普通轎車車身涂裝車間設(shè)計(jì)

1、 車間工藝課程設(shè)計(jì)題 目： 普通轎車車身涂裝車間設(shè)計(jì) 院： 化學(xué)化工學(xué)院 專業(yè)： 應(yīng)用化學(xué) 班級(jí)： 1181 學(xué)號(hào)： 15 學(xué)生姓名： 蘇韜 導(dǎo)師姓名： 易 翔 老師 完成日期： 2014.6.3-2014.6.15 目 錄前言 -11 設(shè)計(jì)前提 -11.1 生產(chǎn)能力、車身尺寸和輸送方式 -11.2車身涂層質(zhì)量要求 -12 涂裝線的生產(chǎn)能力和輸送速度-13 涂裝工藝流程及參數(shù) -14 涂裝設(shè)備的設(shè)計(jì) -14.1前處理設(shè)備- -14.2電泳線- -14.3烘干設(shè)備 -14.4水性底色漆閃干室 -14.5車底噴涂線- -14.6噴漆線及配套設(shè)備 -15 涂裝主要設(shè)備的計(jì)算 -15.1 電泳槽 -1

2、5.2 噴漆室 -16 涂裝三廢處理 - 16.1 大氣污染 -16.2 水質(zhì)污染 -17 總結(jié) -1參考文獻(xiàn) -1普通轎車車身涂裝車間設(shè)計(jì)0 前言隨著汽車涂裝技術(shù)的發(fā)展和環(huán)保要求的逐步提高，國(guó)內(nèi)汽車涂裝線已越來(lái)越重視環(huán)保節(jié)能型涂裝新材料、新工藝的應(yīng)用。設(shè)計(jì)汽車涂裝線時(shí)，涂裝設(shè)備的工作原理和參數(shù)必須與之相匹配；同時(shí)，為了追求涂裝線的高精益化和高柔性化，設(shè)備選型應(yīng)盡可能多地采用國(guó)產(chǎn)設(shè)備，通過(guò)加強(qiáng)設(shè)備維護(hù)來(lái)提高整個(gè)生產(chǎn)線的開動(dòng)率，從而降低生產(chǎn)線的建設(shè)費(fèi)用；還要充分了解和預(yù)測(cè)新車型的開發(fā)，新涂裝線應(yīng)能滿足多品種共線生產(chǎn)，使后續(xù)車型投產(chǎn)時(shí)對(duì)生產(chǎn)線的停產(chǎn)改造時(shí)間盡可能短?，F(xiàn)在，根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)的要求，設(shè)計(jì)一

3、個(gè)年產(chǎn)10萬(wàn)輛普通轎車的車身涂裝車間，選用典型的3C3B涂裝工藝。工藝選定后，根據(jù)所采用的工藝及年生產(chǎn)綱領(lǐng)的要求，進(jìn)行工藝的設(shè)計(jì)及計(jì)算。工藝的設(shè)計(jì)包括工藝流程的確定、各工序采用的工藝規(guī)范等。選擇和計(jì)算各工序所采用的前處理槽的尺寸及數(shù)量，選擇車間所需的主要設(shè)備等。設(shè)備選型與計(jì)算完畢后，設(shè)計(jì)車間平面布置圖、陰極電泳槽圖、以及噴漆室的設(shè)計(jì)圖。最后對(duì)所設(shè)計(jì)的內(nèi)容進(jìn)行評(píng)述。1 設(shè)計(jì)前提11 生產(chǎn)能力、車身尺寸和輸送方式被涂物尺寸(長(zhǎng)×寬×高)：4.8m×1.7m×1.4m生產(chǎn)綱領(lǐng)：10萬(wàn)臺(tái)/年凈生產(chǎn)能力：300臺(tái)d，工作時(shí)間：23 hd。輸送方式：前處理、電泳線采

4、用擺桿輸送機(jī)；車底噴涂采用反向滑橇；中涂、面漆噴涂線及其他部分采用滑橇輸送系統(tǒng)。12車身涂層質(zhì)量要求滿足中、高級(jí)轎車的涂層質(zhì)量要求。電泳底漆、中涂漆和面漆的涂膜厚度的要求不一樣，電泳漆：外表面18m，內(nèi)部空腔1lm；中涂：外表面3040m，內(nèi)表而1520m；面漆：金屬底色漆1220m或素色漆2025m，清漆3550m。2 涂裝線的生產(chǎn)能力和輸送速度根據(jù)設(shè)計(jì)前提的要求，綜合考慮各線設(shè)備利用率、返工率和交換件生產(chǎn)需求，確定涂裝線的產(chǎn)能和輸送速度，見表1。每年計(jì)算時(shí)間：335天（扣除一個(gè)月檢修期）生產(chǎn)方式為流水線生產(chǎn)。生產(chǎn)節(jié)奏為T =tk/M式中：t 工時(shí)基數(shù)，min； M 生產(chǎn)綱領(lǐng)； k 設(shè)備有效

5、利用率 工人總數(shù)= 輸送鏈速度：v=L/T式中：v 鏈速，m/min； L 掛距，m； T 生產(chǎn)節(jié)奏，min/輛；表1序號(hào)生產(chǎn)線線數(shù)（條)設(shè)備利用率（%）掛距（m）生產(chǎn)節(jié)奏（min/輛)輸送速度（m/min）返修5%（臺(tái)/日）1234567891011前處理電泳電泳烘干電泳打磨車底噴涂中涂中涂烘干中涂打磨面漆噴涂面漆烘干檢查1111111111190909095959090909090956.06.05.06.06.06.25.06.06.25.06.04.154.154.154.374.374.154.153.943.943.944.161.451.451.201.371.371.491.2

6、01.521.571.271.44151515153 涂裝工藝流程及參數(shù)根據(jù)所用涂裝材料和工藝的要求，確定的涂裝工藝流程及參數(shù)見表2。表2序號(hào)工序名稱處理方式工藝參數(shù)區(qū)段長(zhǎng)度/m備注時(shí)間/min溫度/122.12.22.32.42.52.62.72.82.92.102.112.122.13344.14.24.34.44.54.656789101112131414.114.214.314.414.514.614.7151617滑橇鎖緊/檢查+預(yù)清理掛轉(zhuǎn)至前處理輸送鏈前處理熱水洗預(yù)脫脂脫脂水洗水洗（浸入即出）表調(diào)（浸入即出）磷化水洗水洗（浸入即出）鈍化水洗循環(huán)純水洗潔凈純水洗瀝干電泳涂裝陰極電泳（

7、含0次UF液洗）用循環(huán)UF液洗用循環(huán)UF液洗潔凈UF液洗循環(huán)DI水洗潔凈DI水洗瀝干電泳烘干，強(qiáng)制冷卻所有縫隙處涂密封車底噴涂去遮蔽，擦凈車身外表面電泳打磨噴中涂中涂烘干，強(qiáng)制冷卻中涂打磨噴面漆手工噴涂底色漆自動(dòng)噴涂底色漆檢查補(bǔ)噴底色漆晾干手工噴涂罩光清漆自動(dòng)噴涂罩光清漆檢查補(bǔ)噴罩光清漆晾干面漆烘干，強(qiáng)冷檢查，報(bào)交自動(dòng)+手動(dòng)噴噴浸噴浸浸浸噴浸浸噴浸噴自動(dòng)浸噴浸噴浸噴熱風(fēng)對(duì)流壓涂或噴涂高壓無(wú)氣噴涂手工手工手工或自動(dòng)熱風(fēng)對(duì)流手工手工自動(dòng)手工手工自動(dòng)手工熱風(fēng)對(duì)流手工約120.50.51.030.510s10s30.510s10s0.510s0.253.04.00.510s0.10.210s0.10.

8、230303330RT50±550±550±5RTRTRT40±5RTRTRTRTRTRT28±1RTRTRTRTRT175±5RTRTRTRT2025140RT2020202020202014020約17.4約8.743.243.245.7推桿懸連一般不帶滑橇如采用旋轉(zhuǎn)送機(jī)，設(shè)備長(zhǎng)度可縮短約20%可溢流至2.9工序純水電導(dǎo)10S如采用旋轉(zhuǎn)送機(jī)，設(shè)備長(zhǎng)度可縮短約20%補(bǔ)加4.3工序的槽液布置在4.3工序的出口布置在4.5工序的出口20min為車身保溫時(shí)間20min為車身保溫時(shí)間4 涂裝設(shè)備的設(shè)計(jì) 涂裝設(shè)備的設(shè)計(jì)，包括工區(qū)的布置、處理方

9、式、工藝時(shí)間和溫度等。均要符合表2的要求。41前處理設(shè)備 采用以擺桿輸送機(jī)為輸送設(shè)備的連續(xù)通過(guò)式結(jié)構(gòu)，前處理分為脫脂、水洗、磷化、水洗等部分，全部采用噴浸結(jié)合式。噴淋壓力l15Pa，脫脂采用堿性脫脂劑，溫度6080，時(shí)間3min，用電熱管加熱，磷化采用鋅系磷化劑，溫度4555，時(shí)間2min，用電熱管加熱水，然后通過(guò)熱交換器來(lái)加熱磷化劑。在該設(shè)備的兩端裝有風(fēng)幕，防止熱量向外擴(kuò)散，磷化劑配方中的各種原料通過(guò)氣動(dòng)泵按所消耗掉的數(shù)量從原料筒中源源不斷地進(jìn)行補(bǔ)充，再通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)化驗(yàn)來(lái)進(jìn)行調(diào)整。兩道水洗工序系用室溫的通過(guò)凈化處理自來(lái)水，時(shí)間各為1min。411 室體 室體內(nèi)的非噴淋工區(qū)設(shè)置單側(cè)過(guò)道，噴淋工位不

10、設(shè)過(guò)道。在脫脂工區(qū)以后的室體內(nèi)，有防止車身表面因停線而變十的噴濕裝置。需要加熱的工區(qū)室體有保溫層，保溫層厚度50 mm。 在前處理線出入口、脫脂工區(qū)設(shè)置送排風(fēng)，防止蒸汽、水霧等聚集、外溢，磷化上區(qū)設(shè)置送排風(fēng)，防止酸霧聚集。412 工藝槽 所有浸槽的液面到槽沿的距離為250 mm，車頂?shù)揭好婢嚯x為300 mm。槽體材質(zhì)為不銹鋼，所有加熱槽隔熱層厚度50 mm。每個(gè)槽子上有RO水和自來(lái)水的快速加水口，要求將單個(gè)空槽子灌滿的最長(zhǎng)時(shí)問(wèn)為30 min，每個(gè)槽子排空的時(shí)間也為30min。413加熱、除油、除鐵屑和除渣等系統(tǒng) 系統(tǒng)的循環(huán)采用不銹鋼離心泵，為了維修，設(shè)置泵的移出軌道，電葫蘆。加熱系統(tǒng)采用不銹鋼

11、板式換熱器，脫脂液采用一級(jí)加熱，磷化液采用二級(jí)加熱，磷化液與加熱介質(zhì)的溫差l0，槽液加熱到工藝溫度所需時(shí)間最長(zhǎng)為4 h。在熱水洗、預(yù)脫脂和脫脂系統(tǒng)設(shè)置除油和除鐵屑裝置，除油裝置采用二級(jí)油水分離，一級(jí)加熱破乳，二級(jí)采用油水分離器，使槽液含油量低于2g/L。除鐵屑裝置首先采用旋液分離器除去槽液中大顆粒鐵屑，再用磁性分離器除去小顆粒鐵屑，經(jīng)紙帶式過(guò)濾機(jī)對(duì)濃縮液處理后，清液返回脫脂槽。對(duì)磷化槽液配置了全量過(guò)濾除渣系統(tǒng)，將含高濃度磷化渣的磷化液從磷化槽底部錐斗中泵入到除渣系統(tǒng)的壓濾室，經(jīng)過(guò)壓濾、吹干、刮渣處理后，使磷化槽中渣含量120×10-6。42電泳線421 室體 電泳工區(qū)設(shè)置雙側(cè)過(guò)道，U

12、F水洗II工區(qū)設(shè)置單側(cè)過(guò)道。在電泳工區(qū)和電泳后通道內(nèi)有送排風(fēng)系統(tǒng)，其中電泳工區(qū)送排風(fēng)口沿電泳槽側(cè)均布，以降低電泳室體內(nèi)的有機(jī)溶劑濃度。422工藝槽 電泳槽體用65 mm厚碳鋼制作，6 mm厚的環(huán)氧玻璃鋼做襯里，用20000 V的高，藍(lán)試驗(yàn)襯里的瞬間放電性，保證襯里的絕緣性能。其他工藝槽的槽體材質(zhì)為4 厚的SUS304不銹鋼。423超濾裝置、直流電源和陽(yáng)極 超濾裝置采用進(jìn)口卷式膜管，車身電泳后清洗需要的新鮮超濾液量為2×10-3 m3(m2·min)，具有對(duì)單根膜管反沖洗功能。電泳直流電源采用國(guó)產(chǎn)設(shè)備，參數(shù)為l 500 A450 V，輸出電壓連續(xù)可調(diào)，共3套。陽(yáng)極采用3段電壓

13、，車身入槽后通電。陽(yáng)極采用管式陽(yáng)極，陽(yáng)極(含底部陽(yáng)極)與陰極面積比為1：4。43烘干設(shè)備 烘干設(shè)備包括電泳、中涂、面漆烘干室，采用型結(jié)構(gòu)。 烘干室保溫層厚度為150 ，內(nèi)皮材料為滲鋁鋼板，外皮材料為鍍鋅波紋板。保溫材料采用密度為120 kgm3的礦物棉。431 加熱系統(tǒng) 加熱系統(tǒng)采用獨(dú)立區(qū)域加熱器，加熱器包括燃燒器、換熱器、嵌入式防爆離心風(fēng)機(jī)、過(guò)濾器、電氣控制等部件。 輻射升溫區(qū)采用燃燒產(chǎn)生的高溫?zé)煔庵苯蛹訜彷椛浒?。?duì)流升溫區(qū)和保溫區(qū)采用間接加熱，進(jìn)入烘干室的熱空氣要經(jīng)過(guò)兩次過(guò)濾，即在加熱器內(nèi)經(jīng)過(guò)換熱器后進(jìn)行第1次過(guò)濾，在烘房的內(nèi)部風(fēng)管出風(fēng)口進(jìn)行第2次過(guò)濾，過(guò)濾等級(jí)為EU8。烘干室從冷態(tài)達(dá)到工

14、作溫度的升溫時(shí)間為l h，并有緊急情況下降溫能力，即在2 h內(nèi)可冷卻到45。烘干室進(jìn)出口升降機(jī)上方均布置熱頂，以防止烘房出入口的油煙冷凝。432廢氣焚燒系統(tǒng) 3個(gè)烘干室共用1套R(shí)TO廢氣焚燒系統(tǒng)，廢氣處理量為40 000 m3h，該系統(tǒng)由3個(gè)蓄熱室、一個(gè)氧化室和1個(gè)過(guò)濾室組成。3個(gè)蓄熱室輪流進(jìn)行蓄熱、放熱并執(zhí)行反吹清扣功能，氧化室氧化分解廢氣，過(guò)濾室對(duì)進(jìn)入蓄熱室的廢氣進(jìn)行過(guò)濾。433 強(qiáng)冷室采用致冷后的冷空氣進(jìn)行強(qiáng)冷，在強(qiáng)冷室的致冷箱內(nèi)，空氣經(jīng)過(guò)EU4過(guò)濾、表冷段致冷、EU8過(guò)濾后進(jìn)入強(qiáng)冷室。44水性底色漆閃干室采用直通式烘干室結(jié)構(gòu)。閃干室在05 h內(nèi)可從冷態(tài)達(dá)到丁藝溫度。在升溫區(qū)加熱箱內(nèi)，新

15、鮮空氣經(jīng)EU4過(guò)濾器表冷段加熱段Eu8過(guò)濾，然后由風(fēng)機(jī)送入升溫區(qū)室內(nèi)風(fēng)管，經(jīng)送風(fēng)口 EU8過(guò)濾器后進(jìn)入閃干室內(nèi)，送風(fēng)溫度為70，含濕量0015 kgkg干空氣。在保溫區(qū)加熱箱內(nèi)，循環(huán)空氣進(jìn)入加熱箱經(jīng)過(guò)換熱器、EU8過(guò)濾器后，由風(fēng)機(jī)送入保溫區(qū)室內(nèi)風(fēng)管，經(jīng)送風(fēng)口EU8過(guò)濾器后進(jìn)入閃干室內(nèi)，送風(fēng)溫度為90。閃干后的強(qiáng)冷室使用經(jīng)致冷后的冷空氣使車身溫度35。45車底噴涂線 采用以反向滑橇輸送機(jī)為輸送設(shè)備的間歇通過(guò)式結(jié)構(gòu)。沿整個(gè)室體布置送排風(fēng)，送風(fēng)由上位空氣供應(yīng)裝置供應(yīng)。46噴漆線及配套設(shè)備 噴漆線包括中涂、底色漆和清漆等3條生產(chǎn)線。461 空氣供應(yīng)裝置 該裝置由進(jìn)風(fēng)段、初效過(guò)濾段、表冷段、加熱段、加濕

16、段、風(fēng)機(jī)段、均流段、消聲段、中效過(guò)濾段、亞高效過(guò)濾段和出風(fēng)段等組成，負(fù)責(zé)向噴漆窒提供經(jīng)調(diào)溫、調(diào)濕后的李氣。在夏季，高溫高濕的室外空氣在表冷段經(jīng)過(guò)冷卻除濕后，再在加熱段進(jìn)行等濕升溫，使空氣溫、濕度滿足噴漆的要求。在冬季，低溫低濕的室外空氣在加熱段經(jīng)過(guò)等濕升溫后，再在加濕段進(jìn)行等焓加濕，使奪氣溫、濕度滿足噴漆的要求。為了節(jié)能，將打磨室和噴漆線的擦凈室的供風(fēng)進(jìn)行回用，將其送風(fēng)量的65過(guò)濾后返回到對(duì)應(yīng)的空氣供應(yīng)裝置進(jìn)風(fēng)口。462動(dòng)、靜壓室和噴漆室來(lái)自夸氣供應(yīng)裝置的窄氣經(jīng)動(dòng)、靜，K室后形成均勻的層流進(jìn)入噴漆室內(nèi)，靜壓室底部過(guò)濾層的過(guò)濾等級(jí)為EU5。噴漆竄體壁板為12 mm的5US304-4<銹鋼板

17、和6 mm的夾膠玻璃，室體兩側(cè)外壁f：裝有熒光燈箱，通過(guò)玻璃窗照射到室體內(nèi)部，在人工噴涂和檢查補(bǔ)漆工區(qū)布置有噴漆槍站。463文丘里漆霧捕捉系統(tǒng)進(jìn)入噴涂區(qū)的氣流環(huán)繞車身，將噴漆時(shí)產(chǎn)牛的漆霧向下帶入漆霧捕捉系統(tǒng)。該系統(tǒng)通過(guò)文氏口效應(yīng)將水流充分霧化，水霧與氣流中的漆霧通過(guò)碰撞、混合，漆霧被水霧捕捉凝聚成含漆霧的水滴，然后通過(guò)降低風(fēng)速和用擋水板使風(fēng)向多次轉(zhuǎn)變，水滴從氣流中分離出來(lái)落入水槽中，捕捉漆霧的效率達(dá)98以上，被凈化后的空氣由排風(fēng)機(jī)送入70 m高的煙囪排放。5 涂裝主要設(shè)備的計(jì)算5.1電泳槽 電泳槽是電泳涂裝作業(yè)的浸槽，形狀有船型和矩形兩種。船型電泳槽適用于大量流水連續(xù)式生產(chǎn)。其兩端的斜坡長(zhǎng)度取

18、決于被涂物出入槽的角度，平段的長(zhǎng)度根據(jù)鏈速和泳涂時(shí)間確定。根據(jù)輸送被涂物的軌跡，求取必要的最小限度的主槽形狀。為保證槽液較好的攪拌狀態(tài)和最佳的極間距，電泳槽容納被涂物要留有間距。 平段長(zhǎng)度：L=1.45×3=4.35m 電泳槽的液面到槽沿的距離為250 mm，車頂?shù)揭好婢嚯x為300 mm。車底到槽底的距離為500mm，底座的高度為250mm，車身距槽壁的距離為500 mm。所以電泳槽本體：2700mm×2450mm×（400010000)mm。5.2 噴漆室 噴涂室的大小首先取決于噴涂作業(yè)間的大小。再根據(jù)選用的噴漆室的類型和供、排風(fēng)系統(tǒng)的布置方式來(lái)確定其外形尺寸。

19、噴涂作業(yè)間的大小與被涂物外形和大小、生產(chǎn)方式、噴涂工位的布置等因素有關(guān)。 噴涂室的噴涂作業(yè)間內(nèi)尺寸：寬度（W）=被涂物寬度+作業(yè)區(qū)寬度（0.81.5m）×2 所以，W=4.7m 高度（H）=被涂物高度+工件離格柵板距離(0.30.5m)+工件離頂棚的高度（1.52.0m） 所以，H=3.4m 長(zhǎng)度（L）=單件噴涂工時(shí)（min）×輸送鏈速度(m/min)+工件距出入口距離(0.61.0m)×2 所以，L=5.71噴涂室斷面的決定:(1) 被涂物的高度：1400。(2) 被涂物的寬度：旋轉(zhuǎn)時(shí)的最大寬度:5100(3) 被涂物頂離輸送鏈軌頂高度：1500(4) 被涂物下端至水槽間距：300(5) 水槽高度：400(6) 噴涂作業(yè)區(qū)寬度：1000(7) 工件至水幕間距：400(8) 凈化室：600(9) 供風(fēng)室：4506. 涂裝三廢處理 涂裝車間產(chǎn)生的“三廢”廢水，廢氣，廢渣主要危害會(huì)對(duì)環(huán)境造成大氣污染和水質(zhì)污染。6.1大氣污染 造成大氣污染的主要物質(zhì)是煙塵、粉塵和有害氣體等。 涂裝車間廢氣主要由噴漆室、流平室、烘干室處產(chǎn)生，主要有揮發(fā)性溶劑、涂料粉塵、熱分解產(chǎn)物、燃燒廢氣等。 廢氣處理方法：直接燃燒法、觸媒氧化分解法、活性炭等吸附劑的吸附法、水洗。6.2水質(zhì)污染 廢水有：