物流工程课程设计.docx
《物流工程课程设计.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《物流工程课程设计.docx（51页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
物流工程课程设计
.
1.设计题目
变速箱厂总平面布置设计
2.原始给定条件
公司有地16000㎡，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。
2.1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所示。
每个零件、组件的名称、材料、单件重量及年需求量如表1零件明细表所示。
;.
.
图1减速器装配图
;.
.
表1
零件明细表
工厂名称：
变速箱厂
产品名称
变速箱
产品代
110
计划年产量
100000
第1
号
页
零件
零件
自
外
总计划需
零件
单件重
说
序号
材料
形状
名称
代号
制
购
求量
图号
量/kg
明
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
0.050
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
0.040
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
1200000
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
2.2作业单位划分
根据变速箱的结构及工艺特点，设立如表2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、产品性能试验、生产管理等各项生产任务。
表2
作业单位建筑汇总表
序号
作业单位名称
用途
建筑面积
备注
/（mxm）
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
办公楼、食堂等
80x60
11
设备维修车间
机床维修
12x24
;.
.
2.3生产工艺过程
变速箱的零件比较多，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。
2.3.1零件的制作与外购
制作的零件如表3~表8，表中的利用率为加工后产品与加工前的比率。
表3变速箱零件-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
2.500
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
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4变速箱零件-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
3.000
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
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5变速箱零件-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
1.000
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
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
渗碳淬火
5
机加工车间
磨
98
6
半成品库
暂存
表6变速箱零件-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
0.800
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7变速箱零件-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
1.400
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
;.
.
表8变速箱零件-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
年产总质量
端盖
8
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
2.3.2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。
2.3.3组装
所有零件在组装车间集中组装成变速箱成品。
2.3.4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，即不考虑成品组装不了的情况。
2.3.5成品存储
所有合格变速箱均存放在成品库等待出厂。
3.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品种单一，产量较大，其年产量为100000，属于大批量生产，适合按产品的原则布置，宜采用流水线的组织形式。
4.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9所示。
表9各零件物流量计算
产
废料/kg
品
毛重/kg
铸造废
锻造废
名
机加工废料
精加工废料
全年总质量
料
料
称
2.500/（0.8
3.9860*0.80
（0.7972+0.6
3.9860*
3.9860*0.80
378+0
机
0*0.80*0.9
*0
0.20
*0.20
.0510）*10000
盖
8）
.80*0.02
=0.7972
=0.6378
0
=3.9860
=0.0510
=148600
3.000/（0.8
4.7832*
4.7832*0.80
4.7832*0.8
（0.9566+0.76
机
0*0.80*0.9
53+0.0612）*1
0.20
*0.20
0*0.80*0.02
座
8）
00000
=0.9566
=0.7653
=0.0612
=4.7832
=178320
1.000/（0.8
1.5944*0.80
（0.3189+0.27
大
1.5944*
*0.20+1.594
0*0.80*0.9
55）
齿
0.20
4*0.80*0.80
8）
*100000=5944
轮
=0.3189
*0.02
=1.5944
0
=0.2755
0.800/（0.8
1.0741*0.20
1.0741*0.80
（0.2311+0.04
0*0.95*0.9
+1.0741*0.8
30）
轴
*0.05=0.043
8）
0*0.95*0.02
*100000=2741
0
=1.0741
=0.2311
0
齿
1.400/（0.8
1.8797*0.20
1.8797*0.80
（0.4045+0.07
0*0.95*0.9
+1.8797*0.8
52）
轮
*0.05=0.075
8）
0*0.95*0.02
*100000=4797
轴
2
=1.8797
=0.4045
0
端
0.050/（0.6
0.1042*
0.1042*0.60
（0.0417+0.01
0*0.82）
0.40
*0.20
25）
盖
=0.1042
=0.0417
=0.0125
*100000=5420
;.
.
4.2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—图7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—标准件、半成品库，7—组装车间、8—锻造车间。
原材料
1
3.9860
2
3.1888
0.7972
4废料
2.55100.6378
5废料
0.0510
6废料
2.500
图2机盖物流量
原材料
1
4.7832
2
3.8266
0.9566
4废料
3.06130.7653
5废料
0.0612
6
废料
3.000
图3机座物流量
;.
.
原材料
1
1.5944
8
1.27550.3189
4废料
3
1.0204
4
6
1.000
0.2511
废料
0.0204
废料
图4大齿轮物流量
原材料
1
1.0741
4
0.85930.2148
5废料
3
0.8163
4
6
0.8000
0.0430
废料
0.0162
废料
图5轴物流量
;.
.
原材料
1
1.8797
4
1.50380.3759
5废料
3
1.4286
4
6
1.4000
0.0752
废料
0.0286
废料
图6齿轮轴物流量
1
0.1042
2
0.0625
0.0417
4
0.0500废料
0.0125
废料
图7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8所示。
下图中从右到左外购件分别包括（键、挡油圈、轴承），（轴承、键、定距环），（调整垫片、可穿透油盖、密封盖、毡封油圈），（螺栓、轴端盖圆、销），（螺栓、螺母、垫圈、防松垫片），（垫片、视孔盖、通气器）。
;.
.
外购件外购件外购件外购件机盖外购件端盖外购件大齿轮轴外购件齿轮轴机座
66663986001
279720
318880
4废料
63780
255100
5废料
5100
6废料
250000
90200
8600
88600
8400
6
104201
6
1
107410
1
159440
2
4170
831890
4
24180
6250
127550
85930
4
5
4
废料
废料
废料
1250
25510
4300
废料
3
废料
3
废料
102040
81630
4
4
2040
1620
100000
80000
9
废料
9
废料
6
6
180000
115000
5000
25800
6
1
1
187970
478320
4
37590
2
95660
150380
382600
4
废料
5
废料
7520
76530
3
306130
5
废料
废料
6120
142860
4
2860
9
废料
140000
6
9
废料
6
94800
1297800
图8变速箱总工艺过程图
7
1297800
9
;.
.
装配顺序：
机座→齿轮轴→外购件（键、挡油圈、轴承）→轴→大齿轮→外
购件（轴承、键、定距环）→端盖→外购件（调整垫片、可穿透油盖、密封盖、
毡封油圈）→机盖→外购件（螺栓、轴端盖圆、销）→外购件（游标卡尺、垫片、螺塞）→外购件（螺栓、螺母、垫圈、防松垫片）→外购件（垫片、视孔盖、通气器）。
4.4绘制产品初始工艺过程表
由上可知，6钟零件工艺过程共经过7个车间。
为了研究各零件、组件生产过程之间的相互关系，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。
其方法为：
1）计算各产品的物流强度。
物流强度大小顺序为机座、机盖、齿轮轴、大
齿轮、轴、端盖。
2）按照机座、机盖、齿轮轴、大齿轮、轴、端盖的顺序，找出各零件第一
个车间，均为原材料库。
3）按照机座、机盖、齿轮轴、大齿轮、轴、端盖的顺序，找出第二道工艺，分别为铸造、铸造、机加工、锻造、机加工、铸造，按物流大小排列顺序为铸造、锻造、机加工。
4）同理，取其余的工艺过程。
n1
DjkWjk
5）由公式k1
计算物流顺流强度度。
机座：
[3/
（0.8*0.8*0.98
）*2+3/（0.8*0.98
）*1+3/0.98*2+3*1]=2251546
机盖：
[2.5/
（0.8*0.8*0.98
）*2+2.5/（0.8*0.98
）*1+2.5/0.98*2+2.5]=1876276
齿轮轴：
[1.4/（0.8*0.95*0.98）*1+1.4/（0.95*0.98）*2+1.4/（0.95*0.98）
*2-1.4/0.98*1+1.4*1]=761572
6）同理，这样计算大齿轮、轴、端盖的物流顺流强度度。
;.
.
7）W=2251546+1876276+761527+514528+440885+32090=5876852
这样得到变速箱初始工艺过程表如表10所示。
表10变速箱初始工艺过程表
作业单位
机座
机盖
齿轮轴
大齿轮
轴
端盖
序
流程
Dij
流程
Dij
流程
Dij
流程
Dij
流程
Dij
流程
Dij
名称
号
1原材料
①
2
①
2
①
1
①
1
①
1
①
2
2铸造
②1②1②1
8锻造②2
4
机加工
③
2
③
2
②
2
③
1
②
2
③
1
⑤
1
⑤
1
⑤
1
5
精加工
④
1
④
1
③
2
③
2
④
-1④-1④-1
3热处理
6半成品库⑤⑤⑥⑥⑥
n1
DjkWjk
2251546
1876276
761572
514528
440885
32090
k1
W
5876852
5.物流分析
5.1绘制从至表
根据变速箱初始产品工艺过程表10，绘制出变速箱工艺过程物流从至表，
;.
.
如表11所示。
表11变速箱加工工工艺从至表
升级会员 