Проектирование конструкции и разработка технологии производства шкафа для белья

Проектирование конструкции и разработка технологии производства шкафа для белья

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

Восточносибирский Государственный Технологический Университет

Кафедра: «ПСМиК»

КУРСОВАЯ РАБОТА

по курсу: Дизайн и конструирование мебели

на тему:

«Проектирование конструкции и разработка технологии производства шкафа для белья»

Выполнил:

студент 342-1 гр. IV курса ТД

Дагбаева Е.А.

Проверил: Зонхиев М. М.

Улан – Удэ, 2006

СОДЕРЖАНИЕ

Задание

Введение

1. Техническое описание изделия

2. Расчет основных и вспомогательных материалов

3. Описание и расчеты технологического процесса изготовления мебели

Заключение

Список использованных источников

- Номер варианта: 2

- Наименование изделия: шкаф для белья

- Геометрические размеры:

ширина – 862 мм;

глубина – 560 мм;

высота – 2005 мм.

- Характеристика конструкции: с двумя распашными малыми дверками и с двумя распашными большими дверями за большими дверями находится штанга и полка для белья. Изделие облицовано строганным шпоном из ясеня.

- Мощность производства 1000 изделий.

ВВЕДЕНИЕ

 В деревообрабатывающей промышленности на 2006 произошли следующие изменения направление научно-технического развития деревообработки:

-расширение номенклатуры и увеличение объемов производства конкурентоспособной продукции с учетом результатов маркетинговых исследований рынка;

-освоение перспективных технологий и современных видов оборудования, обеспечивающих сокращение материальных, энергетических, трудовых затрат, - с использованием научно – технических достижений в ЛПК и других отраслях промышленности;

-техническое развитие машиностроительной базы деревообрабатывающей промышленности для обеспечения производства конкурентоспособных станков и дереворежущего инструмента;

-создание современной нормативной базы деревообрабатывающей промышленности (гармонизированной с аналогичной международной), адаптированной к условиям рыночной экономики;

-совершенствование механизма взаимодействия научно-технической сферы и производства и, в целом, системы научного обеспечения и информационного обслуживания отрасли;

- создание (на добровольной основе) и развитие различных форм профессиональных объединений деревообработчиков (ассоциаций, союзов, обществ) – проводников научно-технического прогресса, центров технического развития, повышения конкурентоспособности и товарности продукции деревообработки.

Для реализации обозначенных направлений надо обеспечить решение следующих задач в подотраслях деревообрабатывающей промышленности:

В производстве пилопродукции:

-Создания малых лесопильных предприятий – с современными технологиями и оборудованием – в местах заготовки древесины;

-Освоение новых, малооперационных схем процесса лесопиления – для обеспечения возможности выработки специфицированной (целевого назначения) пилопродукции углубленной обработки;

-Расширения ассортимента пилопродукции с учетом потребностей рынка;

-Совершенствование технологий и расширения объемов сушки, складирования и пакетирование пилопродукции;

- Применения информационных технологий лесопиления;

В производстве деревянных изделий и конструкций для строительства

-Освоения производства полных комплектов строительных элементов, обеспечивающих возможность возведения малоэтажных деревянных жилых домов на базе открытой архитектурно-строительной системы, отвечающей современным требованиям;

-Создания научно обоснованной системы производства унифицированных деталей и элементов для строительных изделий и конструкций с учетом особенностей их применения;

-Создания и освоения гибких технологических процессов, обеспечивающих возможность оперативного реагирования производства на изменение структуры спроса на изделия деревообработки;

-Разработки и освоения технологий производства и применения новых, высокоэффективных теплоизоляционных материалов из вторичного древесного сырья;

- Разработки современных защитно-декоративных покрытий и технологий из применения;

В производстве древесных плит и фанеры

-Увеличения объемов выпуска современных видов древесных плит для строительства и производства мебели;

-Создания на современной основе машиностроительной базы производства конкурентоспособного единичного и комплектного технологического оборудования для изготовления традиционных и новых видов древесных плит;

-Расширения ассортимента древесных плит и фанеры различного назначения в соответствии с потребительским спросом;

-Снижения материало -, энерго-, трудозатрат в производстве конкурентоспособных древесных плит;

-Обеспечения экологической безопасности производства и применения древесных плит и фанеры, включая задачи создания экологически чистых клеев и освоения новых видов пропиточных смол;

В мебельном производстве

-Увеличения объемов выработки и расширения ассортимента конкурентоспособной, экологически безопасной мебели с учетом платежеспособного потребительского спроса;

-Разработки и освоения на мебельных предприятиях систем управления качеством продукции, отвечающих требованиям международных стандартов (стандартов ИСО серии 9000), сертификации систем качества и производства;

-Технического перевооружения действующих мебельных предприятий на базе современного оборудования;

-Развития специализации мебельных предприятий и инфраструктуры, обеспечивающей мебельную подотрасль высококачественными деталями, фурнитурами, лакокрасочными, клеевыми, отделочными и другими материалами отечественного производства.

Финансовая поддержка со стороны Миннауки и Минэкономики России работ научных и учебных организаций, промышленных предприятий по реализации принятых конференцией рекомендаций (в том числе путем включения этих работ в федеральные научно-технические программы) – приблизит сроки достижения намеченных целей.

Цель данной работы - применять знания в теории. Выбрать или предложить новую технологию производства изделия – тумба прикроватная. Этот вид мебели по эксплуатационному признаку относится к группе мебели для жилых помещений; по функциональному признаку - к категории мебель-хранилище; по способу соединения частей и их способу блокировки - к разборной; способ установки - напольный; вид применяемых материалов комбинация различных материалов. От внешнего вида изделия почти не зависит интерьер комнаты. Мебель должна соответствовать деятельности человека и его природе; решению декоративно-художественных, а также художественно-конструкционной ориентации; целевому и функциональному назначению; требованиям качества и эксплуатации ее.

В качестве основы для изготовления щитовых элементов изделия применены древесностружечные плиты толщиной 16 мм. по ГОСТ 10632-86. Для облицовывания пластей заготовок применяют: шпон строганный по ГОСТ 2977-82; шпон лущенный по ГОСТ 99-75; материал облицовочный на основе пропитанных бумаг с глубокой степенью отверждения смолы по ТУ 13-160-84; материал облицовочный рулонный по ТУ 13-817-82; пластик бумажно-слоистый декоративный по ГОСТ 9590-76 и другие облицовочные материалы.

1. ТЕХНИЧЕСКОЕ ОПИСАНИЕ ИЗДЕЛИЯ

Техническое описание (ТО) распространяются на шкаф для белья, общие требования к которому установлены ГОСТ 16371-93 «Мебель. Общие технические условия».

1.1. Описание изделия.

1.1.1.   Шкаф для белья входит в состав набора корпусной мебели, предназначена для оборудования спальной комнаты в современных жилых квартирах.

1.1.2.   Шкаф для белья с двумя распашными малыми дверками и с двумя распашными большими дверями, за которой находится штанга и полка для белья.

1.1.3.   Пласти облицованы строганным шпоном, кромки щитов - кромочным пластиком.

1.1.4.   Художественная выразительность изделия достигается декорированием фасадных поверхностей материалом ценных пород.

1.2. О6щий вид, внутреннее устройство, функциональные и габаритные размеры.

1.2.1. Габаритные размеры должны соответствовать указанным в чертежах.

1.2.2. Предельные отклонения от номинальных размеров должны быть
выполнены в соответствии с конструкторской документацией и ГОСТ 6449-82.

1.3. Конструкция и материалы.

1.3.1. Изделие разработанной конструкции, сборка производится на резьбовые стяжки, фиксаторы.

1.3.2. В изделии применяется ручка-скобка неподвижная 1.2-М-18 и специальная фурнитура согласно ГОСТ 13-40-89 «Фурнитура мебельная. Общие технические условия».

1.3.3. Полка выполнена из ДСтП ГОСТ 10632-89, устанавливается на полкодержателях.

1.3.4. Задняя стенка корпуса устанавливается в “накладку” и крепится гвоздями. Задняя стенка выполняется из ДВП ГОСТ 4598-86.

1.3.5. Щитовые элементы выполнены из ДСтП ГОСТ 10632-89.

1.3.6. Пласти щитов облицованы строганым шпоном, кромки – материал на основе пластиков. Пласти щитов должны соответствовать ГОСТу 2977-82.

1.3.7. Фурнитура должна соответствовать требованиям ОСТ 13-40-89 «Фурнитура мебельная. Общие технические требования».

1.3.8. Фасадные поверхности облицованы строганым шпоном из ясеня.

1.3.9. Кромки облицованы материалом кромочным ТУ 13-771-90.

1.3.10. Допускается замена строганого шпона на другие облицовочные материалы, разрешенные Министерством Здравоохранения РФ, равноценные по качеству, без внесения изменений в техническое описание.

1.3.11. Защитно-декоративные покрытия выполняются в соответствии ОСТ 13-27-82 "Покрытия защитно-декоративные на мебели из древесины и древесных материалов. Классификация и обозначение".

1.3.12. Все остальные показатели должны соответствовать требованиям ГОСТ 16371-93, стандартам и функциональные размеры, конструкторской документации и образцу-эталону, утвержденному в установленном порядке.

1.4. Маркировка и упаковка.

1.4.1. Каждое изделие должно иметь маркировку в виде штампа, нанесенного несмываемой краской или приклеенные к изделию бумажные ярлыки, отпечатанные типографическим способом. Допускается машинописный способ маркировки.

1.4.2. Маркировка должна быть четкой и содержать:

-   изображение товарного знака предприятия - изготовителя;

-   наименование корпорации;

-   наименование объединения;

-   наименование и местонахождения предприятия;

-   наименование изделия мебели;

-   цена изделия;

-   дата выпуска;

-   обозначение стандарта;

-   отметка ОТК,

1.4.3. Упаковка и транспортировка изделия производится в соответствии с ГОСТ 16371-93. Изделия мебели в собранном виде, транспортируются в пределах города в закрытом автотранспорте, обеспечивающем их сохранность, допускается не упаковывать.

1.5.   Требовании к мебели, поставляемой в торговую сеть в разобранном виде.

1.5.1. Конструкция изделия предусматривает возможность сборки его на дому у покупателя без применения специального инструмента, оборудования и приспособления. Все условия оговорены в договоре, между предприятием-изготовителем и магазином-продавцом.

1.5.2. Направляющие устанавливаются    на соответствующие элементы изделия на предприятии.

1.5.3. Отверстия под установку фурнитуры сверлится на предприятии - изготовителе.

1.5.4. Крепежная фурнитура, не установленная на основные элементы изделия, упаковываются в пакет или коробку, обеспечивающую ее сохранность.

1.5.5. Упаковку следует производить в обрешетке досчатой, неразборной, изготовленной по ТУ 13-533-83, или в другие виды упаковки, отвечающие требованиям нормативно-технической документации и обеспечивающие сохранность изделия от повреждений и загрязнении.

1.5.6. Схемы и способы упаковки разрабатывает предприятие-изготовитель и согласовывает с местной торговой сетью.

1.5.7. На упаковку каждого изделия наносится маркировка в соответствии «'Порядку маркировки бытовой мебели, реализуемую через торговую сеть».

1.5.8. К каждому изделию прилагается инструкция по сборке и эксплуатации мебели.

1.5.9. Упаковка должна обеспечивать неподвижность, сохранность узлов, кромок и пластей деталей при транспортировке и хранении.

1.5.10. Упаковочные средства не должны загрязнять упакованную продукцию.

1.5.11. Масса одной упаковки в гофракартоне не должна превышать 50 кг.

1.6. Спецификационная производственная программа.

Таблица 1

2. РАСЧЕТ ОСНОВНЫХ И ВСПОМОГАТЕЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ

Основным конструктивным материалом является ДСтП (плита древесностружечная). Плиты древесностружечные (ДСтП) по ГОСТ 10632-89 получают методом горячего прессования древесных частиц, смешанных со связующим веществом. Плиты изготовляют необлицованные и облицованные с одной или двух сторон строганным шпоном, обычной и повышенной точности. Марки древесностружечных плит: П-1, бывает: многослойная (II-1 М) и трёхслойная (II-1 Т); П-2, трёхслойная (II-2 Т), однослойная (II-2 О); П-3 трёхслойная (II-3 Т).

Смола КФ-БЖ (ГОСТ 14231-78) сочетает повышенную жизнеспособность с малой продолжительностью отверждения при 100°С. Данная смола имеет меньшее содержание свободного формальдегида. Наиболее эффективно применение её в качестве основы клея при облицовывании щитовых деталей в короткотактных прессах.

Облицовочный материал строганный шпон из ореха.

Вспомогательными материалами здесь будут являться клей расплав.

Клеи-расплавы для облицовывания кромок мебельных щитов. Клей-расплав <КРУСС> (ТУ 13-540-83) производят централизованно в системе предприятий Минлесбумпрома. Клей предназначен для облицовывания как шпоном твёрдых лиственных пород, так и кромочными пластиками на основе пропитанной бумаги.

Таблица 3 Расчет отходов лесоматериалов

Таблица 4 Расчет оклеиваемых поверхностей клеевой нити

Таблица 5 Расчёт поверхностей, на который наносят клей с учетом

производственной программы 1000 изделий

Таблица 6  Расчёт расхода клеевых материалов  на производственную программу 1000 изделий

Таблица 7 Сводная ведомость расхода сырья и материала на годовую программу

3. ОПИСАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА ИЗГОТОВЛЕНИЯ МЕБЕЛИ

Весь комплекс материалов, который используется для производства мебели, делится на две группы:

-  состав изделия (конструкционные и отделочные решения).

-  используется в технологическом процессе изготовления (производственные и эксплуатационные решения).

Древесина, как отделочный и конструктивный материал обладает: малообъемная масса, высокая прочность, легкость обработки и разнообразных механических приемов ее обработки в изделие. Широкий ассортимент выпускаемых конструкционных материалов на ее основе слоистой и измельченной древесины, красивое поверхностное строение и теплая цветовая гамма во многом влияют на ее использование. На ряду с этим древесина имеет ряд недостатков: размеры и форма изменяется пол воздействием внешней среды, анизотропность свойств зависит от направления волокон, размеры и физико-механические характеристики регламентируются ГОСТом.

Клеи являются основным видом неразъемных соединений древесины и древесных материалов, что обеспечиваем получение надежных прочных долговечных конструкций.

Технологичность мебели определяется производственным и экономическим характером в конечном счете качество и себестоимость продукции. Художественно-конструкционный проект отражает не только материальную структуру, но дает представление о технологии его изготовления т.е. является технологической моделью изделия, которая позволяет реализовать техническую возможность производства. Результатом технологической проработки формы и конструкции в процессе является изделие отвечающая технологическим требованиям современного производства.

 Технологичность мебели определяется следующими факторами:

1.   правильный выбор материалов, т.е. учет функционального и конструкционного соответствия материала форме, рациональностью размеров деталей и заготовок с использованием специфических свойств материалов в их взаимодействии друг с другом обеспечивающих надежность работы изделия, экономичностью их использования;

2.   изменением объема механической обработки резанием путем использования более производственных видов обработки;

3.   простой и эстетической целесообразной формой созданий изделий на станках общего назначения и высоко механических технических процессов;

4.   высокое требование к точности и частоте обработки. Точность обработки - это характер соответствия действительных размеров деталей полученных в процессе обработки, принятым на основе расчета или по конструктивному соображению. Точность обработки регламентируется системой допусков и посадок;

5.   рациональность общей компоновки изделия, т.е. возможностью расчленения па сборочные единицы, правильным выбором сборочных масс возможность сборки в любых местах без применения специального оборудования; использование в конструкционных стандартов и унифицированные детали и узлы (самое важное требование).

Существует мнение о том, что где появляется стандарт, там умирает творчество. Не верно в своей основе и связано не пониманием самого процесса "стандартизации" - это система мероприятий по установки и внедрению, разработки точно регламентированных обязательных свойств и качеств изделий, и их частей, материалов, производственных процессов, методой и испытаний, обозначений и единиц измерения, предусмотренное ограничение их числа целесообразно «минимизму». Стандартизация способствует отбору высокого качества изделий, сохранению расхода материалов, создание материальных технических процессов, ускорению и сокращению затрат па подготовку производства. Стандарт есть результат конкретной работы науки, техники и практического опыта.

Таблица 8 Технологический процесс

Таблица 9 Расчёт производительности оборудования

Расчёт производительности оборудования определяется по формуле:

П = Тсм * Кд * n / Тст, шт/см (1)

где Тсм – продолжительность смены, час;

Кд – коэффициент использования оборудования;

Тст – оперативное время обработки n заготовок, час.

Например: деталь 2 станок МФП производительность составит

П = 8 * 0,9 * 100 / 1,772 = 429 шт/см.

Таблица 10  Ведомость нормирования трудозатрат через элементы времени

Норма времени на деталь определяется по формуле:

Тшт = Тсм / П, мин (2)

где Тсм – продолжительность смены, мин;

П – производительность станка, шт/см.

Тшт = 480 / 429 = 1,11,мин

Норма времени на изделие определяется по формуле:

Н из = Тшт * n, мин (3)

где n – количество деталей в изделии.

Н из = 1,11 * 1 = 1,11, мин.

Норма времени на 1000 изделий определяется по формуле:

Н1000 = Н из * 1000 / 60, час (4)

Н1000 = 1,11* 1000 / 60 = 18,5, час.

Значения норм времени на изделие и 1000 изделий суммируются по каждому виду оборудования и сводятся сначала в таблицу 10, затем в таблицу 11 (Т 1000 час).

Таблица 11 Расчёт количества оборудования

Потребное количество станко – часов Т потр определяется по формуле:

Тпотр = Т1000 * Агод / 1000, час (5)

где Агод - программа выпуска изд/год.

Т потр = 134 * 1000 / 1000 = 134 час.

Фактический фонд работы оборудования в год Т факт. определяется по формуле:

Т факт = Кр * С * Тсм * Кф , час (6)

где Кр - количество рабочих дней;

С – количество смен в сутках;

Кф – коэффициент, учитывающий простои оборудования на капитальный ремонт.

Т факт = 254 * 1* 8* 0,93 = 1889 , час.

Расчётное количество станков определяется по формуле:

 n = Т потр / Т факт. (7)

n = 85,03 / 1889 = 0,04

Процент загрузки определяется по формуле:

g = n *100/ m (8)

где m – принятое количество станков.

g = 0,04 * 100/ 1 = 4 %.

Таблица 12 Ведомость технологического оборудования

Площадь цеха берется с учетом складского помещения, с учетом габаритных размеров оборудования. Данный цех по производству шкафа для белья равна 1188 м².

Таблица 13 Расчёт численности рабочих

Расчёт производственной программы цеха

Производственная программа цеха определяется производительностью головного оборудования. В цехе головным оборудованием является: пресс марки МФП.

Для расчёта производственной программы назначаем режим работы цеха таблица 11.

Таблица 14 Фонд рабочего времени оборудования в год

Для технически неоснащённых рабочих мест

Для технически

оснащённых рабочих мест

1

2

3

Календарный фонд времени Тк

365

365

Выходные дни

105

105

Праздничные дни

6

6

4. Капитальный и профилактический ремонт, дни

12

5. Количество рабочих дней

254

242

6. Продолжительность смены, час

8

8

7. Количество смен в сутках

1

1

8. Фактический фонд работы оборудования в год, час

2032

1936

Производительность пресса определяем по формуле. Через оперативное время, данные которого определяют по справочнику нормирования трудозатрат

П = Тсм * Кд * Км * n / Т ст, шт/см (9)

где Тсм- продолжительность смены, мин;

Кд - коэффициент использования пресса;

n – время затраченное на 100;

Тст – время работы пресса, необходимое для раскроя n – штук заготовок, час.

Расчет производительности производится по наибольшей детали вертикального щита 2005*560.

Принимаем Тсм = 480 мин., таблица 14, Кд = 0.9, Тст = 0,230

П = 480 * 0.9 * 100 / 19 = 2273 шт/см.

Производственная программа цеха определяется по формуле:

А год = Псм * Кр * С / n, изд /в год (10)

где Псм- производительность станка в смену, шт/см;

Кр- количество рабочих дней в году, дн;

С- количество смен в сутках;

n- количество деталей в изделии (8).

Принимаем Псм = 2273 шт/см, формула 9

 Кр = 254 таблица 14

С =1 таблица 14

n = 6 таблица 1

А год = 2273* 254 * 1 / 6 = 96223 изд./в год

Расчётную годовую программу принимаем А год = 96223 изд/в год.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Разработан определенный план действий по производству изделия – шкаф для белья. Были учтены все требования, для создания мебели, соответствующей деятельности человека и его природе: решению декоративно - художественных, а также художественно-конструкционной ориентации; целевому и функциональному назначению; требованиям качества и эксплуатации ее.

Закреплён усвоенный материал по производственному процессу мебели. Технологическая часть является основным разделом курсового проекта. Глубина проработки вопросов, рассматриваемых в технологической части, определяет качество курсового проекта в целом.

В настоящее время в результате непрерывно развития технологического процесса проявляются новые решения по вопросам технологии и техники. Поэтому при выполнении курсового проекта мною было изучено множество современных разработок в этой области, что позволило мне расширить свой кругозор в научно-технической Информации в области производства изделий из древесины.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

1. В.Е. Кузнецов, Б.И.Артамонов, В.Ф. Савченко, В.Н. Гонт «Справочник мебельщика. Конструкции и функциональные размеры. Материалы».

2. Л.В. Пахнутова, Ж.А. Корнева «Технология изделий из древесины», Красноярск, 1997г.

3. Л.В. Пахнутова, Ж.А. Алимцева «Расчет материалов в производстве изделий из древесины», Красноярск, 1995г.