Tiểu luận Thiết kế máy cán sóng tôn sóng phẳng

Thiết kế chi tiết sản phẩm TLTK: TK&PTSP - Tính toán thiết kế chi tiết, lên bản vẽ - 5 bước của quá trình thiết kế cho chế tạo IX..  Bước 2: Phát biểu mục tiêu cho mỗi nhiệm vụ - Nh

Trang 1

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP HCM

-o0o -

TIỂU LUẬN MÔN HỌC:

THIẾT KẾ VÀ PHÁT TRIỂN

SẢN PHẨM

TÊN ĐỀ TÀI:

THIẾT KẾ MÁY CÁN SÓNG TÔN SÓNG PHẲNG

GVHD: PGS.TS NGUYỄN THANH NAM

HV: PHẠM HỮU THÁI SƠN – 10040424

PHẠM TRUNG CƯỜNG – 10040414

LỚP: CAO HỌC CTM 2010

TP HCM – 04/2011

Trang 2

NH ẬN XÉT

ĐIỂM :

Trang 3

TIỂU LUẬN MÔN HỌC

THIẾT KẾ VÀ PHÁT TRIỂN SẢN PHẨM TÊN ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ MÁY CÁN SÓNG TÔN SÓNG PHẲNG

Học viên thực hiện 1: Phạm Hữu Thái Sơn Mã HV: 10040424

Học viên thực hiện 2: Phạm Trung Cường Mã HV: 10040414

NHIỆM VỤ TIỂU LUẬN

I Phân tích nhiệm vụ thiết kế (TLTK: PPTKKT)

- Mô tả nhóm thiết kế

- Phát biểu bài toán thiết kế

II Lập kế hoạch thiết kế & phát triển sản phẩm (TLTK: PPTKKT)

- Các bước tiến hành thiết kế

- Sử dụng biểu đồ thành lập lịch trình thiết kế

III Xác định yêu cầu khách hàng (TLTK: PPTKKT)

- 7 bước xác định nhu cầu khách hàng về sẩn phẩm

IV Xác định yêu cầu kỹ thuật của bài toán thiết kế (TLTK: PPTKKT)

- 8 bước xác định yêu cầu kỹ thuật

V Đưa ra ý tưởng cho bài toán thiết kế sản phẩm

- 4 bước phân tích chức năng (làm rõ vấn đề) (TLTK: PPTKKT)

- 5 bước xây dựng ý tưởng cho bài toán thiết kế (TLTK: TK&PTSP)

VI Đánh giá lựa chọn ý tưởng thiết kế sản phẩm (TLTK: TK&PTSP)

- 4 bước chọn sơ bộ ý tưởng

- 6 bước tính điểm chọn ý tưởng

VII Thiết kế hệ thống cho sản phẩm (TLTK: TK&PTSP)

- 4 bước thiết kế cấu trúc sản phẩm

- 6 bước thiết kế công nghiệp (kiểu dáng) cho sản phẩm

VIII Thiết kế chi tiết sản phẩm (TLTK: TK&PTSP)

- Tính toán thiết kế chi tiết, lên bản vẽ

- 5 bước của quá trình thiết kế cho chế tạo

IX Tạo mẫu cho sản phẩm (TLTK: TK&PTSP)

- 4 bước lập kế hoạch tạo mẫu cho sản phẩm

- Tạo mẫu sản phẩm

X Phân tích hiệu quả kinh tế & quản lý dự án (TLTK: TK&PTSP)

- 4 bước phân tích hiệu quả kinh tế

- Đánh giá quá trình thực hiện dự án thiết kế & phát triển sản phẩm

Giáo viên hướng dẫn: PGS.TS Nguyễn Thanh Nam Chữ ký:

Trang 4

MỤC LỤC

I - PHÂN TÍCH NHIỆM VỤ THIẾT KẾ 4

1 Thành lập nhóm thiết kế 4

2 Phát biểu bài toán thiết kế 6

II - LẬP KẾ HOẠCH THIẾT KẾ VÀ PHÁT TRIỂN SẢN PHẨM 6

III - XÁC ĐỊNH YÊU CẦU KHÁCH HÀNG 11

IV - XÁC ĐỊNH CÁC YÊU CẦU KỸ THUẬT Error! Bookmark not defined V - ĐƯA RA Ý TƯỞNG CHO BÀI TOÁN THIẾT KẾ SẢN PHẨM Error! Bookmark not defined 1 Phân tích chức năng để làm rõ vấn đề Error! Bookmark not defined 2 Đưa ra ý tưởng cho bài toán thiết kế Error! Bookmark not defined. VI - ĐÁNH GIÁ LỰA CHỌN Ý TƯỞNG THIẾT KẾ SẢN PHẨM Error! Bookmark not defined 1 Đánh giá sơ bộ các ý tưởng Error! Bookmark not defined 2 Tính điểm và lựa chọn ý tưởng Error! Bookmark not defined. VII - THIẾT KẾ HỆ THỐNG CHO SẢN PHẨM Error! Bookmark not defined 1 Thiết kế cấu trúc sản phẩm Error! Bookmark not defined 2 Thiết kế công nghiệp (kiểu dáng) cho sản phẩm Error! Bookmark not defined. VIII - THIẾT KẾ CHI TIẾT SẢN PHẨM .Error! Bookmark not defined 1 Thiết kế Rulo cán sóng 30

2 Thiết kế hệ trục cán sóng tôn 34

3 Thiết kế hộp giảm tốc 38

4 Thiết kế bộ truyền đai 52 \

5 Thiết kế bộ truyền xích 54

6 Thiết kế hệ thống cấp và cắt phôi 57

7 Lên bản vẽ tổng thể, bản vẽ lắp và bản vẽ chi tiết 62

8 Thiết kế cho chế tạo 62

IX - TẠO MẪU CHO SẢN PHẨM 65

1 Lập kế hoạch tạo mẫu cho sản phẩm 65

2 Tạo mẫu sản phẩm theo mô hình 3D 66

X - PHÂN TÍCH HIỆU QUẢ KINH TẾ VÀ QUẢN LÝ DỰ ÁN 67

1 Phân tích hiệu quả kinh tế của dự án 68

2 Đánh giá, kết luận quá trình thực hiện dự án 70

Trang 5

TÀI LIỆU THAM KHẢO 71

Trang 6

I - PHÂN TÍCH NHIỆM VỤ THIẾT KẾ

1 Thành lập nhóm thiết kế

Để phù hợp với công việc được giao và thuận tiện cho công việc thiết kế,

cả nhóm chúng tôi tiến hành trắc nghiệm tính cách của các thành viên trong nhóm Sau đây xin giới thiệu các thành viên trong nhóm và đặc điểm tính cách của mỗi người:

Học viên thực hiện 1: Phạm Hữu Thái Sơn

- Sở thích: Thích làm việm theo nhóm, thích nghiên cứu khoa học, đánh

giá bình luận các vấn đề đồng thời thích làm việc ở những vị trí dẫn đầu, điều phối

- Tính cách: Sống kỷ luật, có tổ chức, tự chủ, kiềm chế, vững vàng, điềm

tĩnh, không lo âu và quan tâm xung quanh (không nên nhầm lẫn với vai trò có tính chức năng của chủ tịch một công ty hay một buổi họp), nổi bật tuy đôi khi sống nội tâm

Học viên 1 tự đánh giá vai trò theo các câu hỏi trắc nghiệm như sau:

Bảng kết luận:

Trang 7

Theo bảng thang điểm cho các vai trò thì người này phù hợp cho các vai trò

là người làm việc (12 điểm), người điều phối (14 điểm), người lập kế hoạch (14 điểm), người kết thúc công việc (7 điểm)

Học viên thực hiện 2: Phạm Trung Cường

- Sở thích: Hay giúp đỡ người khác, đi tiên phong, tìm hiểu và phát hiện ra

cái mới, thích trình bày quan điểm, đưa ra ý kiến trong các buổi họp

- Tính cách: Tính cách ổn định, lạc quan, chu đáo, có tính hướng ngoại và

quan tâm tới xung quanh, ít lo âu, đôi khi sống nội tâm, nhận thức được điểm mạnh và điểm yếu của người khác

Học viên 2 tự đánh giá vai trò theo các câu hỏi trắc nghiệm như sau:

Bảng kết luận:

Theo bảng thang điểm cho các vai trò thì người này phù hợp cho các vai trò

là người phát kiến (11 điểm), người khám phá (12 điểm), người đánh giá (11 điểm), người chăm sóc (13 điểm)

Dựa vào kết quả đánh giá, nhóm quyết định phân công vai trò cho từng thành viên như sau:

- Phạm Hữu Thái Sơn: Người làm việc, người điều phối, người lập kế

hoạch, người kết thúc công việc

Trang 8

- Phạm Trung Cường: người phát kiến, người khám phá, người đánh giá,

người chăm sóc nhóm

2 Phát biểu bài toán thiết kế

- Mô tả tóm lược: tạo ra những sản phẩm thiết kế có khả năng sử dụng rất rộng rãi trong dân dụng và trong các ngành công nghiệp

- Mục đích thương mại chính của sản phẩm:

+ Tạo ra nhiều loại tôn sóng phẳng có độ bền cao, thoát nước tốt, cách nhiệt, cách âm tốt, giá thành hợp lý,… có khả năng sử dụng rộng rãi Bảo vệ máy móc, thiết bị, con người khỏi bị ảnh hưởng, bị tác động xấu của môi trường xung quanh

+ Tiết kiệm thời gian, nhân công

- Thị trường mục tiêu:

+ Tất cả các doanh nghiệp trong lãnh vực xây dựng hoặc doanh nghiệp

có nhu cầu sử dụng tôn lớn cho nhà xưởng, văn phòng…

+ Các hợp tác xã, nông trường, trang trại, trong dân dụng

- Giả thiết và những ràng buộc:

+ Sản phầm có độ bền cao, thoát nước tốt, cách nhiệt, cách âm tốt

+ Kết cấu máy đơn giản, nhỏ gọn

+ Dễ lắp đặt, sửa chữa, thay thế, bảo trì

+ Chi phí sản xuất và giá thành hợp lý

+ Đảm bảo an toàn lao động và vệ sinh công nghiệp

+ Có khả năng ghép nối linh động trong dây chuyền lớn hoặc vận hành riêng lẻ

II - LẬP KẾ HOẠCH THIẾT KẾ VÀ PHÁT TRIỂN SẢN PHẨM

Thời gian thực hiện đề tài tiểu luận kéo dài khoảng 15 tuần, nhóm gồm 2 thành viên cùng thực hiện nhiều mảng công việc khác nhau, nhưng có sự thống nhất với nhau Cụ thể như sau:

 Bước 1: Xác định nhiệm vụ ban đầu

- Nhiệm vụ 1: Xác định nhu cầu khách hàng

- Nhiệm vụ 2: Lập kế hoạch

- Nhiệm vụ 3: Phân tích nhiệm vụ thiết kế

- Nhiệm vụ 4: Xác định yêu cầu kỹ thuật

- Nhiệm vụ 5: Đưa ra ý tưởng thiết kế

- Nhiệm vụ 6: Đánh giá ý tưởng và chọn phương án thiết kế

- Nhiệm vụ 7: Tính toán thiết kế sản phẩm

Trang 9

- Nhiệm vụ 8: Đánh giá sản phẩm

- Nhiệm vụ 9: Viết thuyết minh và báo cáo

 Bước 2: Phát biểu mục tiêu cho mỗi nhiệm vụ

- Nhiệm vụ 1: Tìm những tài liệu, công trình đã đáp ứng nhu cầu thị trường trước đây, gặp gỡ khách hàng, thực hiện thăm dò nhu cầu khách hàng tại các nhà máy, xí nghiệp, trang trại…

- Nhiệm vụ 2: Xác định các công việc phải thực hiện, nguồn nhân lực, đưa

ra lịch trình thiết kế

- Nhiệm vụ 3: Phân tích những nhiệm vụ trong quá trình thiết kế từ khâu bắt đầu đến khâu hoàn chỉnh sản phẩm và mô hình toán biến đổi

- Nhiệm vụ 4: Sử dụng phương pháp QFD và ngôi nhà chất lượng để xác định yêu cầu kỹ thuật từ những yêu cầu của khách hàng và khả năng cạnh tranh của sản phẩm trên thị trường

- Nhiệm vụ 5: Phân tích các chức năng thành các chức năng con, cốt lõi, tham khảo các thiết kế liên quan, đưa ra ý tưởng cho từng chức năng con và tổng hợp thành các ý tưởng chung cho sản phẩm thiết kế Mặt khác đưa ra nhiều phương án song song so sánh đánh giá từng phương án và tính toán mô hình

- Nhiệm vụ 6: Sử dụng ma trận quyết định để lựa chọn một ý tưởng thiết

kế

- Nhiệm vụ 7: Tính toán thiết kế chi tiết các bộ phận, thiết kế hình dáng kết cấu các chi tiết, xây dựng các bản vẽ mô hình hệ thống

- Nhiệm vụ 8: Đánh giá khả năng làm việc khả năng chế tạo sản phẩm thông qua mô hình hệ thống và các bộ phận, đánh giá các chỉ tiêu ưu nhược điểm của sản phẩm

- Nhiệm vụ 9: Viết thuyết minh như một báo cáo kỹ thuật, thực hiện báo cáo thuyết trình cho đề tài

 Bước 3: Ước tính số nhân công, thời gian và các nguồn lực khác cần

thiết để hoàn thành nhiệm vụ

- Nhiệm vụ 1: Xác định nhu cầu khách hàng

+ Nhân lực: Phạm Hữu Thái Sơn, Phạm Trung Cường

+ Thời gian: 2 tuần

- Nhiệm vụ 2: Lập kế hoạch

- Nhiệm vụ 3: Phân tích nhiệm vụ thiết kế

Trang 10

- Nhiệm vụ 4: Xác định yêu cầu kỹ thuật

- Nhiệm vụ 5: Đưa ra ý tưởng thiết kế

- Nhiệm vụ 6: Đánh giá ý tưởng và chọn phương án thiết kế

- Nhiệm vụ 7: Tính toán thiết kế sản phẩm

- Nhiệm vụ 8: Đánh giá sản phẩm

- Nhiệm vụ 9: Viết thuyết minh và báo cáo

 Bước 4: sắp xếp trình tự công việc

Trang 11

HV: PHẠM HỮU THÁI SƠN - 10040424 Trang 9 PHẠM TRUNG CƯỜNG - 10040414

BIỂU ĐỒ TÓM TẮT KẾ HOẠCH THỰC HIỆN TRONG 15 TUẦN

1 Tìm tài liệu về các sản phẩm tương tự x x x x

3 Xác định các công việc phải thực hiện x x

7

Phát họa mô hình trên máy tính với các phương án

thay đổi và chọn phương án tối ưu và thực hiện thiết

kế

Phạm Trung Cường

1 Xác định các công việc phải thực hiện x x

2 Biến đổi từ nhu cầu khách hàng sang mô hình toán x x x

6 Mô hình hóa sản phẩm bằng các phần mềm mô

8 Đánh giá sản phẩm và ưu nhược điểm chuyển dữ

Trang 12

III - XÁC ĐỊNH YÊU CẦU KHÁCH HÀNG

 Bước 1: Xác định các thông tin cần thiết

- Đối tượng sẽ phải tiến hành thu thập thông tin: nhà cung cấp máy móc, thiết bị công nghiệp, công nhân vận hành máy, nhà thiết kế nhà xưởng, văn phòng…

- Đối tượng nào sẽ là khách hàng chính sử dụng tôn sóng phẳng và yêu cầu của họ đối với sản phẩm thiết kế…

- Xác định các thông tin về máy cán tôn song phẳng mà nhóm định thiết

kế như: công dụng, tính năng, mức độ an toàn…

- Xác định các thông tin về những sản phẩm cùng loại hiện có trên thị trường như: các thông số kỹ thuật, khả năng cạnh tranh, khả năng đáp ứng nhu cầu của khách hàng…

 Bước 2: Xác định các phương pháp thu thập thông tin

- Sử dụng phương pháp thăm dò khảo sát đối tượng:

+ Nhà cung cấp máy móc công nghiệp: hỏi 10 người

+ Nhà thiết kế xây dựng: hỏi 10 người

+ Công nhân vận hành máy: hỏi 20 người

+ Người dử dụng trong dân dụng : hỏi 10 người

- Dùng các nhóm chuyên trách: lựa chọn một số khách hàng tiềm năng (khoảng từ 5 đến 10) và mời họ tham dự một buổi giới thiệu sản phẩm mới nhằm tìm ra những đặc tính mong muốn chưa có trên sản phẩm thông qua việc ghi nhận những ý kiến đóng góp của khách hàng

 Bước 3: Xác định nội dung các câu hỏi

Các câu hỏi tập trung vào sản phẩm thiết kế là máy cán tôn song phẳng, bao gồm các nội dung chính sau:

- Mục đích sử dụng của máy (cán loại tôn nào) ?

- Yêu cầu về năng suất, khả năng vận hành ?

- Độ tin cậy, tuổi thọ mong muốn ?

- Giá thành mong muốn ?

 Bước 4: Thiết kế các câu hỏi

1 Theo bạn, yêu cầu kỹ thuật nào là

quan trọng nhất đối với máy cán tôn

Tỷ lệ phế phẩm thấp Tạo ra sản phẩm có chất lượng Tốn ít năng lượng khi vận hành Kích thước nhỏ, gọn

Trang 13

2

Khi chọn mua máy cán tôn cho nhà

máy bạn sẽ quan tâm đến điều gì đầu

tiên?

Công suất của máy Khả năng thay thế Giá thành của máy Khả năng vận chuyển

3 Những vật liệu cán thường ở dạng?

Máy cán nhôm Máy cán được nhiều loại Máy cán thép

Máy cán ép tôn nhựa

4 Kích thước khổ tôn cán thường

khoảng?

< 1 m

1  1,2 m 1,2  1,5 m > 1,5 m

5

Khi cần trang bị máy cán tôn cho nhà

máy hoặc công ty của mình, bạn sẽ

chọn mua loại có năng suất khoảng

bao nhiêu ?

< 1 m/phút

1  2 m/phút

2  3 m/phút > 3 m/phút

6 Trong quá trình sử dụng các loại máy

cán tôn, bạn quan tâm đến điều gì ?

Thao tác đơn giản, dễ dàng Tính tự động hóa cao

Độ tin cậy, tuổi thọ cao

Ít bụi và tiếng ồn

7 Theo bạn, kết cấu máy cán tôn như

thế nào là phù hợp nhất?

Nhỏ gọn, dễ di chuyển

Có tính thẩm mỹ

Dễ lắp đặt, vận hành, bảo trì Che chắn tốt, đảm bảo an toàn

8

Thông số nào của các máy cán tôn

hiện có trên thị trường mà bạn cảm

thấy chưa thỏa mãn được yêu cầu

của bạn?

Khả năng vận hành

Tỷ lệ phế phẩm Tiêu hao năng lượng Năng suất

 Bước 5: Sắp xếp các câu hỏi

1 Các câu hỏi thăm dò đối tượng là nhà cung cấp, nhà sản xuất, công nhân vận hành máy…

- Về mục đích sử dụng: câu 1, 3, 4, 5,

- Về Năng suất, khả năng vận hành: câu 7, 8

- Về độ tin cậy, tuổi thọ: câu 6

- Về giá thành : câu 2

2 Các câu hỏi dành cho nhóm chuyên trách

Trang 14

- Sau khi quan sát, vận hành thử sản phẩm thiết kế là máy cán tôn sóng phẳng, bạn có nhận xét gì về những ưu và nhược điểm của thiết bị?

- Bạn hãy mô tả một máy cán tôn sóng phẳng phải như thế nào mới đáp ứng được yêu cầu của bạn?

- Những đối tượng khách hàng nào sẽ dành sự quan tâm đến sản phẩm này nhiều nhất ?

 Bước 6: Thu thập thông tin

Tổng hợp lại những câu trả lời được khách hàng chọn nhiều nhất:

Câu 1) Chất lượng sản phẩm cao

Câu 2) Giá thành hợp lý

Câu 3) Dùng cán được nhiều loại tôn

Câu 4) 1  1,2 m.

Câu 5) 2  3 m/phút

Câu 6) Độ tin cậy, tuổi thọ cao

Câu 7) Dễ lắp đặt, vận hành, bảo trì

Câu 8) Năng suất

 Bước 7: Rút gọn thông tin

1 Về mục đích sử dụng

Mục đích chủ yếu của khách hàng khi sử dụng máy cán tôn song phẳng là khá đa năng, tạo ra nhiều loại tôn thép bền với môi trường khắc nghiệt, giá thành hợp lý, khổ tôn đa dạng

2 Về tính năng

Máy cán tôn song phẳng tạo ra được các loại tôn sóng nhôm, thép Khổ tôn tiêu chuẩn rộng 1-1,2m, dài 2-3m, số múi sóng 5,7,9, năng suất khoảng 3m/phút, kết cấu của máy dễ lắp đặt, vận hành, bảo trì

3 Về độ bền, độ tin cậy

Đảm bảo độ tin cậy của máy, khả năng bảo trì dễ dàng trong quá trình sản xuất

Qua kết quả thăm dò và khảo sát, nhóm rút ra được các yêu cầu của khách hàng như sau:

- Năng suất cao, chất lượng sản phẩm tốt

- Mục đích sử dụng đa dạng, đa tính năng

- Độ bền, độ tin cậy cao

- Kết cấu dễ lắp đặt, vận hành, bảo trì

- Giá thành vừa phải

Định dạng
Số trang	14
Dung lượng	3,81 MB