变速箱厂总平面布置设计.doc

一、准备的原始资料课程设计题目变速箱厂总平面布置设计课程设计内容与要求：原始给定条件： 公司有地16000平方米，厂区南北为200米，东西宽80米，工厂预计需要工人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（1）、（2）。每个零件、组件的名称、材料、单件重量及年需求量均列于表（3）中 图（1）图（2）表（3）零件明细表工厂名称：变速箱厂产品名称变速箱产品编号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说明39垫圈65Mn2000000.00438螺母Q2352000000.01137螺栓Q2353000000.03236销352000000.02235防松垫片Q2151000000.01034轴端盖圆Q2351000000.05033螺栓Q2352000000.02032通气器Q2351000000.03031视孔盖Q2151000000.05030垫片橡胶纸1000000.00429机盖HT2001000002.50028垫圈65Mn6000000.00627螺母Q2356000000.01626螺栓Q2356000000.10325机座HT2001000003.00024轴承2000000.45023挡油圈Q2152000000.00422毡封油圈羊毛毡1000000.00421键Q2751000000.08020定距环Q2351000000.09019密封盖Q2351000000.05018可穿透端盖HT1501000000.04017调整垫片08F2000000.00416螺塞Q2351000000.03215垫片橡胶纸1000000.00414游标尺1000000.05013大齿轮401000001.00012键Q2751000000.08011轴Q2751000000.80010轴承2000000.4509螺栓Q23524000000.0258端盖HT2001000000.0507毡封油圈羊毛毡1000000.0046齿轮轴Q2751000001.4005键Q2751000000.0404螺栓Q23512000000.0143密封盖Q2351000000.0202可穿透端盖HT2001000000.0401调整垫片08F2000000.010(二)作业单位的划分根据变速箱的结构及工艺特点，设立如表（1）所示11个单位，分别承担原材料存储、备料、热处理、加工与装配、产品性能测试、生产管理等各项生产任务。作业单位建筑汇总表 表（1）序号作业单 位名称用途建筑面积 /（m*m）备注01原材料库储存钢材20*30露天02铸造车间铸造12*2403热处理车间热处理12*1204机加工车间车、铣、钻13*3605精密车间精镗、磨削12*3606标准件、半成品库储存外购件、半成品12*2407组装车间组装变速箱12*3608铸造车间铸造12*2409成品库产品储存12*1210办公服务楼办公楼、食堂等80*6011设备维修车间机床维修12*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、性能试验、成品储存等阶段。1.零件的制作与外购制作的零件如表2、表4表8，表中的利用率为加工后产品与加工前的比率。表2机盖加工工艺过程表产品名称件号材料单件质量/kg计划年产量机盖29HT2002.5100000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803机加工车间粗铣、镗、钻804精密车间精铣、镗985半成品库暂存表4机座加工工艺过程表产品名称件号材料单件质量/kg计划年产量机座25HT2003100000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803机加工车间粗铣、镗、钻804精密车间精铣、镗985半成品库暂存表5大齿轮加工工艺过程表产品名称件号材料单件质量/kg计划年产量大齿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803机加工车间粗铣、插齿、钻804热处理车间渗碳淬火5机加工车间磨986半成品库暂存表6轴加工工艺过程表产品名称件号材料单件质量/kg计划年产量轴11Q2750.8100000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803精密车间精车904热处理车间渗碳淬火5机加工车间磨986半成品库暂存7表7齿轮轴加工工艺过程表产品名称件号材料单件质量/kg计划年产量齿轮轴6Q2751.4100000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803精密车间精车954热处理车间渗碳淬火5精密车间磨986半成品库暂存表8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/kg端盖8HT2000.05100000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603精密车间精车802.标准件、外购件与半成品暂存产出的零件加工完经过各个车间检验合格后，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组装车间进行性能测试，不合格的就在组装车间进行修复，合格后送入成品库房，即不考虑成品组装不了的情况。5.成品储存所有合格变速箱均存放在成品库房等待出厂。二、工艺过程分析（1）计算物流量产品名称毛重/kg废料/kg铸造废料锻造废料机加工废料精加工废料全年总质量机盖2.5/（0.8*0.8*0.98）=3.98603.9860*0.2=0.79723.9860*0.8*0.2=0.63783.9860*0.8*0.8*0.02=0.05101.486*100000=148600机座3/(0.8*0.8*0.98)= 4.78324.7832*0.2=0.95664.7832*0.8*0.2=0.76534.7832*0.8* 0.8*0.02=0.06131.783*100000=178310大齿轮1/(0.8*0.8*0.98)=1.59441.5944*0.2=0.31891.5944*0.8*0.2=0.25511.5944*0.8* 0.8*0.02=0.02040.595*100000=59440表2-1全年生产量计算全年物流量通过对产品的加工、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位质量及产生的废料重量，并根据全年生产量计算全年物流量。具体计算过程如表4-1所示。轴0.8/(0.8*0.9*0.98)=1.13371.1337*0.2=0.22671.1337*0.8*0.1+1.1337*0.8*0.9*0.02=0.1070.334*100000=27410齿轮轴1.4/(0.8*0.95*0.98)=1.87971.8797*0.2=0.37591.8797*0.8*0.05+1.8797*0.8*0.95*0.02=0.10380.480*10000=47970端盖0.05/(0.6*0.8)=0.10420.10424*0.4=0.04170.10424*0.6*0.2=0.01250.0542*100000=5420（2）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2-1图2-6所示。图中序号分别为： 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。2废料16图2-1 机盖物流量45废料废料3.98600.79720.63780.05103.18882.55102.500原材料 2废料16图2-2 机座物流量45废料废料4.78320.95660.76530.06133.82663.06133.000原材料 8废料1图2-3 大齿轮物流量43废料1.59440.25511.27551.02046废料0.02041.00044原材料0.3189 44废料1图2-4 轴物流量53废料1.13370.22670.09070.9070.81636废料0.01630.8004原材料原材料图2-6 端盖物流量0.04174废料1图2-5 齿轮轴物流量53废料1.87970.37590.07521.50381.42866废料0.02861.4004原材料 2废料14废料0.10420.01250.06250.050（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的加工阶段总装阶段性能实验阶段，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上，得到变速箱总工艺过程如图2-7所示。该图清楚的表示出变速器生产的全过程以及各工序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。3、 物流分析与作业单位相互关系分析一）物流分析1、绘制从至表 根据变速箱较佳工艺过程表3-1，绘制出变速箱工艺过程物流从至表。如表3-1所示表3-1变速箱加工工艺从至表 ( 单位： t ) 至从123456789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库组装车间锻造车间成品库1原材料库887.3301.3159.41348.12铸造车间707.7707.73热处理车间335.6224.5560.14机加工车间102.0797.5127.61347.15精密车间224.5550.0774.56半成品库1299.21299.27组装车间1299.21299.28锻造车间127.6127.69成品库合计887.3326.51472.21022870.01299.2287.11299.27463.5编制（日期）审核（日期）2、 绘制物流强度汇总表根据产品的工艺过程和物流从至表，统计各单位之间的物流强度，并将物流强度汇总到物流强度汇总表3-2之中。序号作业单位对（路线）物流强度/t序号作业单位对（路线）物流强度/t112887.3745797.7214301.3846320.0318159.5948127.6424707.71056550.0534335.611671299.2635224.512791299.23、划分物流强度等级将各作业单位对的物流强度按大小排序，自从达填入物流强度分析表中，根据物流强度分别划分物流强度等级。作业单位对或称为物流路线的物流强度等级，应按物流路线比例或承担的物流量比例来去确定。针对变速箱的工艺过程图，利用表3-2中统计的物流量，按由小到大的顺序绘制物流强度分析表3-3，表3-2中未出现的作业单位之间不存在固定的物流，因此，物流强度等级为U级。表3-2物流强度汇总表表3-3物流强度分析表序号作业单位对（路线）物流强度（单位：t） 150 300 450 600 750 900 1050 1200物流强度等级167A279A312E445E524E656I734I846I914O1035O1118O1248O3、 绘制作业单位物流相关图根据以上分析，绘制作业单位物流相关表，如图3-1所示。- 5 -图3-1作业单位物流相关图二）作业单位非物流相互关系分析针对变速箱生产特点，制定各作业单位间相互关系密切程度理由如表6-1所示。根据表3-4制定变速箱“基准相互关系”（见表3-4），在此基础上建立非物流作业单位相互关系图，如图3-2所示。表3-4变速箱各作业单位关系密切程度理由编号理由编号理由1工作流程的连续性5安全及污染2生产服务6振动，噪声，烟尘3物料搬运7人员联系4管理方便8信息传递表3-5作业单位基准相互关系等级表符号含义A绝对重要E特别重要I重要O一般密切程度U不重要X不希望接近图3-2作业单位非物流相关图四、绘制作业单位位置相关图(一) 综合接近程度 由于变速箱厂作业单位之间相互关系数目较多，为绘图方便，先计算各作业单位的综合接近程度，如表4-1所示。综合接近程度分数越高，说明该作业单位越应该靠近布置图的中心;分数越低，说明该作业单位应该远离布置图的中心，最好处于布置图的边缘。因此，布置设计应该按综合接近程度分数高低顺序进行，即按综合接近程度分数高低顺序来布置作业单位顺序。表4-1综合接近程度排序表 至从1234567891011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库组装车间锻造车间成品库办公服务楼设备维修车间1原材料库E/3O/1I/2U/0U/0U/0O/1U/0O/1U/02铸造车间E/3U/0E/3U/0U/0U/0U/0U/0X/-1O/1 3热处理车间O/1U/0I/2U/0U/0U/0U/0U/0X/-1U/04机加工车间I/2E/3I/2E/3I/2U/0U/0U/0X/-1U/05精密车间U/0U/0U/0E/3I/2U/0U/0U/0X/-1U/06半成品库U/0U/0U/0I/2I/2A/4U/0U/0U/0U/07组装车间U/0U/0U/0U/0U/0A/4U/0A/4O/1U/08锻造车间O/1U/0U/0U/0U/0U/0U/0U/0X/-1U/09成品库U/0U/0U/0U/0U/0U/0A/4U/0U/0U/010办公服务楼O/1X/-1X/-1X/-1X/-1U/0O/1X/-1U/0U/011设备维修车间U/0O/1U/0U/0U/0U/0U/0U/0U/0U/0综合接近程度8621148904-31排序3581742106119物流等级分类：A=4 E=3 I=2 O=1 U=0 X=-1根据表4-1综合接近程度排序表得各作业单位布置顺序依次为：1. 机加工车间，2.组装车间 ，3.原材料库 ， 4. 半成品库 ，5. 铸造车间 ，6. 成品库 ，7. 精密车间 ，8.热处理车间 ，9.