第二章 橡塑制品厂工艺设计课件.ppt
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1、第二章第二章 橡塑制品厂工艺设计与计算橡塑制品厂工艺设计与计算熟练了解橡塑制品厂工艺设计主要内容。熟练掌握生产规模、消耗定额、理论台时等基本概念;掌握橡胶制品生产规模计算、半成品消耗定额计算、设备台数计算、半成品存放面积计算;能对典型橡胶制品所用半成品和原材料从定性到定量有一全面了解和掌握;能对橡胶生产设备台数、设备利用率计算、确定生产班次有明确的了解和掌握;掌握橡胶和塑料制品生产工艺方案选择原则与论证方法;掌握平面工艺布置概念、原则和方法。一般了解动力介质种类和消耗定额的计算方法、生产人数配备方法。第二章第二章 橡塑制品厂工艺设计橡塑制品厂工艺设计工艺设计的概念: 是指根据根据产品特点和要求
2、,通过通过计算和论证,确定确定产品的生产方法,设备类型、规格和台套数,进行进行生产工艺布置等设计过程设计过程。第一节橡胶制品厂工艺设计与计算第一节橡胶制品厂工艺设计与计算工艺设计的范围:(1)生产车间的工艺设计生产车间的工艺设计(2)试验室的工艺设计(3)原材料仓库的工艺设计1.(4)成品仓库的工艺设计第一节橡胶制品厂工艺设计第一节橡胶制品厂工艺设计2.工艺设计内容:(十大内容)(1)生产规模计算(2)半成品和原材料消耗定额的计算(3)工艺方案的选择和论证(4)生产设备类型确定和台数计算(5)半成品存放面积计算(6)生产仓库面积的计算(7)动力介质消耗量计算(8)生产人员配备(9)向有关设计专
3、业提出设计要求(10)生产车间平面工艺布置设计第一节橡胶制品厂工艺设计第一节橡胶制品厂工艺设计3工艺设计的顺序(1)根据设计任务书计算生产规模(设计年、月、日产量),然后根据生产规模计算产品所需原材料消耗量,如混炼胶、帘布、帆布需用量等。(2)根据设备生产能力,通过计算确定设备的台套数。(3)根据生产规模计算半成品的存放面积以及仓库面积等。(4)然后进行工艺设计流程布置。(5)最后根据设备利用率,安排各工序的生产人员及班次。一、生产规模的计算1.生产规模概念:指单位时间的生产量。如年生产规模、月生产规模、日生产规模也可称为年产量、月产量、日产量。包括计划生产规模和设计生产规模。2.设计生产规模
4、的计算设计生产规模可以以设计日产量、设计年产量,计算公式如下:kK 1)(fKdQggdG (21)(22) 式中 g设计日产量,kgd,m2/d,m/d,Amd,条d,根d,;Q计划年产量,kgy,m2/y,m/y,Amy,条y,根y,;d全年生产天数;k不合格率,%;K合格率,%;G设计年产量,kgy,m2/y,m/y,Amy,条y,根y,。)1(fkdQg一、生产规模的计算 说明:橡塑制品再生产过程中不可避免地出现残次品或破坏性检验。 所以设计生产规模需要考虑到产品不合格率及破坏性检验率。计划年产量Q由设计任务书给定。合格率K可按国家规定或建设都提供的数据选取。当前国家规定的橡胶制品合格
5、率K:一般轮胎外胎为99.6;内胎为99.4,垫带为100;力车胎,外胎为99.6;内胎为99.0;胶管99.5;运输带99.5;传动带99.6,三角带99等。 一、生产规模的计算 产品的检验率f也可按国家标准或建设者提供的数据选取。当前国家规定的一般橡胶制品的产品检验率f:一般载重汽车轮胎、工程机械轮胎、马车胎、小客车胎为1/6000。拖拉机和农业机械轮胎为1/4000,摩托车胎为1/2000、力车胎为1/30000。全年生产天数可按建设者拟定的全年天数,也可按全年总天数减去法定节假日得到,我国法定的全年生产天数为251天,计算方法如下:全年总天数-元旦节假天数-春节节假天数-清明节节假天数
6、-劳动节节假天数-端午节节假天数-中秋节节假天数-国庆节节假天数-双休日天数=365天-3天-7天-3天- 3天- 3天-3天-7天-86天=250天一、生产规模的计算计算结果填入表21生产规模计算表中。表21 生产规模计算表序号产品名称产品规格单位计划年产量设计年产量设计日产量备注(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)(8)一、生产规模的计算【例题例题1-11-1】某单位拟建设计划年产量某单位拟建设计划年产量100100万条万条9.00-209.00-20普普通斜交轮胎厂,根据国家有关规定试计算设计日产量和通斜交轮胎厂,根据国家有关规定试计算设计日产量和年产量多少条。年产量多少条。解:解
7、:由题可知:计划年产量,由题可知:计划年产量,Q Q100100万条万条=1000000=1000000条条全年生产天数,全年生产天数,d d251251天,天,9.00-209.00-20轮胎检验率,轮胎检验率,f f1/60001/60009.00-209.00-20轮胎合格率,轮胎合格率,K K99.6%99.6%将以上各数字代入公式将以上各数字代入公式(2(21)1)和和(2(22)2)得:得:设计日产量,设计日产量,g g 4001(4001(条条) )设计年产量,设计年产量,G G400140012512511004251(1004251(条条) )6000/1%6 .99(251
8、1000000一、生产规模的计算从计算结果看出,设计日产量和年产量均比计划产量多,这部分多余的产量用于了产品检验和不合格的产品。说明:设计日产量的计算结果,采用小数进位法进行数据处理。如日产量计算结果为489.2条轮胎,结果应处理为490条轮胎。一、生产规模的计算例2:同学们计算某单位拟建计划年产量400万套9.00-20普通轮胎外胎厂,根据国家有关规定,试计算设计日产和设计年产量? (合格率为:99.6;检验率为:1/6000)一、生产规模的计算答案解: 设计日产量g= Q/d*(k-f) =4000000/251*(99.6%-1/6000) =16000(条) 设计年产量 Q=16000
9、*251 =4016000(条)大家知道,一件产品的生产必须需要很多的半成品或原材料,那么半成品或原材料的消耗定额又是怎样计算出来的呢?什么叫做消耗定额呢?例如:生产一条11.2-24轮胎需:胎面胶:60Kg 胶帘布:5Kg缓冲胶:0.7Kg 油皮胶:2Kg钢丝:0.9Kg 那么一条轮胎(外胎)的胎面胶半成品消耗定额为60Kg;胶帘布半成品消耗定额为5Kg二、半成品和原材料消耗定额计算二、半成品和原材料消耗定额计算1.消耗定额的概念: 就是单位产品使用半成品和原材料的数量。 2.消耗定额的计算依据: 消耗定额的计算过程是根据成品计算半成品,再由半成品计算原材料,在计算中还要考虑生产过程中的损耗
10、。 二、半成品和原材料消耗定额计算KGA1 (2-3) AgB BdC A半成品或原材料消耗定额,kg/条,m2/条,m/根, kg/个,;G半成品或原材料理论用量,kg/条,m2/条,m/根, kg/个,;K工艺损耗率;B半成品或原材料的日用量,kg,m2 ,m,;g 设计日产量,kg/d,m2/d,m/d,Am/d,条/d,根/d,;C半成品或原材料年消耗(用)量,kg,m2 ,m,;d全年生产天数(国家法定生产天数251天),d。3.消耗定额的计算(一)半成品消耗定额的确定与计算 A、半成品消耗定额的计算依据: 是根据各半成品理论用量和半成品工艺损耗率计算 ,半成品的工艺损耗率一般为:
11、混炼胶:3 胶帘布:2% 子口布:2.5% 钢丝:2.5 生胶或再生胶:1.5 小料:2 油类:1.5 炭黑:1%(一)半成品消耗定额的确定与计算B、半成品理论用量概念:指生产加工过程中半成品没有损耗情况下的用量。一般可根据橡胶制品的结构、半成品在施工标准中的几何尺寸、胶料密度等参数进行计算。通常情况下,胶料的理论用量计算公式为G=V* 帘布的理论用量为G=帘布的理论面积*单位面积帘布重量案例教学例、一条轮胎胎面角的理论用量为12Kg,求该胎面胶半成品的消耗定额?解: =12/1- 3 =12.04(Kg)KGA1(一)半成品消耗定额的确定与计算 C、主要橡胶制品的各半成品理论用量计算方法。1
12、轮胎胎面胶理论用量计算(1)整体结构其理论用量计算公式如下:G = SLkgG胎面胶的理论用量,kg;S胎面胶的截面积,dm2;L胎面胶成型长度,dm; 胶料密度,kg/dm3;k整体胎面胶的质量系数,(实际质量/理论质量,一般K取1.0);g成型时割去胎面胶质量,kg。【例题1-2】某轮胎厂采用 “一方一块”挤出法,生产7.50-20轮胎胎面,施工表中胎面胶半成品断面尺寸和图形如图2-1所示,成型长度2235mm,胶料密度1.12kg/dm3,质量系数为1.0,成型时割去胎面胶质量0.08kg,工艺损耗率为0.003,求胎面胶半成品的理论用量和和消耗定额. 解解: : S =矩形面积+梯形面
13、积 =(4.80.03)+(2.1+1.43)(0.24-0.03)/2 =0.144+3.530.21/2 =0.51465(dm2)G =SLkg =12.8027(kg)每条外胎的胎面胶消耗定额为:A =12.8027/(1-0.003) =12.8412(kg/每条外胎)(一)半成品消耗定额的确定与计算师生互动讨论例2.已知11.2-24轮胎胎体1.2层用1260V1胶帘布,1层帘布宽855mm,长2280 mm; 2 层帘布宽825mm,长2285 mm,1260V1胶帘布每平方米重1.0448kg,胶帘布损耗率为2%,计算一条11.2-24外胎实际使用1260V1胶帘布的重量? 解
14、:S=S1+S2=a1b1+a2b2=2.28*0.855+2.285*0.825=3.8395平方米 G=3.8395*1.0448/(1-2%)=4.088kg (2)分层(体)结构其理论用量计算公式如下:Gi=SiLiki-giGi每一层胎面胶的理论用量 ,kg;Si每一层胎面胶的截面积,dm2;i每一层胎面胶的密度,kg/dm3;ki每一层胎面胶的质量系数,(实际质量/理论质量);gi 成型时割去胎面胶质量;kg。(一)半成品消耗定额的确定与计算案例分析例、徐州海鹏轮胎厂生产的11.2-24外胎的胎面为上中下结构,如右图,假设胶料密度均为1.13,求胎面胶的消耗定额?答案解: G上=V
15、*=sL=0.817*28.15*1.13 25.99(kg)A上=G/1-K=25.99/1-0.00326.068 (kg)G中=(1.55+3.3)*0.28/2*26.6*1.13=20.409(kg)A中=G/1-K=20.409/1-0.003 20.4706 (kg)同理G下 13.4097 (kg) A下13.45 (kg)A总= 26.068 + 20.4706 + 13.45 60 (kg)2 2胶条、胶片胶条、胶片(1)(1)规整形状的胶条、胶片规整形状的胶条、胶片( (矩形矩形) )在橡胶制品中半成品为规整的胶条、胶片较多。如轮胎在橡胶制品中半成品为规整的胶条、胶片较多
16、。如轮胎中油皮胶、隔离胶、缓冲胶片、胶带中上、下复盖胶等,中油皮胶、隔离胶、缓冲胶片、胶带中上、下复盖胶等,这些胶片半成品均为结构规整的矩形,其理论用量计算如这些胶片半成品均为结构规整的矩形,其理论用量计算如下式:下式:G G= =L W hknL W hkn式中式中 G G胶条、胶片理论用量,胶条、胶片理论用量,kgkg;L L成型长度,成型长度,dmdm;h h胶条、胶片的厚度,胶条、胶片的厚度,dmdm;W W胶条、胶片的宽度,胶条、胶片的宽度,dmdm;胶条、胶片的胶料密度,胶条、胶片的胶料密度,kg/dmkg/dm3 3;k k胶条、胶片的质量系数,胶条、胶片的质量系数,( (实际质
17、量实际质量/ /理论质量理论质量) );n n单位产品中胶条、胶片条数。单位产品中胶条、胶片条数。 (一)半成品消耗定额的确定与计算(2)不规整形状的胶条、胶片 如轮胎胎圈用的三角胶条、三角带(V带)用的压缩胶层、胶鞋的大底和中底等,其理论用量计算分述如下。(一)半成品消耗定额的确定与计算三角胶条 G=SLkn式中 G三角胶条的理论用量,kg;S三角胶条断面积,dm2;a、b三角胶二条直角边的长度,dm;L三角胶条成型长度,dm三角胶条胶料的密度,kg/dm3;K三角胶条的质量系数,(实际质量/理论质量);n单位产品中三角胶条的条数。abS21(一)半成品消耗定额的确定与计算三角带的压缩层 G
18、=SLk式中 G三角胶条的理论用量,kgS三角胶条断面积,dm2;a、b三角胶二条直角边的长度,dm;L三角胶条成型长度,dm;三角胶条胶料的密度,kg/dm3K三角胶条的质量系数,(实际质量/理论质量);hbaS)(21(一)半成品消耗定额的确定与计算胶鞋中底 G=Sh k式中 G中底的理论用量,kg;S中底的面积(采用几何分割法计算),dm2; h中底胶的厚度,dm;胶料密度,kg/dm3;k中底的质量系数,取1.0。(一)半成品消耗定额的确定与计算3内胎胶 G= W(H1 + H2 )LK 式中 G内胎胶理论用量,kg;W内胎半成品平叠宽,dm;H1内胎半成品上厚,dm;H2内胎半成品的
19、下厚,dm;L内胎成型长度,dm;内胎胶的密度,kg/dm3;K计算系数,K=质量系数内胎迭合后实际断面积矩形面积。(一)半成品消耗定额的确定与计算5 5轮胎钢丝圈隔离胶轮胎钢丝圈隔离胶( (成排挤出绕制成排挤出绕制) )G G=(=(V V1 1VV2 2) )nnV V1 1 = = WhK WhK( (D + H D + H )n n2 2 +F +FV V2 2 = = S n S n1 1( (D + H D + H )n n1 1 +F +F241dS式中式中G G轮胎钢丝隔离胶的理论用量,轮胎钢丝隔离胶的理论用量,kgkg;V V1 1 钢丝圈的体积,钢丝圈的体积,dmdm3 3
20、;V V2 2 钢丝的体积,钢丝的体积,dmdm3 3;胶料密度,胶料密度,kg/dmkg/dm3 3;n n单条轮胎钢丝圈的个数;单条轮胎钢丝圈的个数;W W单层挂胶钢丝宽度,单层挂胶钢丝宽度,dmdm;h h单层挂胶钢丝厚度,单层挂胶钢丝厚度,dmdm;K K厚度凹凸系数,取厚度凹凸系数,取0.9900.9900.9950.995H H钢丝圈的高度,钢丝圈的高度,dmdm;F F钢丝塔头长度,钢丝塔头长度,dmdm;n n11钢丝圈的单层根数;钢丝圈的单层根数;n n22钢丝圈层数;钢丝圈层数;S S单根钢丝的截面积,单根钢丝的截面积,dm2dm2;d d钢丝直径,钢丝直径,dmdm。(一
21、)半成品消耗定额的确定与计算6外胎帘布胶 G=QiS式中 G外胎中一种帘布胶的理论用量,kg;Qi单位面积帘布挂胶量,kg/m2;S单条外胎一种胶帘布消耗定额,m2; (一)半成品消耗定额的确定与计算(1)(1)单位面积帘布挂胶量单位面积帘布挂胶量Q Qi i =100(=100(V V1 1VV2 2) )V V1 1 = = S S1 1HkHk1 1knrRV22)(10式中式中 Q Qi i单位面积帘布挂胶量,单位面积帘布挂胶量,kg/mkg/m2 2;V V1 1每平方米胶帘布体积,每平方米胶帘布体积,dmdm3 3V V2 2每平方米帘布体积,每平方米帘布体积,dmdm3 3;胶料
22、密度,胶料密度,kg/dmkg/dm3 3;S S1 1胶帘布单位平方米的面积,胶帘布单位平方米的面积,(1 m(1 m2 2 =100dm =100dm2 2 ) ),dmdm2 2;H H胶帘布的厚度,胶帘布的厚度,dmdm;k k1 1 胶帘布凹凸系数,一般取胶帘布凹凸系数,一般取0.9900.9900.9950.995。r r帘线半径,帘线半径,dmdm;R R帘线直径缩小系数,一般取帘线直径缩小系数,一般取0.9150.9150.9600.960;k k计算系数,一般取计算系数,一般取 1 1. .0303;n n1m1m宽帘布帘线根数。宽帘布帘线根数。(一)半成品消耗定额的确定与计
23、算(2) 单条轮胎一种胶帘布消耗定额单条轮胎一种胶帘布消耗定额 iiRSS1)()(cCbBSi 式中式中 S Si i每层胶帘布基本面积,每层胶帘布基本面积,m m2 2;R Ri i工艺损耗率工艺损耗率( (取取0.0030.0030.005)0.005);B B施工表中帘布长度,施工表中帘布长度,m m;b b搭头压线长,搭头压线长,m m;C C各层宽度,各层宽度,m m;c c宽度公差,宽度公差,m m。(一)半成品消耗定额的确定与计算7 7三角带帘布胶的计算三角带帘布胶的计算 G G= =QSQSiiKREwLS)1(式中式中 G G三角带帘布胶的理论用量三角带帘布胶的理论用量kg
24、kgQ Q单位面积胶帘布挂胶量单位面积胶帘布挂胶量kgkgm m2 2S S胶帘布的消耗定额,胶帘布的消耗定额,m m2 2;每根三角带帘线总根数;每根三角带帘线总根数;W W每根帘线占用胶帘布宽度,每根帘线占用胶帘布宽度,dmdmL L帘线层的中心周长,帘线层的中心周长,dmdm;R Ri i工艺损耗率工艺损耗率( (取取0.0030.0030.005)0.005)K Ki i硫化伸长系数硫化伸长系数 ( (取取1.011.011.03)1.03)(一)半成品消耗定额的确定与计算8帆布挂胶量G=QS式中 G帆布挂胶的理论用量,kg;Q帆布单位面积挂胶量,kgm2;S胶帆布的消耗定额,m2。(
25、一)半成品消耗定额的确定与计算(1)帆布单位面积挂胶量帆布单位面积挂胶量 Q=100(V1V2) V1 = S1 H K)(41)(412222021211012LKDKnLKDKnV(一)半成品消耗定额的确定与计算式中式中 Q Q帆布单位面积挂胶量,帆布单位面积挂胶量,kgkgm m2 2;V V1 1每平方米胶帆布体积,每平方米胶帆布体积,dmdm3 3;V V2 2每平方米帆布体积,每平方米帆布体积,dmdm3 3;胶料密度,胶料密度,kg/dmkg/dm3 3;S S1 1胶帆布单位平方米的面积胶帆布单位平方米的面积(1 m(1 m2 2 =100dm =100dm2 2 ) ),dm
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