南京理工大学泰科院物流设施规划结课课程设计Word文档格式.docx

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依照生产工艺过程需要，本厂由如下表2.1所示的作业单位构成。

表2.1作业单位明细表

工厂名称

发动机连杆活塞机构制造厂

产品名称

连杆活塞机构

打算产量

10000

序号

零件名称

自制

外购

材料

单件重量（kg）

生产量

1

活塞

√

ZL401

1.000

2

活塞环

合金铸铁

0.080

3

活塞销

20Cr

4

连杆

40

1.500

5

连杆螺栓

ML40Cr

0.025

6

连杆轴瓦〔含连杆瓦、盖〕

铜铅合金、低碳合金钢

3.000

2.2作业单元的划分

依照连杆组的结构及其工艺特点，设立如表2.2所示的8个单位部门，分别承担备料、锻压、特处理、加工、暂存、装配和储存成品等各项生产任务。

作业单位建筑汇总表2.2如下：

表2.2建筑单位汇总表

序列

作业单位名称

用途

建筑面积〔平方米〕

原材料库

储存钢材与铸锭等

20x20=400

锻造车间

锻造

10x20=200

热处理车间

热处理〔调质〕

加工车间

车，铣，钻，滚齿

周密车间

镗削，磨削，剃齿

标准件与半成品库

储存外购、标准件、半成品

7

装配车间

装配成型

8

成品库

储存成品

2.3生产工艺过程

活塞连杆组由活塞组和连杆组两部分构成。

（一）活塞组

由活塞、活塞环、活塞销、活塞销卡环等零件组成。

1.活塞

由顶部、头部和裙部3部分组成。

活塞头部是活塞环槽以上的部分，共有三道环槽，上面两道用以安装气环，下面一道用以安装油环。

第一环槽镶奥氏体铸铁耐磨圈，油环槽内有4个Φ4mm的油孔，对称分布在活塞销孔两侧。

第一道环槽为梯形槽，第二道、第三道环槽为矩形糟。

第一道环槽槽口宽3.0mm，第二环槽宽2.385mm，第三环槽（油环槽）宽4mm。

活塞裙部为鼓形椭圆，椭圆长轴（与活塞销垂直方向）与短轴（与活塞销平行方向）长度相差为0.35mm，安装在缸体上的喷油嘴喷出的压力机油冷却活塞的裙部。

活塞的材料为共晶硅铝合金或铝锌合金。

2.活塞环

有两道气环和一道油环。

第一道活塞环截面为梯形桶面环，梯形角度为15°

，采纳球墨铸铁制造，圆周表面镀铬以提高耐磨性和抗拉缸能力。

第二道活塞环为锥面扭曲环，顶面有内斜45°

切口，外圆呈锥面，锥面角为90。

第二环采纳合金铸铁制造。

第三道环为胀圈式组合油环，其内设衬环，以提高油环的弹力，油环本体采纳合金铸铁制造，螺旋衬环的材料为65Mn弹簧钢丝。

3.活塞销

采纳低碳合金钢（20Cr），内外圆表面渗透碳淬火

活塞销的装配：

活塞销与活塞销座孔和连杆小头衬套的连接配合，采纳〝全浮式〞，即在发动机运转过程中，活塞销不仅能够在连杆小头衬套内，还能够在销座孔内缓慢地转动，以使活塞销各部分磨损平均。

本卷须知：

①当活塞销直径超出使用极限时，应更换新活塞销。

②活塞销与活塞装配时，先将铝合金活塞在水或机油中加热至50℃-70℃，保温一段时刻，取出抹洁净后，将涂抹有15W/40润滑油的活塞销用手掌心平稳地推入活塞销座孔和连杆小头。

③活塞销推入锥座孔后，其端面不得超过卡环槽。

④活塞、活塞销、连杆装配成组合件后，连杆、活塞销能自由摆动，活塞销与活塞销座孔之间，在工作状态下呈〝浮式〞，活塞销可在销座孔内缓慢转动。

（二）连杆组

连杆组要紧由连杆、连杆轴瓦〔含连杆盖〕和连杆螺栓组成。

连杆组的功用是连接活塞和曲轴，将活塞承担的力传给曲轴，并将活塞的往复直线运动转变为曲轴的旋转运动。

1.连杆

（1）工作条件及要求

工作时，连杆承担活塞销传来的气体作用力以及连杆本身摆动和活塞组往复运动时的惯性力，这些力的大小和方向差不多上周期性变化的。

因此，连杆受到压缩、拉伸和弯曲等交变载荷的作用，这就要求连杆的质量尽可能小并具有足够的刚度和强度。

如强度不足，会发生连杆螺栓、大头盖及杆身断裂，造成严峻事故。

如刚度不足，会使连杆大头变形失圆，导致连杆大头轴瓦因油膜破坏而烧损；

还会使连杆杆身弯曲，造成活塞与气缸偏磨，活塞环漏气和窜油等。

连杆采纳合金钢模锻而成，断面是工字形。

（2）结构

连杆由连杆小头、杆身，、连杆大头三部分组成

①连杆小头与活塞销相连，连杆通过小头，用活塞销与活塞连接，柴油机工作时，连杆与活塞销能够相对自由转动，连杆小头上压入铜铅双金属衬套，以提高耐磨性。

连杆小头的顶上有一个集油孔，曲轴旋转激溅起来的机油、甩到活塞内腔的顶部，冷却活塞后，落下时，一部分机油通过集油孔流入连杆小头内孔润滑活塞销。

此外，活塞冷却喷嘴喷出的机油冷却活塞后，其中一部分机油也通过集油孔流入连杆小头内孔润滑活塞销。

②连杆杆身采纳工字形断面，如此能够使之在最小重量下具有最大的强度和刚度。

③连杆大头连杆通过连杆大头与连杆轴颈相连，连杆大头为斜切口（68°

）分开式，被分开的部分称为连杆盖。

2.连杆轴瓦

采纳铜铅合金薄壁轴瓦，内表面镀铅锡合金，以提高其耐磨性，外表面镀锡以防锈。

3.连杆螺栓

连杆螺栓是承担交变拉伸载荷的重要零件。

连杆螺栓采纳ML40Cr材料制造。

2.4自制零件制造工艺过程

表2.3连杆生产过程表

连杆生产过程

工序内容

机床设备

作业单位名称序号

模锻

调质

粗、精铣两平面

立式双头回转铣床

粗、精铣结合面

磨两平面

立轴圆台平面磨床

磨结合面

立轴矩台平面磨床

钻、扩、铰小头孔、孔口倒角

立式五工位机床

连杆体两件粗镗大头孔，倒角

卧式三工位机床

钻、攻螺纹孔，钻、铰定位孔

卧式五工位机床

精镗定位孔

连杆制造设备过程以及作业单位如表2.3。

连杆制造过程如下表2.4。

表2.4连杆加工工艺过程表

零件序号

单件质量（kg）

年总产量〔件〕

45

步骤

对应单位序列及其作业单位

工序大致内容

工序材料利用率〔%〕

1原材料库

备料

2锻造车间

模锻

80

3热处理车间

4加工车间

粗、精铣；

攻螺纹、铰

90

5周密车间

磨、钻孔、倒角；

精镗

95

6标准件与半成品库

暂存

2.5产品——产量分析

生产的产品品种的多少以及每种产品产量的高低，决定了工厂的生产类型，进而阻碍着工厂设备的布置形式。

依照以上条件可知，待布置设计的工厂产品品种单一，产量较大，年产量为10000台，属于大批量生产，适合按产品的原那么布置，宜采纳流水线的组织形式。

2.6产品工艺过程分析

通过对产品的加工、组装等时期以及各工艺过程路线的分析，运算每个工艺过程加工前工件的单位质量以及产生的废料重量。

表2.5全年生产量运算全年废料物流量

毛重〔kg〕

废料（kg〕

锻造废料

机加工废料

精加工废料

总废料

全年

2.193

0.439

0.176

0.078

0.693

6930

依照零件加工工艺与物流量，绘制工艺过程如图2.1所示。

图2.1连杆物流量

3物流分析

3.1绘制从至表

当物料移动式工艺过程的要紧部分时，物流分析确实是工厂布局设计的核心工作，也是物料搬运分析的开始。

零部件物流是该部件在工厂内移动时所走过的路线，物流分析不仅腰考虑每个零部件在工厂内的路线，还要遵循两个最小和两个幸免的原那么：

两个最小原那么，即通过距离最小和物流成本最小。

两个幸免原那么，即幸免迂回和幸免十字交叉。

从至表是以一定顺序按行排列物料移动的起始作业工序，以相同顺序按列排列物料移动的终止工序，行列相交的方格中记录从起始作业单位到终止作业单位的各种物料搬运量的总和。

表3.1物流强度从至表

3.2物流强度等级划分

表3.2物流强度等级划分表

物流等级强度

符号

含义

物流比例〔%〕

承担物流量比例〔%〕

超高物流量

A

绝对重要

10

特高物流量

E

专门重要

20

30

较大物流量

I

重要

一样物流量

O

一样紧密程度

可忽略物流量

U

不重要

-

3.3物流相关图

依照从至表构造一种表示所有作业单位相关系的关系表，在行与列相交方格中填入单位间物流强度等级。

图3.3物流相关图

4非物流分析

4.1作业单位非物流相关阻碍因素

表4.1作业单位相关理由表

理由

工作流程连续性

生产服务

物料搬运

治理方便

安全与污染

公共设备设施

振动

人员联系

确定各个作业之间阻碍相互的因素，做出表4.2

表4.2作业单位间相互关系等级

对应符号

比例〔%〕

2—12

10—20

15—30

20—40

35—80

4.2非物流相关图

图4.1非物流相关图

5综合相互关系分析

在SLP中，要将作业单位物流间的相互关系与非物流进行合并，求出合成的相互关系----综合相互关系，然后由各个作业单位综合相互关系动身，实现各作业单位的合理布置。

5.1综合相互关系运算表

由以上给出的自行车厂作业单位物流相关图与作业单位非物流相关图，为了确定作业单位之间综合相互关系紧密程度，需要合并。

（1）加权值选取

加权值的大小反应出布置时考虑