Bài tập lớn thiết kế nhà máy cơ khí đề tài thiết kế phân xưởng cơ khí

Thiết kế nhà máy Cơ Khí Nhóm TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THƠNG VẬN TẢI KHOA CƠ KHÍ BỘ MƠN CÔNG NGHỆ GIAO THÔNG BÀI TẬP LỚN THIẾT KẾ NHÀ MÁY CƠ KHÍ Đề tài: Thiết kế phân xưởng khí GVHD: Thầy Phạm Đức Thành Nhóm thực : Thành viên: Nguyễn Duy Cương 191311988 Nguyễn Tiến Đạt 191303926 Nguyễn Văn Dũng 191300205 Trần Mạnh Dũng 191302441 Đặng Văn Thụy 191302911 Nguyễn Văn Thuận 191332362 Hà Nội – 2022 1|Page Thiết kế nhà máy Cơ Khí Nhóm BÀI TẬP LỚN THIẾT KẾ NHÀ MÁY CƠ KHÍ Nhóm Đề tài: Thiết kế phân xưởng khí Bản vẽ chi tiết 1: Bản vẽ chi tiết 2: 2|Page Thiết kế nhà máy Cơ Khí Bản vẽ chi tiết số 3: Nhóm Thành viên: I Nguyễn Duy Cương (Nhóm trưởng) Nguyễn Tiến Đạt Đặng Văn Thuỵ Trần Mạnh Dũng Nguyễn Văn Dũng Nguyễn Văn Thuận Quy trình cơng nghệ cho chi tiết Chi tiết 1: ST Sơ đồ nguyên công Chế độ Thờ Máy Dự toán vật tư T cắt i gia thiết bị gian công gia công Nc1: chọn phôi phi 15mm dài 1m Phôi đồng thau 0s bass 360 – giá: 70.000đ/kg Dao cắt gió – giá: 180.000đ Máy tiện – giá: 200.000.000đ Nc2:tiện mặt đầu 10s Máy tiện 1K6 Dao tiện mặt đầu 150.000đ 3|Page Thiết kế nhà máy Cơ Khí Nc3 tiện từ trái qua phải + dùng dao tiện thô tiện phi 15 m xuống 12 dài 5,2mm Nhóm t = mm s = 0,2 15s mm/vòng n = 250 vịng/phú t Dao tiện thơ 120.000đ Máy tiện 1K6 + dùng dao tiện thô tiện hạ phi 15 xuống phi 14,5mm dài 3,05 Nc4+ dùng dao tiện tinh tiện hạ phi 12 mm xuống phi 11,2mm tiện cung R có kích thước hình vẽ 15s t = mm s = 0,2 mm/vòng 15s n = 250 vòng/phú t Dao tiện tinh 180.000đ Máy tiện 1K6 + Tiện hạ phi 14,5 mm xuống phi 14,24 dao tiện tinh 15s 4|Page Thiết kế nhà máy Cơ Khí Nc5 +Dùng khoan phi 10 khoan lỗ sâu 9mm Nhóm +) Đối với lỗ V= 20s 29 m/phút S = 213 mm/phút Máy tiện 1K6 • Mũi khoan 10 : 60 nghìn/ c Dao cắt : 150 nghìn/c Nc6: Dùng dao cắt đứt cắt chi tiết dài 8,65mm t =1mm s= 0.2mm/v n= 300v/p Nc7: t =1mm + Sử dụng máy phay lưỡi nhỏ s= cắt thành 12 miếng miếng 0.2mm/v góc 30 độ hình n= 300v/p 10s Máy tiện 1K6 Dao cắt : 150 nghìn/c 60s Má Giá y 170.000.000đ Pha y NC7200 5|Page Thiết kế nhà máy Cơ Khí Nhóm Chi tiết 2: ST T Nguyên công Nguyên Công : - Chọn phôi 12mm , dài 1m -Tiện tinh khoả mặt đầu Tiện thơ trụ ngồi đảo đầu tiện nốt mặt đầu trụ ngồi cịn lại Tiện chiều dài đến 9.05 mm (Tiện thơ) -Tiện mặt trụ ngồi Chế độ cắt t1 = 1mm t2 = 0.9mm Thờ i gian gia công 30s Máy Máy tiện 1K62 s= 0.2mm/v n =200v/p Dự toán vật tư thiết bị - - Ngun Cơng 2: Tiện thơ hạ đường kính xuống với chiều sâu 0.9mm t1 = 66mm t2 = mm s= 0.2mm/ v n= 300v/p 15s Máy tiện 1K62 - - - Nguyên Công 3: Tiện cắt đứt với chiều dài 9.05 mm t =1mm s= 10s Máy tiên - Phơi sắt C45: 25 nghìn/m Dao tiện : 180 nghìn/c Dao tiện khỏa mặt đầu : 150 nghìn/c Máy : 150 triệu Mũi khoan 10.5 : 100 nghìn/c Mũi khoan 12.5: 120 nghìn/c Dao cắt : 150 nghìn/c Dao vát mép: 6|Page Thiết kế nhà máy Cơ Khí 0.2mm/ v n= 300v/p Nguyên Công : - chuyển sang máy khoan, gá phôi vào sử dụng mũi khoan khoan vào lỗ đầu t =1mm s= 0.2mm/ v n= 300v/p Nhóm 150 nghìn/c 1K62 10s Máy khoa n Máy khoan – giá: 50000000đ 6H12 Mũi khoan D = 8mm – giá: 300000đ - Nguyên Công : Khoan tạo lỗ mm , khoan thủng hết chi tiết t =1mm s= 0.2mm/ v n= 300v/p 15s Máy khoa n Máy khoan – giá: 50000000đ 6H12 Mũi khoan D = 8mm – giá: 300000đ Chi tiết STT Tên nguyên công Chế độ cắt Thời gian gia công NC1: chọn phôi thép t =0,4 mm 20s Ø 42, tiện bề mặt đầu S=0,2mm/vịng phơi, n = 200 v/p Máy Dự đoán vật tư thiết bị Máy tiện -Loại thép trịn 1K62 c45, 14k/kg - Phơi cắt 25k - Dao tiện 250k - Máy 60 triệu 7|Page Thiết kế nhà máy Cơ Khí Nhóm NC2:- Tiện tinh bề t = 0,3mm mặt xuống Ø 39 s=0,3mm/vòng -Tiện Ø39 cách đầu n = 200v/p 60s Máy tiện - Dao tiện 250k 1K62 - Máy 60 triệu Máy -mũi khoan 60k - Máy 60 triệu d=4,6mm xuống Ø32,5 -Tiện Ø32,5 cách đầu d=4,6mm xuống Ø3,05 với d=3m -tiện Ø32,5 cách đầu d=32,3mm xuống Ø3,05 với d=3m NC3: dùng khoan , t =1mm khoan bề mặt đầu s = 0.2mm/v khoan Ø25 sâu d= 37mm n = 300v/p 6H12 NC4: dùng dao tiện , t = 0,3mm tiện từ Ø25 s=0,3mm/vòng thành Ø 27 cách bề n = 200v/p 15 20s Máy tiện - Dao tiện 250k 1K62 - Máy 60 triệu măt d=7mm với d=7mm, tiện từ Ø25 thành Ø 27 cách bề măt d=23,3mm với d=7mm 8|Page Thiết kế nhà máy Cơ Khí Nhóm NC5: phay bề mặt Máy -lưỡi phay 300k trụ thành 20s phay -Máy 60 triệu rãnh nhỏ NC-7200 NC6: cắt đứt t = 0,3mm d=35,3mm s=0,3mm/vòng 10s Máy tiện - Dao tiện 250k 1K62 - Máy 60 triệu n = 200v/p Phần I Số lượng thiết bị công nghệ: Áp dụng cơng thức: Ci = TiE /(FMi.mi ) Trong đó: TiE: Tổng thời gian nguyên công thực máy loại i; tính sau: TiE /60 (giờ/năm) Nj sản lượng cần chế tạo toj: thời điểm định mức để gia công chi tiết loại j Fmi: quỹ thời gian làm việc máy loại i theo chế độ làm việc 1ca/ngày đêm Trong điều kiện ,có thể lấy giá trị đại lượng FMi =2200 giờ/năm 9|Page Thiết kế nhà máy Cơ Khí mi :số ca sản xuất ngày đêm (mi =1,2,3) Nhóm Dựa vào quy trình cơng nghệ ta có bảng sau: nguyên công Ct1 Ct2 Ct3 khoan 20 25 15 Tiện 80 55 110 phay 60 20 Áp dụng công thức: TiE /60 (giờ/năm) Tổng thời gian nguyên công thực máy tiện 1K62 : TiE = (80.1200000+55.1800000+110.1600000)/3600 = 103055,5 (h) Tổng thời gian nguyên công thực máy phay NC-7200 : TiE=(20.1200000+25.1800000+15.1600000)/3600 = 25833,3 (h) Tổng thời gian nguyên công thực máy khoan 6H12 là: TiE= (60.1200000+0.1800000+20.1600000)/3600=28888,9 (h) Số lượng máy tiện 1K62 : ADCT : Ci = TiE /(FMi.mi ) Ci = 103055,5 /(2200.2) = 23,42 => Chọn 24 (máy) Số lượng máy phay NC-7200 : Ci = 25833,3 /(2200.2) = 5,8 => Chọn (máy) Số lượng máy khoan 6H12 : Ci= 28888,9 /(2200.2) = 6,56 => Chọn (máy) Phần II : Xác định số lượng công nhân phân xưởng I Xác định số lượng nhân lực Thành phần Số lượng lao động cần thiết phân xưởng khí xác định theo thành phần sau: - Công nhân sản xuất gồm có: + Cơng nhân trực tiếp đứng máy 10 | P a g e Thiết kế nhà máy Cơ Khí Nhóm + Cơng nhân phụ (mài dụng cụ, vận chuyển, sửa chữa, cấp phát vật liệu….) + Người quản lí - Số lượng cơng nhân sản xuất xác định theo loại thợ phân xưởng khí là: thợ đứng máy, - Nhân viên phục vụ sản xuất (vệ sinh công nghiệp, trực ) - Lực lượng gián tiếp (kỹ thuật viên, quản lý điều hành , văn thư ) Số lượng cơng nhân sản xuất Cơng nhân đứng máy Tính theo định mức gia cơng cho loại máy Trong đó: : Là sản lượng chi tiết j i : Là biến đếm số kiểu loại máy dùng cho dây chuyền, phân xưởng j : Là biến đếm số kiểu loại chi tiết gia công : Là định mức thời gian gia công cho chi tiết (phút/chi tiết) thuộc kiểu loại j : Là quỹ thời gian làm việc thợ đứng máy loại i năm với chế độ sản xuất ca/ngày đêm, = 2100 giờ/ năm : với sản xuất hàng khối = 1,8 2,2 chọn: = Thay số liệu vào ta có bảng sau: 11 | P a g e Thiết kế nhà máy Cơ Khí Máy Gia Cơng Tổng thời gian cần thiết Nhóm Số thợ đứng máy cần thiết (giờ/năm) 1K62 103055,5 25833,3 28888,9 NC-7200 6H12 24.53 6.15 6.87 Số lượng thợ đứng máy số thập phân phải quy trịn để có số nguyên theo tiêu sau: + Khi số lẻ có giá trị < 0,5 lấy giảm nâng bậc cho người thợ cuối + Khi số lẻ có giá trị > 0,5 lấy tăng lên hạ bậc cho người thợ cuối Ta có bảng sau: Máy Gia Công Số Thợ Đứng Máy Cần Ghi Chú Thiết Sau Khi Đã Quy Tròn 1K62 NC-7200 25 Hạ bậc cho người thợ cuối Nâng bậc cho người thợ 6H12 cuối Hạ bậc cho người thợ cuối Tổng số thợ đứng máy: = = 25+6+7 = 38(thợ) Thợ nguội: Số thợ nguội cần thiết tính theo tỉ lệ phần trăm so với tổng số thợ đứng máy cần thiết : – % Vậy số thợ nguội cần thiết = 38 2.5% = 0.95 Vì số thợ nguội lấy : 4.Thợ kiểm tra 12 | P a g e Thiết kế nhà máy Cơ Khí Nhóm Số lượng thợ kiểm tra chất lượng gia công cần thiết xác định theo tỷ lệ % so với tổng cộng thợ đứng máy thợ nguội – 15 % Chọn: 10%  Số lượng thợ kiểm tra: = 0,10.( + ) = 0,10.(38+1) = 3.9 (thợ) Chọn = (thợ) 5.Công nhân phụ: Trong sản xuất hàng khối 50 – 70 % Chọn 50% ta có: Cơng nhân phụ : = 0,5.( +) =0,5.(38 + 4) = 21 (công nhân) Chọn = 21 công nhân Nhân viên phục vụ: –3 % Chọn 3% ta có = 0,03.( +)) = 0,03.(38 + 4) = 1,26 (nhân viên) Chọn Kỹ thuật viên: 10 –13 % Chọn 10% ta có: = 0,1.( +) = 0,1.(38 + ) = 4,2 (nhân viên) Chọn = ( nhân viên ) Quản lý, điều hành, văn thư: –5 % Chọn 5% ta có: = 0,05.(+) = 0,05.(38 + ) = 23,1(nhân viên) Chọn = 23 (nhân viên ) Tổng số lao động phân xưởng : R = 38 + + + 49 = 92 (người) - Diện tích để cơng nhân thao tác 13 | P a g e Thiết kế nhà máy Cơ Khí Nhóm -Diện tích đặt dụng cụ, đồ gá, phơi liệu, thành phẩm, bán thành phẩm máy - Diện tích vận chuyển - Các diện tích phụ khác Thơng số máy gia cơng : Tên máy Cơng suất Kích thước máy (kW) kW Tiện 1k62 Diện tích máy ( m2 ) 3,15 (Dài x rộng ) 2060x1530 mm Phay NC7200 2,25 kW 1880x1240 mm 2,6 Khoan 6H12 4,5 kW 2650x960 mm 2,33 Ta có diện tích sản xuất: = Trong đó: Si: Số máy chọn dùng Aoi :Diện tích dành cho chỗ làm việc thứ I hay máy thứ i Aoi = AMi.fi fi hệ số loại diện tích phụ ( thao tác , đặt phôi liệu , dụng cụ gá lắp, ) Chọn fi = ta chọn cách bố trí máy theo kiểu loại máy ASX=∑ =1 = (3,15.24 + 2,6.6 + 2,33.7).4 = 430 (m ) ; Diện tích phụ Ap xác định theo tỷ lệ % so với diện tích sản xuất + Kho trung gian (Ap1 ): Khoảng 10 – 15 %, chọn 15% ta có: AP1 = 10%.Asx = 0,15x 430=64.5(m ); + Chuẩn bị phôi (Ap2) : Khoảng 15 – 20 %, chọn 20% ta có: AP2 = 20%.Asx = 0,2 x 430 = 86 (m ); + Tổng kiểm tra chất lượng (Ap3): Khoảng – %, chọn 5% ta có: AP3 = 5%.Asx = 0,05 x 430 = 21.5 (m ); + Sinh hoạt (Ap4) khoảng 10 % ,ta có: AP4 = 10%.Asx = 0,1 x 430 = 43 (m) Ta có diện tích phụ 14 | P a g e Thiết kế nhà máy Cơ Khí AP = AP1+ AP2 + AP3 + AP4 = 215(m ) Nhóm Tổng diện tích cần thiết phân xưởng: A =+=430+215= 645(m ) Chọn sơ bộ: A = 645 (m ) Phần IV Tính số lượng dao: Gỉa sử, 20.000 chi tiết thay dao (hoặc mũi khoan) lần (bất kể hình thức phay, tiện, khoan) Bảng ngun cơng cho chi tiết: Nguyên công Ct1 Ct2 Ct3 Tiện x x x khoan x x x phay x o x Sản lượng hàng năm: Chi tiết 1: 1.200.000 chi tiết Chi tiết 2: 1.800.000 chi tiết Chi tiết 3: 1.600.000 chi tiết Số dao tiện cần sử dụng (trong năm): N1 = (1.200.000+1.800.000+1.600.000)/20.000 = 230 (dao) Số dao phay cần sử dụng (trong năm): N2 = 230 (dao) Số mũi khoan cần sử dụng (trong năm): N3 = (1.200.000+1.600.000)/20.000 = 140 (mũi khoan) 15 | P a g e Thiết kế nhà máy Cơ Khí wc Chuẩn bị phôi Kiểm Tra Chất lượng 5.5 Sinh hoạt Phòng ban 1.5 0.8 Kho trung gian 0.8 0.96 2.6 2.65 Nhóm 12 1.2 1.53 2.06 0.8 : máy phay NC7200 :máy khoan 2A55 : máy tiên 1k62 PHẦN V.CHI PHÍ NHÀ MÁY SẢN XUẤT: Chi phí thuê mặt xây dựng phân xưởng: Diện tích (m2) Thời hạn (tháng) Đơn giá (vnđ) CP thuê mặt bằng: 645 12 20.000 CP xây dựng: 645 1.200.000 Tổng: 645 Thành tiền (vnđ) 154.800.000 774.000.000 928.800.000 Chi phí mua phơi Chi tiết 1: - V= π.r2.h = π ()2.1 =0,00018 (m3) chi tiết dài 5,2mm dao 2mm, gá 20mm 16 | P a g e Thiết kế nhà máy Cơ Khí  Số chi tiết làm từ : =136,11 => lấy 136 chi tiết Nhóm  Để có 1,2 triệu chi tiết cần : 8823,53 Ta lấy 8824 - V8824 = 8824 0,00018 =1,59 (m3) - Số lượng nhôm cần : 2700 1,59 = 4293 (kg) Tương tự : _ Chi tiết 2: - Số chi tiết làm từ 88 - Cần 20455 - Số lượng nhôm cần 6237kg _ Chi tiết 3: - Số chi tiết làm từ 26 - Cần 61539 - Số lượng nhôm cần : 232605kg Chi tiết Tổng Khối lượng (kg) 4293 6237 232606 243136 Đơn giá(vnđ/kg) 40.000 40.000 40.000 40.000 Số tiền 9.725.440.000 Khối lượng chi tiết CT1: 3,5g /1 sp => 1.200.000 sp 4,2 CT2: 3,5g/1 sp => 1.800.000 sp 6,3 CT3: 150g/1sp => 1.600.000 sp 240 Chi phí vận chuyển máy Chi tiết 1: - Tiện →khoan : 8,3 + = 11,3 (m) Khoan → phay : + = 10 (m) Phay → kiểm tra chất lượng : 1,75 + +5 + 1,5 +3,5 =14,75 (m) Kiểm tra chất lượng → kho trung gian: 3,5 + 3= 6,5 (m)  Quãng đường đc 42,55 (m)  Quãng đường di chuyển phôi : 182,67 (m.tấn) Chi tiết 2: - Tiện →khoan :8,3 + 1,92 =10,22 (m) - Khoan → kiểm tra chất lượng : 1,92 + = 5,92 (m) 17 | P a g e Thiết kế nhà máy Cơ Khí - Kiểm tra chất lượng → kho trung gian : 6,5 (m)  Quãng đường : 22,69 (m)  Quãng đường di chuyển phơi: 22,69 6,237 =141,2 (m.tấn) Nhóm Chi tiết 3: - Khoan → tiện : 8,3 + = 11,3 (m) Tiện → phay : 11,3 (m) Phay→ kiểm tra chất lượng : 14,75 (m) Kiểm tra chất lượng→ kho trung gian : 6,5 (m)  Tổng quãng đường : 46,85 (m)  Quãng đường di chuyển phôi: 10 897,5 (m.tấn)  Tổng quãng đường di chuyển chi tiết : 11221,4 (m.tấn)  Số tiền vận chuyển chi tiết 11221,4 50000 = 561.070.000 ( đồng) Chi phí tiền điện Tên máy 1k62 NC7200 6H12 Tổng: Công suất (KW) 7,5 2,25 4,5 Thời gian (h) 103055,5 25833,3 28888,9 Đơn giá (KW/h) 3.000 3.000 3.000 Thành tiền 2.320.000.000 1.744.000.000 390.000.000 4.454.000.000 Chi phí tiền lương cho cơng nhân hang tháng : Mỗi công nhân tham gia lao động 2200 / năm Số ngày công công nhân làm : = 275 ( ngày công ) Loại thợ Số lượng Tiền cơng ngày Tổng chi phí Thợ đứng máy 38 300.000 3.135.000.000 Thợ phụ 21 200.000 1.155.000.000 Thợ kiểm tra 300.000 330.000.000 Kĩ thuật viên, quản lý Thợ nguội 27 350.000 2.598.750.000 300.000 82.500.000 Nhân viên phục vụ 200.000 55.000.000 Tổng chi : 7.356.250.000 18 | P a g e Thiết kế nhà máy Cơ Khí Chi phí dụng cụ cắt: Loại dao Dao Phay Dao tiện Mũi khoan Nhóm Số lượng 230 230 140 Gía tiền (1sp) Tổng tiền 1.000.000 800.000 100.000 230.000.000 184.000.000 14.000.000 Tổng chi phí mua dụng cụ cắt: 230.000.000 + 184.000.000 + 14.000.000 = 428.000.000 Tổng chi phí để vận hành nhà máy năm: 928.800.000 + 9.725.440.000 + 4.454.000.000 + 7.356.250.000 + 428.000.000 + 561.070.000 = 23.453.560.000 19 | P a g e