ 30 60） d 式 中 I 为焊接电流（ A）， d 为焊条直径（ mm）。焊接速度是指焊条沿焊缝长度方向单位时间移动的距离，它对焊接质量影响很大 。 3.3.1 工艺设计方案 焊接结构生产工艺过程可归纳如下： 焊缝边缘清理 装配 焊接 焊接变形矫正 焊后清理 检验 。 18 3.3.2 焊接 工作区 的工艺布置 焊接工作区 的工艺布置见下图 3-1。在本工作区内共有两道工序。第一个是焊接工序，第二个是时效处理工序。由于焊接工序需要较大的工作面积，因此，此工作区占据整个车间一半以上的面积。工件在焊接之后会送入抛丸清理设备进行抛丸处理。由于抛丸清理设备的高度超过车间设计的规定高，在权衡增加车间高度和将抛丸清理设备外移的难度和成本之后，我们选择将抛丸清理设备从主车间外移，在车间右侧新建一块高度达 12m 的厂房，用以容纳抛丸清理设备。本结构车间生产的结构件最重达到 29.6 吨，在往抛丸清理设备运送结 构件时，我们选择用低压电动平板车。平板车的有效载荷为 40t，能满足我们车间的任务需求。时效处理结束的结构件经由平板车送至抛丸清理设备内进行抛丸处理，处理结束之后再由平板车运输。由电动双梁桥式起重机吊往下一道工序。 图 3-1 焊接车间 工艺布置 图 3.4 设备选择计算 3.4.1 设备选型原则 （ 1）根据材料的焊接性选择 一般说，低碳钢和低合金结构钢可采用各种焊接方法。高合金钢、非铁金属及其 19 合金则宜采用能量集中，保护良好的焊接方法，如氩弧焊、电子束、等离子弧焊等。 （ 2）根据焊件结构特点选择 焊缝较短且不规则时，采用 气焊、焊条电弧焊等手工焊方法；焊缝较长且规则时，采用埋弧焊、气体保护焊等机械化、自动化焊接方法；薄板结构采用电阻点焊、缝焊、气焊 CO2 焊、氩弧焊和等离子弧焊等；厚板结构采用埋弧焊、电渣焊、电子束焊等。 （ 3）根据生产批量选择 生产批量较小时，宜采用气焊、焊条电弧焊（以减少投资）； 生产批量较大时，宜采用电阻焊、摩擦焊、埋弧焊和气体保护焊等高效焊接方法。 3.4.2 设备的选择方案 目前所提供的切割设备见表 3-3 表 3-3 主要设备说明 设备名称 型号 二氧化碳半自动气体保护焊机 NBC 手工电弧焊机 ZX7-200T 3.4.3 确定设备与人员数量 表 3-4 设备与人员数量 序号 产品名称 型号规格 生产纲领 劳动量工时 台数 总重量（ t） 气体保护焊 手工焊 单台/h 全年/h 单台/h 全年 /h 一、剪板机类 1 数控机 械闸式剪板机 Q11K-63050 18 104.4 24 432 17 306 2 机械闸 式剪板机 Q11-63050 80 464 24 1920 17 1360 3 液压闸 式剪板机 Q11Y-68000 1 18.5 26.56 26.56 20 20 4 液压剪板机 Q12Y-328000 1 29.6 33 33 24 24 续表 20 二、折弯机类 2 液压折弯机 WS67Y-60/3050 90 423 66.4 5976 32 2880 三、生产线 1 数控棒 料剪切线 S-QA42-250B 5 70 38.5 192.5 117 585 2 棒料剪 Q42-1250 1 28 38.5 38.5 117 117 四、协作件 1 结构件 500 2500 33 16500 24 12000 合计 3637.5 25118.5 17292 计算设备数 25118.5 3700=6.79 采用设备数 17 负荷率 40% 计算生产工人 17 2=34 采用生产工人 34 17292 3700=4.7 7 66.8% 7 7 21 三节能与能耗 本车 间采用抛丸清理设备代替喷砂设备。工件的抛丸除锈在抛丸室内进行，室体上两个面安装 12 台 抛丸器，高速旋转的叶轮将钢丸抛至工件表面上，利用钢丸的冲击、刮削、将钢材表 面的氧化皮及污物除去 ,抛丸器的抛射角度可以调整。经过抛丸除绣后的工件，通过输送进入喷丸清理室内，利用喷丸将工件复杂部位补喷，以达到质量要求，并且用压缩空气将工件表面的砂粒、氧化皮、粉尘吹清，达到要求的工件表面清洁度。抛丸清理设备与喷砂设备相比，动力消耗更小，更为经济。 四环境保护 （ 1）废水处理 抛丸清洗机产生的废水经排水沟流至车间外部的蓄水池， 再泵压到污水处理站进行处理。 （ 2）废气治理 废气主要是焊接车间产生的，焊接废气包括焊接烟尘和焊接烟气。焊接过程中产生的主要有害气体有：氮氧化物、一氧化碳和氟化氢。本项目车间较宽畅，可以加强车间通风，使车间内焊接废气的浓度能达到 GBZ2-2002 工作场限值要求。 22 五劳动安全卫生 车间生产劳动过程中需要进行保护，就是要把人体同生产中的危险因素和有毒因素隔离开来，创造安全、卫生和舒适的劳动环境，以保证安全生产。本节讲述对有害因素的防护内容。 1.通风防护措施 电气焊接过程中 只要采取完善的防护措施，就能保证电气焊工只会吸人微量的烟尘和有毒气体。通过人体的解毒作用和排泄作用，就能把毒害减到最少程度，从而避免发生焊接烟尘和有毒气体中毒现象。 在专门的焊接车间或焊接量大、焊机集中的工作地点，应采用全面机械通风，可集中安装数台轴流式风机向外排风，使车间内经常更换新鲜空气。 2.噪声控制 机加车间应避免剪切或冲裁时产生强烈振动和噪声。采用压力较大的压力机时，使冲裁力不超过设备公称压力的 2/3，同时采用减振基础吸收振动。对于噪声较大的车间也可采用吸音墙或隔音板吸收噪 声并防止向周围传。 3.个人防护措施 当作业环境良好时，如果忽视个人防护，人体仍有受害危险，当在密闭容器内作业时危害更大。因此，加强个人的防护措施至关重要。一般个人防护措施除穿戴好工作服、鞋、帽、手套、眼镜、口罩、面罩等防护用品外，必要时可采用送风盔式面罩。 （ 1）预防烟尘和有毒气体 当在容器内焊接，特别是采用氩弧焊、二氧化碳气体保护焊时，除加强通风外，还应戴好通风帽。使用时用经过处理的压缩空气供气，切不可用氧气，以免发生燃烧事故。 （ 2）预防电弧辐射及灼伤 工作时必须穿好工作服（以白色工作服最佳），戴好工作帽、手套、脚盖和面罩。在辐射强烈的作业场合如氩弧焊时，应穿耐酸的工作服，并戴好通风帽。在高温条件下应穿石棉工作服。工作地点周围应尽可能放置屏蔽板，以免弧光伤害别人。绝对不允许卷起袖口，穿短袖衣以及敞开衣服等进行电焊工作，防止电焊飞溅物灼伤皮肤。为防止操作开关和闸刀时发生电弧灼伤，合闸时应将焊钳挂起来或放在绝缘板上，拉闸时必须先停止焊接工作。为了预防电光性眼炎，电焊工应使用符合劳动保护要求的面罩。面罩上的电焊护目镜片，应根据焊接电流的强度来选择，用合乎作业条件 的遮光镜片。 （ 3）对噪声的防护 长时间处于噪声环境下工作的人员应戴上护耳器，以减小噪声对人的危害程度。 23 4.防火防爆 作业现场要加强安全检查，焊工进入工作现场后，首先必须检查操作现场和作业点下方 10m以内不得存有易燃易爆物和杂物。焊接作业区内所有电气设备以及车间内两台梁式起重机均采用防爆型，并在车间内设置消防灭火器具。焊接操作使用的电器设备不得有漏电现象 ,气瓶及气焊设备不得有漏气现象。若发现有漏电 ,漏气 ,产生火花 ,闻到焦糊味等非正常现象 ,应立即停止操作 ,关掉电源 ,气源 ,进行检 查 ,排除隐患。电焊工在施焊过程中更换焊条时，严禁乱扔焊条头，以免灼伤别人和引起火灾事故发生。下料车间与焊接车间采用防火墙隔开，进出车间的两个物流大门采用防火卷帘门。 24 六 厂房布局简介 厂房布局图如图 4-1 所示： 图 4-1 厂房布局图 厂房内各不同车间的功能及规划说明在本文之前的章节中均已详细交代，厂房（除去抛丸清理车间）总计长 84.8m，宽 30.82m。车间总面积为 2829.5m2。车间内共布置桥式起重机三台，车间内走道宽 3.00m。由于抛丸清理设备的高度高过起重机的梁高，如将其置于厂房内则需要整体 加高，成本过大，故而本文选择将其另置空间，由电动平板车将所需处理的加工件运入处理。 25 参考文献 1 铸造车间和工厂设计手册编委会编 .铸造车间和工厂设计手册 K .北京：机械工业出版社， 1995. 2 杨波尔斯基 ，机械制造工厂和车间设计手册 K .北京：机械工业出版社， 1982. 3 陈柏金，黄树槐，熊晓红 . 旧式水压机 CNC 改造 . 锻压技术， 2008， 33（ 1）：106-108. 4 王仲仁，皇甫骅，辛宗仁等 . 锻造 . 锻压手册 M. 北京：机械工业出版社， 2002. 26 附录 1.设备明细表： 设备名称 型号 规格 数量 电力（ Kw) 价格（元） 每台 合计 单价 总价 一、下料设备 数控火焰切割机 CNC-4A 1 1 1 120000 120000 半自动气割机 CG1-30 1 0.024 0.024 780 780 仿形气割机 CG2-150 1 0.024 0.024 2700 2700 数控气割机 CNCGDHG 1 3 3 150000 150000 小计 4.048 273480 二、冲压、机加设备 剪板机 Q11 6.3 2000 1 7.5 7.5 36000 36000 剪板机 Q11 20 2500 1 30 30 210000 210000 液压机 YQ32-400T 400t 1 15 15 188000 188000 卷板机 W11 12 2000 1 11 11 56000 56000 机械压力机 J21-100t 100t 1 7.5 7.5 78000 78000 机械压力机 J21-40t 40t 1 5.5 5.5 24000 24000 摩擦压力机 J21-80t 80t 1 7.5 7.5 60000 60000 摩擦压力机 J53-100T 100t 1 7.5 7.5 80000 80000 折弯机