3.1. Muc dich — muc tiéu thiét ké 3.1.1. Muc dich thiét ké
Mục đích của dé tài là đề xuất và thiết kế mô hình sản phẩm Tủ Tivi, với chức năng chính là sản phẩm phục vụ cho nhu cầu trang trí, sử dụng trong nội thất nhà với đối tượng hướng đến là tầng lớp trung lưu và thượng lưu. Tủ Tivi PH-04 sử dụng nguyên liệu chính là gỗ Séi và đặt biệt có sử dụng ván nhân tạo giúp tiết kiệm nguyên liệu gỗ tự nhiên cũng như giúp sản pham gọn nhẹ, thanh thoát hơn.
3.1.2. Mục tiêu thiết kế
Quan tâm đến nhu cầu tinh thần của con nBƯỜI, tao ra mẫu mã độc đáo, mới lạ, gắn liền với đời sống tinh thần cho người tiêu dùng trong và ngoài nước.
Đảm bảo yêu cầu về tính thẩm mỹ, công nghệ, tinh tế, môi trường, độ bền, độ an toàn khi sử dung, tỷ lệ lợi dụng gỗ và giá thành sản pham đáp ứng được nhu cầu của xã
hội.
Thiết kế và đề xuất thiết kế Tủ Tivi PH-04 mang kiểu dáng hiện dai, tinh tế phù hợp với thị hiếu của người tiêu dùng, đảm bảo các chỉ tiêu về nguyên vật liệu, độ bền, an toàn trong quá trình sử dụng, thuận tiện vận chuyền và lắp ráp. Quá trình gia công phù hợp với điều kiện sản xuất ở Việt Nam, giá thành sản phẩm hợp lí. Góp phần đa dạng hóa mẫu mã đáp ứng nhu cầu tiêu dùng của xã hội.
3.2. Nội dung thiết kế
Khao sát, đánh giá, phân tích, các sản phẩm cùng loại hiện có.
Phân tích lựa chọn loại nguyên liệu sử dụng cho sản phẩm.
Đề xuất mô hình sản phâm và phân tích kết cấu.
Tính toán bên và các chỉ tiêu kĩ thuật.
Thiết kế lưu trình công nghệ.
Tính toán công nghệ.
Tính toán giá thành và biện pháp hạ giá thành sản phẩm.
Phối cảnh sản phẩm trong không gian cụ thé.
3.3. Phương pháp thiết kế
Khảo sát tình hình sản xuất tại Công ty Cổ phần gỗ Minh Dương, máy móc thiết bị tại công ty, tham khảo một số mẫu sản phẩm cùng loại và phân tích chúng dé từ đó lựa chọn và đưa ra mẫu sản phẩm thiết kế thích hợp.
Tham khảo các số liệu thực tế tại công ty đề tính toán giá thành sản phẩm.
Sử dụng các tải liệu chuyên môn và các kiến thức trong thực tế sản xuất dé tinh toán các chỉ tiêu kỹ thuật cho sản phẩm.
Lập các bản vẽ gia công cho từng chỉ tiết.
Thiết kế công nghệ dé gia công các chi tiết của sản phẩm (lập biểu đồ gia công lắp ráp sản phẩm, bản vẽ chi tiết, phiếu công nghệ).
Sử dụng phần mềm chuyên dụng như Autocad, 3Dsmax, Microsoft Word, Microsoft Excel... dé lập bản vẽ và tính toán giá thành sản phẩm.
Ngoài ra còn dùng phần mềm Microsoft PowerPoint để thuyết trình trước hội đồng.
3.4. Một số công thức tính toán công nghệ liên quan 3.4.1. Công thức tính bền chỉ tiết
Kiểm tra khả năng chịu uốn của chỉ tiết Tìm phan lực ở hai đầu của ngàm: Na, Np.
Mặt cắt nguy hiểm là mặt cắt giữa đầm, vì vậy ta phải xét momen uốn tại mặt cắt giữa
dam: Mu = NxŠ (cm) (1)
Bx H?
6 (cm) (2).
Tim momen chong uôn: Wu =
Xác định ứng suất uôn và vẽ biểu đồ ứng suất udn: o,, =——” (N/em’)My
W,U
Xột điều kiện bền: ơ, = nh <[ứ„]è(Nem) (4.
_
ee Pp
Ra Le hi = laD
KG 2 Oy
+“ Bng ST ul ie LTZ” Mu
nn <5
4
Hình 3.1. Biéu đồ ứng suất tĩnh Kiểm tra khả năng chịu nén của chỉ tiết
Chon tải trọng tác dụng lên chi tiết chịu lực P.
Xác định phản lực liên kết Nz.
Tinh lực doc ở các mặt cắt đặc biệt và vẽ biểu đồ lực đọc Nz.
Xác định ứng suất pháp trên mặt cắt ngang và vẽ biểu đồ ứng suất pháp.
es z (N/em2) (5).
if
Hình 3.2. Biéu đồ ứng suất nén Trong đó: Fz là điện tích mặt cắt ngang của chỉ tiết.
Nz là Lực đọc tác dụng lên chi tiết.
Điều kiện chịu nén: o, = sẽ <[o](N/em’) (6)
(3)
Vậy chi tiết dư bền.
3.4.2. Một số tiêu chuẩn e Tiêu chuẩn 1:
Căn cứ cấp chính xác gia công cấp 2, tra số liệu bảng 10 — 1 dung sai các chi tiết gỗ theo các khoảng kích thước với độ chính xác gia công cấp 2 (tiêu chuẩn Liên Xô).
e Tiêu chuẩn 2:
Lượng dư gia công theo quy định của cục Lâm Nghiệp số 10/LNSX ngày 08/02/1971 cho phép lấy lượng dư gia công như sau:
Lượng dư lấy theo chiều đài 15 — 20 mm.
Lượng dư lấy theo chiều dày và rộng:
Từ 50 mm trở xuống lay lượng dư là 3 — 5 mm.
Từ 60 — 90 mm lấy lượng du là 5 - 7 mm.
Từ 100 mm trở lên lấy lượng dư là 7 - 15 mm.
Nếu chi tiết có chiều dai hơn 1500 mm thì có thé lấy nhiều hơn quy định.
e Tiêu chuẩn 3:
Theo quy định số 10/LNSX ngày 08/02/1971 của tổng cục Lâm Nghiệp thì khối lượng gỗ cần thiết dé sản xuất một sản phẩm thì được tính bằng tổng khối lượng gỗ sơ chế của các chi tiết cộng thêm 15% - 20% hao hụt pha cắt và hao hụt do phế phẩm.
3.4.3. Một số công thức tính tỷ lệ lợi dụng gỗ
e Công thức 1:
Thể tích gỗ tinh chế: Vrccr =axbxexnx 10° (m)
Thể tích tinh chế của sản phẩm được tính theo công thức: Vrcsp = #VTrccr Trong đó: Vrcsp, Vrccr: Thể tích gỗ tinh chế của sản phẩm và chỉ tiết.
a,b,c: Chiều dày, chiều rộng, chiều dai của chi tiết (mm).
10°: Hệ số quy đổi. n : Số lượng chi tiết.
e Công thức 2: Thể tích gỗ sơ chế
Thể tích gỗ sơ chế được tính theo công thức sau:
Vscct =a’ xb’ xc’ xn x 10° (m).
Hay: Vsccr = (a + Aa) x (b +Ab) x (c + Ac) x nx 10° (mì).
Thể tích gỗ so chế của san pham: Vscsp = /Vsccr
Trong đó : Vscsp, Vsccr : thể tích gỗ sơ chế của sản phẩm và chi tiết.
n là Số lượng chi tiết.
a,b,c: chiều dày, chiều rộng vả chiều dài (mm).
Aa, Ab, Ac: Lan lượt là lượng dư gia công lay theo chiều dày, rộng, dai.
a’, b’, c’ : kích thước sơ chế của chi tiết theo chiều dày, rộng, dai (mm).
e Công thức 3:
Thể tích gỗ sơ chế có tính % tỷ lệ phế phẩm Thể tích phế phẩm: Vscpp = (k + 1) x Vscsp (m?).
Trong đó: K = 10 % : Tỉ lệ phế phẩm do nguyên liệu.
Vscpp : Thế tích gỗ sơ chế có tính % phế pham (mỶ).
Vscsp : Thể tích gỗ sơ chế sản phẩm (m)).
e Công thức 4:
Hiệu suất pha cắt: N = VỊ/V x 100
Trong đó: Vị: Thể tích sơ chế lấy trên một tắm nguyên liệu (m)).
V: Thể tích tắm nguyên liệu (m)).
e Công thức 5:
Thể tích nguyên liệu cần thiết để sản xuất một sản phẩm
VNr= Vscpp/ N x 100 (%)
Trong đó: Vn: Thể tích nguyên liệu can thiết sản xuất một sản phẩm (m).
Vscpp: Thể tích gỗ sơ chế có tính % phế phẩm (m?).
N: Hiệu suất pha cắt trung bình cho toàn bộ sản pham (%).
e Công thức 6:
Tỷ lệ lợi dụng gỗ: P = Vrcsp/ VụL x 100 % Trong đó: P: tỷ lệ lợi dụng gỗ
Vresp: thể tích gỗ tinh chế của sản phẩm va chi tiết.
Vụ: Thể tích nguyên liệu cần thiết sản xuất một sản phâm (m)).
Trong đó: Fz: là diện tích mặt cắt ngang của chỉ tiết.
Nz: là lực đọc tác dụng lên chi tiết.
Sử dụng mẫu thiết kế có công nghệ gia công hợp lý dé dang, phù hợp với trang thiết bị hiện có tại công ty dé tiến hành gia công.
Sử dụng các phương pháp tính toán về kiểm soát sai số, xử lí và phân tích số liệu dé tính toán giá thành chính xác.
Sử dụng các phương pháp tính toán về kiểm soát sai số, xử lí và phân tích số liệu dé tính toán giá thành chính xác.
e Công thức 7:
Giá thành sản phẩm: Gsp = Gn + Gut + Gpn + Gr + Gu + Gar + Grr Trong đó: ŒNL: Chi phi mua nguyên liệu chính.
Gnt: Chi phí mua vật liệu phụ.
Gpn: Chí phí động lực sản xuất.
Gr: Chi phí tiền lương công nhân.
Gm: Chi phí khấu hao máy móc.
Gat: Chi phí quản lý nhà máy.
Gsp: Giá thành toàn bộ sản phẩm.
Gp: Giá phế liệu thu hồi.
3.5. Những yêu cầu đối với sản phẩm Tủ Tivi PH-04 3.5.1. Yêu cầu về tham mỹ
Tủ Tivi PH-04 vừa phải mang tính chất sử dụng vừa mang tính chất trưng bày nên yêu cầu thẩm mỹ cao. Sản phâm Tủ tivi đạt yêu cầu thẩm mỹ cao là cần đạt các yêu cầu cụ thể như sau:
Hình dáng: hình dáng hài hòa, cân đối của tủ tivi phù hợp với môi trường sử dụng và đảm bảo tính thâm mỹ cho toàn bộ không gian sử dụng, đường nét sắc sảo cùng mới sự kết hợp mau sắc đậm nhạt tạo cảm giác hải hòa, êm dịu và thoải mái. Tất cả các kích thước của các chi tiết, bộ phận và của toàn bộ sản phẩm tủ tivi phải đảm bảo đúng theo một tỉ lệ nhất định.
Đường nét: cũng là yếu tốt gop phan nâng cao giá trị thẩm mĩ của sản phẩm tủ tivi.
Do sản phẩm được thiết kế theo phong cách hiện đại nên nhấn mạnh vào những đường nét thắng, vuông thành, sắc cạnh, thêm vào đó là những đường nét cong uốn lượn của veneer, tạo cho sản phẩm vừa mang vẻ thanh thoát vừa mềm mại, dễ chịu.
Mẫu mã: sản phẩm mang vẻ đẹp hiện đại hòa quyện hài hòa cùng nghệ thuật tao hình veneer thông qua màu sắc và kiêu dang, phù hợp với đối tượng sử dụng, tính thẩm my cao, hợp lí về kết cau và phù hợp với công nghệ sản xuất của công ty.
3.5.2. Yêu cầu về sử dụng
Khi thiết kế Tủ tivi PH-04 như bắt kì một sản phẩm mộc nào, điều quan trọng nhất là luôn quan tâm đến tính hữu dụng của sản pham, nhu cầu của người sử dụng đối với sản phẩm.
Sản phẩm thiết kế phải có tính ổn định đối với kết cấu chịu lực, phải giữ được nguyên hình dạng ban đầu trong quá trình sử dụng lâu dài, không bị mối mọt, cong vênh.
Vi vậy trong quá trình tính toán, lựa chọn giải pháp liên kết giữa các chi tiết và bộ phận của sản phẩm phải chịu lực lớn nhất và du bền. Ngoài ra, trước khi gia công phải lựa chọn nguyên liệu, nguyên liệu phải đảm bảo độ âm từ 8-12% để ngăn can sự co rút và biến dạng của chi tiết. Ngoài ra cần quan tâm đến tính tiện nghị, tiện dung của sản phẩm.
Yêu cầu về độ bền: Đảm bảo điều kiện chịu lực trong quá trình sử dụng, đảm bảo các môi liên kết bền vững, làm việc an toàn.
Yêu cau về tuổi thọ: Độ bền của sản phẩm kéo đài, yêu cầu nguyên vật liệu phải có tuổi thọ cao, các mối liên kết bền vững.
Yêu cầu sản phẩm giữ nguyên hình dang: Các chi tiết bộ phận giữ nguyên hình dáng ban đầu, không có hiện tượng co rút, biến đổi trong quá trình sử dụng.
Yêu cau tiện nghi, tiện lợi: Thoai mái, thuận tiện trong quá trình sử dụng, di chuyên sắp xếp dé dang.
3.5.3. Yêu cầu về kinh tế
Kinh tế là vẫn đề quan tâm hàng đầu của người tiêu dùng, sản phâm đạt chất lượng cao, thuận tiện và tiện nghi trong sử dụng, có giá trị thầm mỹ cao nhưng sản phẩm đó phải có giá thành hợp lý. Nếu sản phẩm thiết kế chỉ đạt yêu cầu về sử dụng và giá trị thâm mỹ mà không đạt yêu cầu về giá trị kinh tế thì sẽ không thu hút sự quan tâm từ
phía khách hàng cũng như tính cạnh tranh trên thị trường không cao.
Do đó việc định giá cả phù hợp với sản phẩm và đối tượng mà nhà sản xuất muốn hướng đến là việc hết sức quan trọng. Chính vì lý do đó mà sản phẩm cần được lựa chọn
và sử dụng nguyên liệu hợp lý, công nghệ sản xuất phù hợp, đề có thể đưa ra giá cả cạnh
tranh.
Sản phẩm tủ tivi PH-04 được thiết kế từ gỗ Sôi kết hợp với van công nghiệp nên sản phẩm có giá rất cạnh tranh so với các sản phẩm lam từ gỗ tự nhiên hoàn toàn, ngoài ra trong quá trình thiết kế vận dụng những biện pháp hạ giá thành sản phẩm dé đưa ra giải pháp tối ưu nhằm mang lại hiệu quả kinh tế cao cho nhà sản xuất, đồng thời mang đến cho người tiêu dùng những giá trị đích thực của sản phẩm.
Các biện pháp ha giá thành sản phẩm:
e Sử dụng nguyên liệu hợp lý (tiết kiệm nguyên vật liệu tối đa khi sản xuất bởi chi phí mua vật liệu chiếm tỉ lệ cao trong giá thành sản phẩm đến 70%).
e Lựa chọn nguyên liệu phù hợp với yêu cầu sản phẩm tủ tivi, tính toán kiểm tra bền đảm bảo an toàn nhưng cũng tiết kiệm.
e Lựa chọn công nghệ gia công hợp lý tiết kiệm nguyên vật liệu, nâng cao năng suất và chất lượng.
e Tiết kiệm các chi phí trong sản xuất như: gia công sửa chữa, điện năng, các
chi phí phát sinh khác.
3.5.4. Yêu cầu về môi trường
Nguyên liệu sử dụng sản xuất là nguyên liệu thân thiện với môi trường sau quá trình sử dụng có thê xử lý tái sinh không ảnh hưởng tới môi trường. Việc sử dụng ván MDF dán Veneer là một trong những loại ván công nghiệp phổ biết nhất hiện nay, với giá thành thấp hơn nhiều so với gỗ tự nhiên nó lại còn góp phan giải quyết van đề nóng hiện nay là van đề khan hiếm nguồn nguyên liệu, giảm sức ép môi trường, mặt khác nguyên liệu MDF có độ bền không thua kém nhiều so với gỗ tự nhiên lại đa dạng về mau sắc vân thé đem lại nhiều sự lựa chọn nên được khách hàng khá ưa chuộng.
Yêu cầu sử dụng hóa chất: hóa chất sử dụng trong sản pham phải tuân thủ nghiêm ngặt theo những tiêu chuẩn đề ra là sử dụng: đúng - đủ - hợp lý đảm bảo vệ sinh môi
trường và sức khỏe cho người sử dụng.
3.6. Những cơ sở thiết kế sản phẩm khác
Khi thiết kế bat kì một sản phẩm mộc nao, người thiết kế đều phải dựa vào các căn cứ
sau:
Loại hình và chức năng sản phẩm: sản phẩm là tủ tivi được sử dụng với chức năng chủ yếu là dé Tivi và trang trí.
Điều kiện môi trường sử dụng: Được đặt chủ yếu ở phòng khách hoặc phòng ngủ là nơi thường dùng đến tivi, mặt khác dé trang trí và tạo cảm hứng cho không gian sống.
Đối tượng sử dụng: Sản phẩm được định hướng đáp ứng nhu cầu sử dụng trong và ngoài nước nên có kích thước tương đối hợp lý cho cả 02 đối tượng thị
trường.
Điều kiện sản xuất của công ty: Công ty Cổ phần Gỗ Minh Dương có đủ điều kiện về nguyên liệu gỗ cũng như máy móc thiết bị để sản xuất tủ tivi PH-04.
Căn cứ vào yêu cầu kinh tế: Dua ra mô hình sản phẩm và tìm những biện pháp tiết kiệm nguyên liệu. Tiết kiệm chi phí sản xuất, chi phí vận chuyền, chi phí phân phối, chi phí lưu kho. Tiết kiệm nguyên liệu là góp phần vào bảo vệ môi trường. Giá thành sản phâm phải phù hợp, tạo sức cạnh tranh cho sản phẩm trên
thị trường.
Căn cứ vào tính khoa học: Các kích thước lựa chọn phải tiết kiệm, đúng ty lệ, logic. Khi thay đổi kích thước của từng chi tiết riêng lẻ, không làm anh hưởng đến độ bền của toàn bộ sản phẩm. Thiết kế sao cho những chi tiết tạo thành sản phẩm thay đổi kích thước ít nhất, thuận lợi cho quá trình lắp lap sản phâm chống được mỗi mọt, côn trùng phá hoại.... Khi có ứng suất nội xảy ra trong quá trình dan nở thì các ứng suất đó phải đối xứng nhau qua trục tâm chỉ tiết. Thiết kế sao cho thé gỗ của từng chi tiết trong sản phẩm phải trùng với hướng tác dụng của lực kéo và nén bên ngoài hoặc thắng góc với lực uốn tĩnh.
3.7. Trình tự thiết kế sản phẩm
Quá trình thiết kế sản phẩm tủ tivi PH-04 bao gồm các giai đoạn sau đây:
Giai đoạn hình thành ý tưởng thiết kế sản pham mới.
Giai đoạn thiết kế sơ bộ.
Giai đoạn chế tác mẫu.
Giai đoạn sản xuất thử và tiêu thụ thử sản phẩm dé nhận định đánh giá của khách hàng tiến tới khắc phục các nhược điểm của sản phẩm và tiến hành san xuất hàng loạt.
Căn cứ vào bản vẽ đã hoàn tat, gia công bản vẽ sản pham, sau đó tiễn hành kiểm tra và đem đánh giá xem chất lượng sản phẩm.
Tính toán sơ bộ dé công ty san xuất ra lay một kích thước chuẩn sản xuất hàng
loạt.
Do điều kiện sản xuất tại công ty nên sản phẩm chưa được sản xuất thử.
Chương 4