Bài giảng TỔ CHỨC SẢN XUẤT CƠ KHÍ - Phần 7 pdf

Tổ chức Sản xuất Cơ khí 61 GV. Phạm Ngọc Hiếu - Bộ môn CNCTM CHƯƠNG XVII TỔ CHỨC SẢN XUẤT TRONG CÁC PHÂN XƯỞNG ĐÚC 17.1. Khái niệm về phân xưởng đúc. Các phân xưởng đúc được xếp vào loại các phân xưởng chế tạo phôi. Các phôi ở đây được chế tạo bằng nhiều mác vật liệu, trọng lượng, kích thước, hình dáng khác nhau. Các phôi này được gọi là phôi đúc. Phôi đúc là loại phôi thông dụng nhất, chiếm tới 50% của tất cả các loại phôi (phôi đúc, phôi rèn, phôi dập, phôi hàn). Trong tất cả các loại phôi đúc thì phôi đúc bằng gang chiếm khoảng 40%. Sở dĩ phôi đúc được sử dụng rộng rãi bởi vì chúng có nhiều ưu điểm. - Có thể chế tạo phôi từ các loại vật liệu và hợp kim có tính chất khác nhau (độ bền và độ dẻo, các tính chất vật lý và tính chất hóa học). - Có khả năng chế tạo phôi có hình dạng, kích thước, trọng lượng và độ chính xác khác nhau. - Có khả năng chuyển đổi nhanh từ chế tạo loại phôi này sang chế tạo loại phôi khác. Quy trình công nghệ chế tạo phôi đúc bao gồm nhiều nguyên công khác nhau Các phân xưởng đúc được phân oại theo chỉ tiêu sau đây: - Loại vật liệu: phân xưởng đúc gang, phân xưởng đúc thép, phân xưởng đúc hợp kim màu. - Dạng sản xuất: sản xuất đơn chiếc, hàng loạt nhỏ, hàng loạt vừa, hàng loạt lớn, hàng khối. - Chế độ làm việc của phân xưởng: chế độ làm việc song song. 17.2. Một số tính toán khi thiết kế phân xưởng đúc. Các tính toán khi thiết kế phân xưởng đúc được thực hiện trên cơ sở của sản lượng phôi hàng năm. Cấu trúc sản xuất của phân xưởng đúc phụ thuộc vào đặc tính của phôi (loại vật liệu, trọng lượng) và quy mô sản xuất. Thành phần của phân xưởng đúc gồm: + Các bộ phận sản xuất: bộ phận nung, bộ phận làm khuôn, bộ phận chuẩn bị cát, bộ phận tháo phôi, bộ phận làm sạch… + Các bộ phận phụ: bộ phận chuẩn bị vật liệu làm khuôn, bộ phận sửa chữa nguội, kho chứa phôi thành phẩm, bộ phận thí nghiệm. + Các bộ phận phục vụ: văn phòng, nơi giữ quần áo, vệ sinh… Tổ chức Sản xuất Cơ khí 62 GV. Phạm Ngọc Hiếu - Bộ môn CNCTM Số công nhân sản xuất (tính gần đúng) được xác định theo khối lượng lao động để chế tạo 1 tấn phôi.   = . Ф P S : số công nhân sản xuất. t: khối lượng lao động để chế tạo 1 tấn phôi (người/giờ). N: sản lượng hàng năm của công nhân (giờ). Ф: quỹ thời gian hàng năm của công nhân (giờ). Diện tích phân xưởng đúc A 0 :   =  . N: sản lượng hàng năm của phôi đúc (tấn). m: năng suất trên 1m 2 khi làm việc 1 ca (tấn). s: số ca làm việc. Số máy C K được xác định theo công thức:   =  .Ф  N: sản lượng hàng năm của phôi đúc (tấn). q: năng suất tính theo giờ của máy (tấn/giờ). T: thời gian thay tấm đáy lót khuôn trong một năm (giờ). Ф  : quỹ thời gian làm việc của máy trong một năm (giờ). Số lượng máy nấu kim loại C n được xác định theo công thức:   = . Ф  . Q: số lượng kim loại được nấu trong một năm (tấn) K: hệ số nhu cầu kim loại (K = 1,1 ÷1,2) q: năng suất tính theo giờ của máy (tấn) Ф  : quỹ thời gian làm việc của máy nấu trong một năm (giờ) Số lượng gầu rót kim loại C r được tính theo công thức:   =       N r : số khuôn được rót trong 1 ca làm việc. T g : thời gian quay một vòng (chu kỳ) của gầu rót (phút). n r : số khuôn được rót từ một gầu. Tổ chức Sản xuất Cơ khí 63 GV. Phạm Ngọc Hiếu - Bộ môn CNCTM Tổng số gầu rót C 0 được tính theo công thức: C 0 = C r + C s + C d C r : số gầu rót đang hoạt động. C s : số gầu rót đang được sửa chữa:   =     C d : số gầu rót dự phòng hiện đang ở trong kho: C d = (10÷20)%C r 17.3. Đặc điểm của tổ chức sản xuất dây chuyển trong các phân xưởng đúc. Sản xuất dây chuyển trong các phân xưởng đúc đòi hỏi phải sử dụng băng tải đúc. Trên băng tải đúc các công việc được thực hiện như sau: làm khuôn, rót khuôn, làm nguội và phá khuôn. Tương ứng với các công việc này dây chuyền đúc gồm 4 bộ phận: làm khuôn, rót khuôn, làm nguội và phá khuôn. Các bộ phận này làm việc theo nhịp với tốc độ của băng tải. Chiều dài công đoạn làm khuôn L k được xác định theo số máy làm khuôn C k và khoảng cách l giữa hai máy kề nhau: L k = C k .l Tốc độ chuyền động của băng tải V b được xác định theo công thức:   =         q b : năng suất tính theo giờ của băng tải. l b : bước của băng tải (khoảng cách giữa hai tâm của hai giá cạnh nhau) (m). n k : số khuôn trên 1 giá. K g : hệ số điền đầy các giá của băng tải. Chiều dài công đoạn rót khuôn L r được tính theo công thức:   =      +         −   (   − ) t 1 : thời gian để rót đầy một khuôn (giây). t 2 : thời gian để công nhân đi từ một khuôn đã rót được đến một khuôn chưa rót (giây). n r : số khuôn được rót từ 1 gầu.   =     Q g : dung lượng của gầu rót (kg) q o : trọng lượng của kim loại được rót cho vào một khuôn (kg) 17.4. Đặc điểm của tổ chức phục vụ kỹ thuật trong các phân xưởng đúc. Tổ chức Sản xuất Cơ khí 64 GV. Phạm Ngọc Hiếu - Bộ môn CNCTM Công việc của các phân xưởng đúc chịu ảnh hưởng đáng kể của quá trình làm mẫu và làm khuôn. Cơ sở để tổ chức tốt quá trình làm khuôn là: tiêu chuẩn hóa các hòm khuôn (giảm được các chủng loại khuôn); thiết kế và chế ạo tập trung (đảm bảo chất lượng cao); đảm bảo nguyên tắc lưu giữ và vận hành khuôn. Một trong những nhiệm vụ quan trọng là nâng cao chất lượng thiết kế và chế tạo mẫu. Điều này có thể thực hiện được bằng cách thiết kế và chế tạo tập trung tại các nhà máy chuyên môn hóa hoặc ở các bộ phận chuyên hóa của nhà máy. 17.5. Đặc điểm của tổ chức kiểm tra trong các phân xưởng đúc. Đối tượng kiểm tra trong các phân xưởng đúc là: vật liệu chính và vật liệu phụ (vật liệu kim loại, vật liệu làm khuôn…), phụ gia làm khuôn và tháo khuôn, quá trình nóng chảy, tính chất của vật liệu nóng chảy, phôi đúc, thiết bị đúc và trang bị công nghệ. Chất lượng của kim loại được đánh giá bằng cách phân tích các thành phần hóa học, kiểm tra các tính chất công nghệ… Các thông số đặc trưng cho chất lượng của vật liệu làm khuôn và lõi như độ ẩm, độ hấp thụ khí và độ bền phải được kiểm tra thường xuyên. Kiểm tra kim loại và cát (để làm khuôn) được thực hiện trong phòng thí nghiệm của phân xưởng với chế độ làm việc như chế độ thực tế sản xuất. Kiểm tra lõi gồm: quan sát bên ngoài, kiểm tra kích thước và hình dáng hình học bằng dưỡng hoặc các thiết bị kiểm tra khác, kiểm tra độ ẩm bằng thiết bị đo độ ẩm. Phôi đúc được kiểm tra như sau: quan sát bề ngoài, kiểm tra kích thước và hình dáng hình học, trong những điều kiện cần thiết có thể kiểm tra khuyết tật bên trong. Tổ chức Sản xuất Cơ khí 65 GV. Phạm Ngọc Hiếu - Bộ môn CNCTM CHƯƠNG XVIII TỔ CHỨC SẢN XUẤT TRONG CÁC PHÂN XƯỞNG RÈN DẬP 18.1. Khái niệm về các phân xưởng rèn dập. Các phân xưởng rèn dập thuộc các phân xưởng chế teạo phôi. Sản phẩm của các phân xưởng này là phôi rèn và phôi dập Phôi rèn, phôi dập là các loại phôi được sử dụng rộng rãi trong cơ khí. Tỷ lệ của các phôi này (theo trọng lượng) chiếm khoảng 20% trong tổng số các loại phôi được dùng trong sản xuất. 18.2. Tình trạng hiện nay và phương hướng phát triển của công nghệ rèn dập. Hiện nay, nhìn chung nhược điểm của công nghệ rèn dập là mức độ chuyên môn hóa và tập trung chưa cao. Các phân xưởng rèn dập chưa được trang bị nhiều các thiết bị có năng suất cao và số lượng phôi rèn, phôi dập được chế tạo trong các phân xưởng chuyên môn hóa chưa lớn. 18.3. Một số tính toán khi thiết kế phân xưởng rèn dập. Các phân xưởng rèn dập thông thường được thiết kế cho 2÷3 ca làm việc. Thành phần của phân xưởng rèn dập bao gồm: bộ phận chuẩn bị phôi, bộ phận rèn hoặc dập, bộ phận nhiệt luyện và bộ phận làm sạch phôi. Số lượng thiết bị chính C 0 được xác định theo công thức:   =  Ф N: sản lượng hàng năm của phôi rèn, dập (kg hoặc chiếc). q: năng suất của thiết bị tính theo giờ (kg/giờ hoặc chiếc/giờ) Ф: quỹ làm việc hàng năm của thiết gị (giờ). s: số ca làm việc. Hệ số chất tải của thiết bị K ct được xác định theo công thức:   =     C 1 : số thiết bị làm tròn (làm tròn theo hướng tăng của C 0 ) Khi tính thiết bị nung nóng cần chú ý đến các điều kiện sau: - Mỗi một thiết bị rèn hoặc dập phải có ít nhất một thiết bị nung nóng. - Các thông số của thiết bị nung nóng phải đảm bảo đạt được năng suất tối đa của thiết bị rèn hoặc dập. - Khi xác định kích thước đáy lò nung cần tính đến khả năng một số phôi phải được nung nóng lại vì chưa đủ nhiệt độ cần thiết. Tổ chức Sản xuất Cơ khí 66 GV. Phạm Ngọc Hiếu - Bộ môn CNCTM Kích thước của đáy lò nung A n được xác định theo công thức.   =     (m 2 ) Q n : trọng lượng của kim loại nung (kg/giờ) Y n : trọng lượng của kim loại nung (kg) trong 1 giờ trên 1m 2 đáy lò. Sau khi xác định được thiết bị chính cần tiến hành xác định các thiết bị của bộ phận nhiệt luyện và bộ phận chuẩn bị phôi. Số lượng công nhân rèn dập (công nhân sản xuất) được tính theo định mức khối lượng lao động để chế tạo 1 tấn phôi, số lượng công nhân phụ được tính theo % của công nhân sản xuất hoặc theo định mức phụ thuộc (mỗi phân xưởng một định mức riêng), sau đó cần xác định diện tích của phân xưởng và bố trí mặt bằng thiết bị. Bước cuối cùng của thiết kế phân xưởng rèn dập là tính toán các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật. 18.4. Đặc điểm tổ chức sản xuất dây chuyền trong các phân xưởng rèn dập. Các dây chuyền rèn dập được phân biệt theo mức độ cơ khí hóa và tự động hóa, theo mức độ chuyên môn và theo mức độ khép kín quy trình chế tạo phôi hoặc chi tiết.Ở các phân xưởng rèn dập có mức độ cơ khí hóa cao thường chế tạo một số loại phôi cùng dạng, ví dụ như một số loại bánh răng có kích thước khác nhau. Tính toán sản xuất dây chuyền gồm: - Tính số lượng dây chuyền. - Tính số diện tích cần thiết. - Tính số thiết bị và mức độ chất tải của chúng. - Xác định số lượng phôi dự trữ của dây chuyền. - Tính số lượng công nhân. - Tính các chỉ tiêu kinh kế - kỹ thuật. 18.5. Đặc điểm của tổ chức lao động trong các phân xưởng rèn dập. Bố trí mặt bằng thiết bị hợp lý, mức độ cơ khí hóa và tự động hóa cao, tổ chức và phục vụ chỗ làm việc hợp lý cho phép nâng cao năng suất lao động của từng nhóm công nhân nói riêng và của phân xưởng nói chung. Để giảm nhẹ điều kiện lao động của từng công nhân và nâng cao năng suất của họ, chỗ làm việc phải được trang bị các cơ cấu vận chuyển, các đồ gá và các thiết bị cơ khí hóa khác. 18.6. Đặc điểm tổ chức kiểm tra kỹ thuật trong các phân xưởng rèn dập. Chất lượng của sản phẩm phụ thuộc chủ yếu vào chất lượng phôi. Ví dụ, các phôi có lỗ bên trong sẽ là nguyên nhân làm gẫy chi tiết máy. Chất lượng còn ảnh hưởng đến khối lượng gia công cơ sau này. Phôi có lượng dư quá lớn sẽ giảm năng suất lao động và tăng giá thành chế tạo chi tiết. Tổ chức Sản xuất Cơ khí 67 GV. Phạm Ngọc Hiếu - Bộ môn CNCTM Trong các phân xưởng rèn dập những nguyên nhân chủ yếu gây ra phế phẩm bao gồm: - Vật liệu không tốt. - Sai số khi cắt phôi. - Nhiệt độ nung không đạt yêu cầu. - Quá trình rèn dập không chính xác. - Quá trình làm sạch phôi không đúng quy cách. Nguyên nhân phế phẩm cũng có thể do mác thép không đúng hoặc kích thước và hình dáng của vật liệu không theo quy cách. Kiểm tra chất lượng phôi trong các phân xưởng rèn dập được thực hiện thường xuyên và do thợ kiểm tra, thợ điều chỉnh hoặc công nhân đảm nhận. 18.8. Các chỉ tiêu kinh tế - kỹ thuật của phân xưởng rèn dập. Các chỉ tiêu kinh tế - kỹ thuật của phân xưởng rèn dập bao gồm: sử dụng vật liệu, khối lượng gia công (khối lượng lao động), năng suất lao đôgnj, hệ số sử dụng thiết bị, hệ số sử dụng diện tích phân xưởng, định mức tiêu thụ nhiên liệu, năng lượng và chỉ tiêu giá thành. Định mức tiêu hao kim loại (vật liệu) trong phân xưởng rèn dập là tổng lượng phôi và kim loại bỏ đi. Vì vậy, để giảm tiêu hao kim loại cần nâng cao độ chính xác của phôi và giảm lượng kim loại bỏ đi. Sử dụng vật liệu trong các phân xưởng rèn dập là tiêu hao kim loại để tạo một tấn phôi. Chỉ tiêu này được sử dụng để phân tích và xây dựng phương pháp nâng cao hiệu quả sản xuất. Định mức tiêu thụ nhiên liệu hoặc năng lượng có nghĩa là, định mức nhiên liệu hoặc năng lượng cần thiết để chế tạo 1 tấn phôi. Trong sản xuất đơn chiếc và sản xuất hàng loạt nhỏ giá thành được tính cho 1 tấn phôi còn trong sản xuất hàng loạt lớn và hàng khối giá thành được tính cho loạt phôi hoặc cho từng phôi riêng biệt. Tổ chức Sản xuất Cơ khí 68 GV. Phạm Ngọc Hiếu - Bộ môn CNCTM CHƯƠNG XIX TỔ CHỨC SẢN XUÁT TRONG CÁC PHÂN XƯỞNG CƠ KHÍ 19.1. Khái niệm về các phân xưởng cơ khí. Gia công cơ là một phần của quy trình công nghệ chế tạo chi tiết. Khối lượng gia công cơ chiếm khoảng 50% tổng khối lượng chế tạo chi tiết. Trong các nhà máy cơ khí thường có một hoặc một số phân xưởng cơ khí. Chất lượng gia công cơ có ảnh hưởng lớn đến chất lượng sản phẩm. Chi phí cho gia công cơ chiếm khoảng 50÷60% giá thành sản phẩm. Trong các phân xưởng gia công cơ người ta tiến hành gia công nhiều loại chi tiết khác nhau. Các chi tiết này khác nhau về loại vật liệu, phương pháp tạo phôi, hình dáng, kích thước, trọng lượng, yêu cầu về độ chính xác bà độ bóng bề mặt. Các thiết bị gia công cơ rất khác nhau, do đó vấn đề tổ chức và vận hành chúng phải được quan tâm đặc biệt. Ngoài ra trong các phân xưởng gia công cơ còn sử dụng nhiều loại trang bị công nghệ, vì vậy cũng cần phải chú ý đến tổ chức cung cấp dụng cụ và đồ gá. Các phân xưởng cơ khí được phân loại theo dấu hiệu sau đây: - Trọng lượng lớn nhất của phôi. - Đặc điểm kết cấu và công nghệ của chi tiết. - Dạng sản xuất. Trong sản xuất đơn chiếc và hàng loạt nhỏ các phân xưởng cơ khí được dùng để gia công nhiều chủng loại chi tiết khác nhau với số lượng mỗi loại không lớn. Quy trình công nghệ được xây dựng sơ lược (gọi là tiến trình công nghệ) sử dụng các máy, dụng cụ và đồ gá vạn năng. Trong sản xuất hàng loạt vừa các phân xưởng cơ khí được dùng để gia công các loạt chi tiết được lặp lại theo chu kỳ nhất định. Quy trình công nghệ được xây dựng tương đối tỉ mỉ, sử dụng các máy, dụng cụ và đồ gá vạn năng và chuyên dùng. Đối với sản xuất hàng loạt lớn và hàng khối các phân xưởng cơ khí được dùng để gia công một loại chi tiết với số lượng lớn. Quy trình công nghệ rất tỉ mỉ, sử dụng các máy và đồ gá chuyên dùng. Ngoài ra, còn sử dụng các cơ cấu vận chuyển cơ khí hóa và tự động hóa. 19.2. Tình trạng hiện nay và phương hướng phát triển của các phân xưởng cơ khí. Hiện nay lĩnh vực gia công cơ đã có những bước tiến đáng kể, cụ thể là đã có rất nhiều nhà máy chuyên môn hóa (chỉ sản xuất một loại chi tiết nhất định) và các dây chuyền tự động với hệ thống điều khiển bằng máy tính. Tổ chức Sản xuất Cơ khí 69 GV. Phạm Ngọc Hiếu - Bộ môn CNCTM Tuy nhiên, từng bước các phân xưởng cơ khí cần được hoàn thiện hơn nữa nhằm nâng cao năng suất lao động và giảm giá thành sản phẩm. Ngoài ra, còn phải hoàn thiện công nghệ gia công cơ bằng cách giảm tỷ lệ các nguyên công cắt gọt, đồng thời mở rộng ứng dụng các nguyên công gia công điện hóa, siêu âm. 19.3. Một số tính toán khi thiết kế phân xưởng cơ khí. Mục đích của thiết kế mới là tổ chức lại các phân xưởng hiện có, tăng sản lượng hàng năm, nâng cao chất lượng và giảm chi phí sản xuất. Những nhiệm vụ chính khi thiết kế mới và tổ chức lại phân xưởng cơ khí bao gồm: - Xác định sản lượng. - Xây dựng phương án hoàn thiện công nghệ. - Thiết kế các bộ phận sản xuất. - Thiết kế các bộ phận phụ trợ. - Thiết kế mặt bằng phân xưởng. - Lựa chọn phương án quản lý. - Tính toán các chỉ tiêu kinh tế - kỹ thuật. - Đánh giá hiệu quả của dự án. 19.4. Đặc điểm của tổ chức sản xuất dây chuyền trong các phân xưởng cơ khí. Trong các phân xưởng cơ khí áp dụng nhiều loại sản xuất dây chuyền như: dây chuyền một đối tượng, dây chuyền nhiều đối tượng, dây chuyền liên tục, dây chuyền tự động hóa và dây chuyền gia công nhóm. Tổ chức sản xuất dây chuyền trong các phân xưởng cơ khí phải luôn luôn được điều chỉnh cho phù hợp với những thay đổi công nghệ, thay đổi thiết bị và thay đổi đối tượng gia công. 19.5. Tổ chức phụ vụ kỹ thuật trong các phân xưởng cơ khí. - Tổ chức sửa chữa: trong lĩnh vực tổ chức sửa chữa cần đặc biệt chú ý đến quá trình làm việc của thiết bị để có quyết định chính xác khi cần đưa máy vào sửa chữa. - Tổ chức cung ứng dụng cụ và đồ gá: sau khi cung cấp dụng cụ và đồ gá cho các chỗ làm việc cần theo dõi quá trình làm việc của chúng và phát hiện những khuyết tật để có biện pháp thay thế và sửa chữa kịp thời. - Tổ chức vận chuyển: khi tổ chức vận chuyển trong phân xưởng cơ khí cần chú ý đến quá trình xếp – dỡ hàng hóa hợp lý, sử dụng các thùng chứa tiêu chuẩn, cơ khí hóa và tự động hóa các thiết bị vận chuyển. 19.6. Tổ chức kiểm tra kỹ thuật trong các phân xưởng cơ khí. Tổ chức Sản xuất Cơ khí 70 GV. Phạm Ngọc Hiếu - Bộ môn CNCTM Trong các phân xưởng cơ khí đối tượng cần được kiểm tra là: vật liệu, phôi, bán thành phẩm, chi tiết thành phẩm, thiết bị gia công, trang bị công nghệ và quy trình công nghệ. Phế phẩm xuất hiện ở các chỗ làm việc với mức độ khác nhau tùy thuộc vào công nhân, trạng thái của thiết bị và trang bị công nghệ. 19.7. Các chỉ tiêu kinh tế - kỹ thuật của phân xưởng cơ khí. Các chỉ tiêu kinh tế - kỹ thuật của phân xưởng cơ khí bao gồm: - Khối lượng gia công. - Năng suất lao động (số sản phẩm tính cho một công nhân). - Hiệu quả sử dụng thiết bị và diện tích phân xưởng (tính cho 1m 2 ) - Chi phí sản xuất. . vận chuyển. 19.6. Tổ chức kiểm tra kỹ thuật trong các phân xưởng cơ khí. Tổ chức Sản xuất Cơ khí 70 GV. Phạm Ngọc Hiếu - Bộ môn CNCTM Trong các phân xưởng cơ khí đối tượng cần. Tổ chức Sản xuất Cơ khí 61 GV. Phạm Ngọc Hiếu - Bộ môn CNCTM CHƯƠNG XVII TỔ CHỨC SẢN XUẤT TRONG CÁC PHÂN XƯỞNG ĐÚC 17. 1. Khái niệm về phân xưởng. mới và tổ chức lại phân xưởng cơ khí bao gồm: - Xác định sản lượng. - Xây dựng phương án hoàn thiện công nghệ. - Thiết kế các bộ phận sản xuất. - Thiết kế các bộ phận phụ trợ. - Thiết