摩托車配件涂裝車間設(shè)計(jì)

1、 車間設(shè)計(jì)說明書題 目： 摩托車配件涂裝車間設(shè)計(jì) 院： 化學(xué)化工學(xué)院 專業(yè)： 應(yīng)用化學(xué) 班級： 1001 學(xué)號： 201006180122 學(xué)生姓名： 張 濤 導(dǎo)師姓名： 易 翔 完成日期： 2013.11.182013.12.1 車間設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書院部： 化學(xué)化工 專業(yè)： 應(yīng)用化學(xué) 班級： 應(yīng)化0902 姓名： 谷志成 同組人員姓名： 張濤,李墻 一 課程設(shè)計(jì)題目：摩托車配件涂裝車間設(shè)計(jì)二 課程設(shè)計(jì)內(nèi)容及設(shè)計(jì)要求：1 設(shè)計(jì)年產(chǎn)量為10萬輛摩托車的涂裝車間，包括油箱、塑料件、車架等配件的涂裝處理，確定工藝規(guī)范，計(jì)算設(shè)備尺寸和用量。2 繪制工藝流程圖和車間平面布置圖。3 繪制工件烘干室設(shè)備圖

2、和噴漆室示意圖。4 編制設(shè)計(jì)說明書。三課程設(shè)計(jì)時(shí)間安排：11月18日至12月1日第一周 查閱文獻(xiàn)資料，確定設(shè)計(jì)方案，進(jìn)行工藝設(shè)計(jì)與計(jì)算。第二周 繪制車間平面布置圖和相關(guān)設(shè)備圖，編制設(shè)計(jì)說明書。第三周四 主要參考資料：1防護(hù)工藝設(shè)計(jì)，肖鑫編，院內(nèi)講義。2涂裝工藝學(xué)，張學(xué)敏，化學(xué)工業(yè)出版社。指導(dǎo)教師： 易翔教研室主任： 2012年11月18日目 錄一、前言····················

3、83;············································1二、工藝設(shè)計(jì)····&#

4、183;·················································&#

5、183;··22.1 工藝流程··············································

6、;·········22.2 摩托車車架等鋼件涂裝工藝規(guī)范································22.3塑料件涂裝工藝規(guī)范···

7、83;········································5三、工藝設(shè)計(jì)計(jì)算········

8、···········································73.1 生產(chǎn)綱領(lǐng)·····

9、83;·················································73.

10、2 工作制度和年時(shí)基數(shù)·········································73.3 生產(chǎn)節(jié)奏·····

11、3;··············································73.4 所需生產(chǎn)線及線速·

12、83;··········································7四、涂裝工藝設(shè)計(jì)······

13、···············································84.1 工藝流程圖·&#

14、183;·················································&#

15、183;84.2 車間平面布置圖···············································10

16、五、涂裝設(shè)備的設(shè)計(jì)和選擇·········································105.1 涂裝前處理設(shè)備·····

17、;········································105.2 陰極電泳設(shè)備········

18、;······································115.3 噴漆設(shè)備··········&

19、#183;········································135.4 烘干室·······

20、3;·················································145.

21、5 電氣設(shè)計(jì)·················································

22、····145.6 主要工藝設(shè)備一覽表···································14六、摩托車的清潔生產(chǎn)······

23、83;·····································156.1 清潔生產(chǎn)的概念··········&#

24、183;···································156.2摩托車涂裝的清潔生產(chǎn)············

25、;························15七、總結(jié)·························

26、;······································17八、參考文獻(xiàn)··········

27、83;················································18前言摩托車同汽

28、車一樣是現(xiàn)代交通工具之一，外表面80%以上是涂裝表面。涂層外觀、鮮艷性、光澤、顏色等的優(yōu)勢是人們對摩托車質(zhì)量的直觀評價(jià)，因此它將直接影響摩托車的市場競爭能力。另外，涂裝也是提高摩托車產(chǎn)品的耐蝕性和延長摩托車使用壽命的主要措施之一。因此摩托車制造行業(yè)越來越重視產(chǎn)品的涂裝，尤其是摩托車鋼件和塑料覆蓋件的涂裝已成為摩托車制造要求最好的工業(yè)過程之一。摩托車涂裝的作用 同一般工業(yè)涂料一樣，摩托車涂料具有保護(hù)作用，裝飾作用兩大功能外，還具有一些特殊作用和標(biāo)識作用。 摩托車的主要材質(zhì)有車架及油箱等鋼鐵件和ABS塑料件，而車架及油箱被塑料覆蓋，只要求有防護(hù)性，可按汽車車架類似的處理工藝。在整個的摩托車涂裝工藝

29、里主要的涂裝部分是摩托車車架和油箱以及塑料件的涂裝，其中由于工件形狀及防護(hù)要求的不同，使得油箱的涂裝為其中的最難處理的一部分。根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)的要求，設(shè)計(jì)年產(chǎn)量為10萬輛摩托車的涂裝車間，包括油箱、塑料件、車架等配件的涂裝處理，確定工藝規(guī)范，計(jì)算設(shè)備尺寸和用量。ABS塑料為非導(dǎo)體，不能直接電鍍，必須先噴導(dǎo)電漆使其表面能夠?qū)щ姡崆疤幚淼暮脡闹苯佑绊懲繉淤|(zhì)量，所以必須先對其進(jìn)行除油、靜電除塵、去除應(yīng)力等一系列嚴(yán)格的前處理。摩托車車架及油箱涂裝采用現(xiàn)在熱門的底面合一的陰極涂裝方法。底面合一陰極電泳涂料是在原來的底面合一陰極電泳涂料舊的基礎(chǔ)上改進(jìn)過來的，主要從主體樹脂的分子架構(gòu)，分子量分布及生產(chǎn)工藝方面

30、進(jìn)行了優(yōu)化，使其漆膜流平性、光澤得到大幅提高，并且其他槽液性能及漆膜性能也得到相應(yīng)提高。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、各工序鍍液的維護(hù)管理等。選擇和計(jì)算各工序所采用的鍍槽的尺寸及數(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、工藝流程布置圖、以及鍍槽的設(shè)計(jì)圖，最后對所設(shè)計(jì)的內(nèi)容進(jìn)行評述。二、工藝設(shè)計(jì)2.1 工藝流程2.1.1 摩托車車架等鋼件涂裝工藝流程拋具丸除銹上掛預(yù)脫脂（噴）脫脂（浸）水洗（噴）水洗（浸）表調(diào)（浸）磷化處理（浸）水洗（噴）水洗（浸）純水洗（浸出槽噴）電泳一次

31、回收二次回收UF水洗UF水洗水洗水洗水洗純水洗烘干強(qiáng)冷下件。2.1.2 ABS塑料涂裝工藝流程 涂裝前處理（脫脂、表調(diào)）-靜電除塵消應(yīng)力噴導(dǎo)電漆空氣或靜電噴涂底漆晾干烘干冷卻細(xì)打磨及貼花罩光晾干烘干冷卻打磨拋光檢驗(yàn)及包裝2.1.3油箱涂裝工藝流程 脫脂除銹表調(diào)磷化鈍化脫水烘干表面檢查隱蔽除塵涂底漆晾干烘干冷卻打磨刮膩?zhàn)拥淄繉訖z查隱蔽除塵手工空氣或自動靜電噴涂鋁粉補(bǔ)正晾干手工空氣或靜電噴涂透明紅補(bǔ)正流平涂抹固化冷卻檢查貼花罩光晾干烘干冷卻打磨拋光檢驗(yàn)成品2.2 摩托車車架等鋼件涂裝工藝規(guī)范2.2.1 拋丸除銹利用高速旋轉(zhuǎn)的拋丸器的葉輪，將直徑為0.21.0 mm的丸粒，拋到工件表面，依靠高速丸粒

32、對工件表面的沖擊和摩擦達(dá)到除銹的目的。對于摩托車車架而言，選用丸粒直徑為0.30.5 mm，拋丸速度為80m/min，經(jīng)拋丸的車架可施涂防銹底漆再加噴涂面漆，或經(jīng)磷化處理實(shí)施底面合一電泳涂裝。2.2.2 預(yù)脫脂車架上有的部件是機(jī)加工出來的，有的是油壓機(jī)壓出來的，油污狀況不同，存放的時(shí)間也不同，有的部件油污已干，有的部件還滴油，因此要采用浸漬式將油污浸泡松軟，并脫去一部分油污，脫脂液溫度控制在60左右，時(shí)間58 min，濃度5060（SF-301）。2.2.3 脫脂 預(yù)脫脂后大部分油已剝離基體，但仍存有一層薄薄的灰垢，單靠脫脂液是無法清理掉，因此，利用噴淋式脫脂將車架及油箱表面的殘油灰垢沖掉，脫

33、脂液的濃度不需要太高，2030即可，但噴射壓力必須大于0.15 MPa，脫脂液溫度控制在40，時(shí)間2 min左右。2.2.4 水洗 經(jīng)過二道浸漬水洗后，表面應(yīng)光亮、清潔，浸入水中無油花飄出水面。自來水噴洗，10s左右。2.2.5 表調(diào)表調(diào)在常溫下3060s即可完成，良好的表調(diào)可以使磷化膜結(jié)晶致密，表調(diào)不良時(shí)，工件表面發(fā)花，影響磷化膜的耐蝕性。表調(diào)劑：pH 7.27.5；或純水。管理水質(zhì)和雜質(zhì)顆粒，每周更換兩次。2.2.6 鋅系磷化磷化液總酸度（）1625，游離酸0.40.6，促進(jìn)劑添加量為2.03.5，磷化時(shí)間3 min。陰極電泳涂裝前磷化膜的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)：外觀: 目測應(yīng)均勻、致密、無銹；磷化膜質(zhì)

34、量； 應(yīng)在23g/m2范圍內(nèi)；結(jié)晶細(xì)度： 小于10m；P比: 85%以上（即膜中Zn2Fe(PO4)2·H2O含量高，耐堿性好）；Ni含量: 20 mg/m2以上；2.2.7 水洗磷化后車車架表面有輕微的掛灰，要先用自來水浸洗，以清洗車架表面、腔體內(nèi)以及管件內(nèi)化學(xué)反應(yīng)殘留物，最后一道水洗要求用去離子水（電導(dǎo)率2 0 uscm）清洗掉車架上的各種陰離子、陽離子，以達(dá)到不污染電泳槽。車架的滴水電導(dǎo)率30 uscm。電泳涂裝，時(shí)間大約60s，監(jiān)測水質(zhì)，每周更換一次。2.2.8 電泳電泳涂裝是一個系統(tǒng)工程，各單臺設(shè)備必須相互匹配。通常由整流器、循環(huán)泵、超濾裝置、熱量交換裝置、陽極箱（或陽極棒

35、）、電泳漆槽、袋式過濾機(jī)等組成。2.2.8.1工藝參數(shù)電泳直流電壓：150300 ；槽液溫度：2630；槽液電導(dǎo)：（12001600）uscm；槽液固體分：1820；pH值：5.86.7電泳時(shí)間: 23 min。極距與極比：極距為150800 mm ；S陰:S陽 = 4：12.2.8.2工藝管理?xiàng)l件電壓：電泳涂裝采用的是定電壓法，設(shè)備相對簡單，易于控制。電壓對漆膜的影響很大；電壓越高，電泳漆膜越厚，對于難以涂裝的部位可相應(yīng)提高涂裝能力，縮短施工時(shí)間。但電壓過高，會引起漆膜表面粗糙，烘干后易產(chǎn)生“橘皮”現(xiàn)象。電壓過低，電解反應(yīng)慢，漆膜薄而均勻，泳透力差。電壓的選擇由涂料種類和施工要求等確定。一般

36、情況下，電壓與涂料的固體分及漆溫成反比，與兩極間距成正比。因此一般控制在150300 。槽液溫度： 一般陰極電泳的溫度控制在2630。由于電泳涂裝時(shí)，一部分電能轉(zhuǎn)化為熱能，槽液溫度總是不斷升高，應(yīng)設(shè)置換熱系統(tǒng)，將槽液溫度控制在±1的范圍內(nèi)，防止涂層質(zhì)量的不穩(wěn)定。電導(dǎo)： 控制在12001600 uscm。剛配好的鍍液，電導(dǎo)率可能超過1600 uscm，因此，剛配好的鍍液可利用UF排出濾液以降低電導(dǎo)率。固體分含量： 固體分以保持在18%20%為佳。槽液固體分對槽液的穩(wěn)定性、泳透力及涂膜厚度和外觀質(zhì)量等都有影響。當(dāng)固體分低時(shí)，槽液穩(wěn)定性差，顏料沉積嚴(yán)重，泳透力下降，最終使得涂膜薄而粗糙，并

37、產(chǎn)生針孔，防護(hù)性差。固體分含量過高時(shí)涂膜厚度增加，電滲性能下降，涂抹粗糙，出現(xiàn)橘皮，固體份偏高時(shí)加純水補(bǔ)充。電泳時(shí)間： 漆膜厚度隨著電泳時(shí)間的延長而增加，但當(dāng)漆膜達(dá)到一定厚度時(shí)，繼續(xù)延長時(shí)間，也不能增加厚度，反而會加劇副反應(yīng)；反之，電泳時(shí)間過短，涂層過薄。電泳時(shí)間應(yīng)根據(jù)所用的電壓，在保證涂層質(zhì)量的條件下，越短越好。一般工件電泳時(shí)間為1至3分鐘，這里采用23 min。pH值： pH值過高，新沉積的涂膜會再溶解，漆膜變薄，電泳后沖洗會脫膜。PH值過低，工件表面光澤不一致，漆液的穩(wěn)定性不好，已溶解的樹脂會析出，漆膜表面粗糙，附著力降低。一般要求施工過程中，pH值控制在7.58.5之間。在施工工程中，

38、由于連續(xù)進(jìn)行電泳，陽離子的銨化合物在涂料中積蓄，導(dǎo)致pH值的上升。可采用補(bǔ)加低pH值的原液，更換陰極罩蒸餾水，用離子交換樹脂除去銨離子，采用陽極罩等方法降低pH值。若pH值過低時(shí)，可加入乙醇銨來調(diào)節(jié)。極距與極比：工件與電極之間電泳涂料液的電阻隨極距的增加而增大。由于工件具有一定形狀，在極距近時(shí)會產(chǎn)生局部大電流，造成涂膜厚薄不均；在極距過遠(yuǎn)時(shí)，電流強(qiáng)度太低，沉積效率差。電泳涂裝極距一般在150800 mm之間。陰極電泳時(shí)，工件與電極的面積比為4：1。2.2.9 回收電泳漆的優(yōu)點(diǎn)之一就是利用率高，因此回收工作非常重要。第一道回收采用超濾液或去離子水，回收液可用于補(bǔ)充槽液蒸發(fā)產(chǎn)生的液位差，需要注意的

39、是回收液不能被外界的其他化學(xué)原料污染，否則就會破壞電泳槽的穩(wěn)定。經(jīng)過兩道回收后，車架要用清水進(jìn)行最后噴淋式清洗，使其表面徹底干凈。2.2.10 水洗 潔凈超濾液洗和潔凈去離子水洗流下的液體分別流入循環(huán)超濾液槽和循環(huán)去離子水槽中繼續(xù)使用。超濾水洗沖掉工件表面粘附的電泳漆。2.2.11 脫水烘干一般情況下，在最低的烘干溫度和時(shí)間條件下能使工件表面的漆膜完全地發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)，并不影響其耐腐蝕性、機(jī)械強(qiáng)度和附著力，該烘干溫度和時(shí)間即為最合適的烘干條件。如果烘干溫度過低或時(shí)間過短，則漆膜交聯(lián)反應(yīng)不完全，就會影響烘干后漆膜的性能。反之，已交聯(lián)的漆膜就會越發(fā)生熱分解，嚴(yán)重時(shí)漆膜變脆，甚至脫落。電泳漆膜是水性濕

40、態(tài)膜，先進(jìn)入100140區(qū)域脫水35 min，再進(jìn)入（180±5）的烘干區(qū)烘20 min，這樣漆膜才能發(fā)生充分交聯(lián)反應(yīng)，達(dá)到相應(yīng)的硬度和附著力。如果烘干溫度低或時(shí)間不夠，漆膜硬度低甚至夾生，附著力也達(dá)不到要求。如果溫度超過200，漆膜容易變脆，柔韌性下降，漆膜也會失去原有光澤，影響整體外觀效果。特殊要求: 在烘干過程中，為防止漆膜水分急劇地?fù)]發(fā)而產(chǎn)生針孔和桔皮，要求升溫段工件表面的平均溫升速度為 20min。 為避免工件表面的漆膜產(chǎn)生色差，要求工件表面上中下溫差 < 2.5oC； 設(shè)置廢氣燃燒裝置，將電泳漆烘干過程中產(chǎn)生的廢氣(主要是醇類溶劑揮發(fā)物醇類裂解物和有機(jī)氯化物)直接燒

41、掉。2.3塑料件涂裝工藝規(guī)范2.3.1 預(yù)脫脂（噴） 控制溫度在60，處理時(shí)間為1 min，選用中性或弱堿性脫脂劑，清除工業(yè)廢渣整平表面，除去部分油脂。 2.3.2 脫脂一般采用含有表面活性劑的水系脫脂劑噴淋清洗，時(shí)間23 min，噴射壓力2030 PSI，溫度4555。脫脂配方含有磷酸鹽、硅酸鹽、表面活性劑、無機(jī)礦物質(zhì)等。脫脂劑在重復(fù)使用時(shí)，槽液中的雜質(zhì)、污物積累，會造成塑料表面污物的再次附著，影響涂層質(zhì)量，因此應(yīng)加強(qiáng)槽液的過濾與更新管理。水系脫脂劑脫脂效果好、質(zhì)量穩(wěn)定，但其排放的廢水中含有磷，同時(shí)它是一種低侵蝕產(chǎn)品，對低碳鋼材質(zhì)的槽體和設(shè)備內(nèi)部必須襯玻璃鋼，延長設(shè)備的使用壽命。 2.3.3

42、 表調(diào)通常以純水配槽，表面調(diào)整劑含有表面活性劑，經(jīng)脫脂、水洗、純水洗后的工件再經(jīng)表面調(diào)整劑浸洗或噴淋可以改善塑料件的表面狀態(tài)，如純水的表面張力為7.2Pa；使用表面調(diào)整劑后表面張力降低為3.1Pa，這樣經(jīng)表調(diào)后的塑料件表面不掛水滴，而為濕潤薄膜，均勻濕膜，去除污染防止起泡，使工件易于干燥。2.3.4 靜電除塵 塑料極易帶靜電，記憶吸附灰塵，用一般方法不宜奏效，使用離子化風(fēng)吹除塵，可瞬間中和塑料制品上的靜電，使吸附灰塵易吹落，效果好。 2.3.5 噴導(dǎo)電漆 靜電涂裝較空氣涂裝可節(jié)約涂料成本。為了使非導(dǎo)體被涂物具有導(dǎo)電性，于是采用空氣噴涂導(dǎo)電漆。 2.3.6晾干 閃干、流平6 min左右 2.3.

43、7細(xì)打磨及貼花 貼花是塑料件面涂后罩光之前為增添表面裝飾或作產(chǎn)品標(biāo)識而進(jìn)行的一道操作工序。貼花之前先用1000#以上水砂紙對烘干后的面涂表面進(jìn)行打磨，直到平整光滑，不允許出現(xiàn)砂紙劃痕和打磨露底等缺陷，其次用專用劃板在塑料件表面指定位置劃線，注意線條清晰、準(zhǔn)確，不允許劃傷漆膜，然后按劃線的位置準(zhǔn)確粘貼彩條，對易產(chǎn)生氣泡的彩條必須用專用刮板刮貼，貼花合格后不應(yīng)出現(xiàn)折皺、氣泡。 2.3.8 打磨拋光 主要為消除罩光后漆膜表面的局部表面缺陷，使涂層具有柔和、穩(wěn)定的光澤，漆面更加平滑，進(jìn)一步提高外光裝飾性。 摩托車覆蓋件的拋光一般是在漆膜干透后，再蘸拋光膏在涂層表面上，用電動拋光機(jī)進(jìn)行多次拋光獲得平滑光

44、亮的表面為止。電動拋光機(jī)轉(zhuǎn)速一般為2400r/min。三、工藝設(shè)計(jì)計(jì)算3,43.1 生產(chǎn)綱領(lǐng)本設(shè)計(jì)生產(chǎn)綱領(lǐng)為10萬臺/年(按日產(chǎn)合格配件400套計(jì)算)；設(shè)備負(fù)荷率:85% ；面漆返修率: 10%。3.2 工作制度和年時(shí)基數(shù)3.2.1 工作制度工作制度：本設(shè)計(jì)采用兩班制。3.2.2 年時(shí)基數(shù)年時(shí)基數(shù)：年時(shí)基數(shù)以250天計(jì)，兩班制每班的工作時(shí)間為8h，每天工作的時(shí)間為2×8=16h，工位年時(shí)基數(shù)為250×16=4000h。3.3 生產(chǎn)節(jié)奏生產(chǎn)節(jié)奏是指平均多長時(shí)間涂裝一件產(chǎn)品，可用下式計(jì)算求得：式中：t生產(chǎn)節(jié)奏，分鐘·件-1；M年生產(chǎn)任務(wù)，套·年-1；n套產(chǎn)品

45、的涂漆件數(shù)；合格率，%；T年時(shí)基數(shù)，小時(shí)；e設(shè)備利用系數(shù)(或稱開工率)，涂裝設(shè)備的利用系數(shù)一般為8085%。本設(shè)計(jì)M=100000套/年，n=1，=90%，T=4000h，e=85%，將數(shù)據(jù)代入式中，得：t=60×4000×0.85×0.90×/100000×1=1.836分鐘/套。3.4 所需生產(chǎn)線及線速3.4.1 生產(chǎn)線由于摩托車配件分為多種材質(zhì)，本設(shè)計(jì)采用三條生產(chǎn)線，分別是車架經(jīng)過拋丸除銹處理(A0線)、摩托車車架陰極電泳生產(chǎn)線(簡稱A線)以及塑料件靜電噴涂生產(chǎn)線(簡稱B線)?？紤]到設(shè)備投資及生產(chǎn)效率等問題，生產(chǎn)線皆采用步進(jìn)式。3.4.2

46、 生產(chǎn)線線速步進(jìn)式生產(chǎn)線按生產(chǎn)節(jié)奏運(yùn)行。四、涂裝工藝設(shè)計(jì)1本設(shè)計(jì)采用兩層的平面布置。包括摩托車車架陰極電泳生產(chǎn)線(簡稱A線)、塑料件靜電噴涂生產(chǎn)線(簡稱B線),車架經(jīng)過拋丸除銹處理(A0線)后,再上A線進(jìn)行電泳處理。一層為一般清潔區(qū),包括A線的預(yù)處理A0線以及B線的制冷機(jī)組、壓縮空氣處理裝置、消防系統(tǒng)的泵站,同時(shí)還布置有非清潔區(qū),如噴漆室的循環(huán)水除漆區(qū),該區(qū)域用隔墻與其他區(qū)域完全隔離。二層為清潔區(qū),是涂裝車間的主要作業(yè)面,包括A線和B線。4.1 工藝流程圖產(chǎn)品流程:如圖4-1所示：圖4-1 產(chǎn)品流程圖生產(chǎn)工藝流程：A0線生產(chǎn)工藝流程:如圖:4-2所示：圖4-2 A0線生產(chǎn)工藝流程圖A線生產(chǎn)工藝

47、流程:如圖4-3所示：圖4-3 A線生產(chǎn)工藝流程圖B線生產(chǎn)工藝流程:如圖4-4所示：圖4-4 B線生產(chǎn)工藝流程圖4.2 車間平面布置圖涂裝車間陰極電泳生產(chǎn)線(A線)和靜電噴涂生產(chǎn)線(B線)平面布置如附圖(1)所示。五、涂裝設(shè)備的設(shè)計(jì)和選擇1,3,55.1 涂裝前處理設(shè)備對于摩托車涂裝,前處理是其重要組成部分。涂裝前處理包括預(yù)清理、脫脂、表調(diào)、磷化、水洗等工序。為了獲得良好的涂裝質(zhì)量,滿足涂層抗腐蝕性及外觀裝飾性的要求,經(jīng)前處理后的產(chǎn)品,應(yīng)無油、無銹,磷化膜均勻細(xì)致,浮灰及殘存游離離子徹底清除。因而在整個涂裝線的設(shè)計(jì)中,涂裝前處理及相關(guān)設(shè)備的選擇及運(yùn)行參數(shù)控制就特別重要。前處理設(shè)備主要由各溶液處

48、理槽、棚體、接水盒、各槽噴射或攪拌管路、槽液溫度控制系統(tǒng)、脫脂液油水分離裝置、磷化沉淀過濾系統(tǒng)、藥液補(bǔ)給裝置、排風(fēng)裝置等組成。5.1.1 噴射式前處理噴射處理方法是涂漆前及電泳涂漆后表面處理的工藝方法,其過程是用水泵將處理槽液噴射到工件表面,借助于機(jī)械沖刷,加速化學(xué)作用來完成脫脂、除銹、磷化、鈍化及電泳涂漆后的沖洗等表面處理工序。連續(xù)通過式噴射處理流水線具有占地面積小、熱能損耗小,設(shè)備投資低等優(yōu)點(diǎn),故本設(shè)計(jì)選用連續(xù)通過式噴射處理流水線。5.1.2 槽液加熱裝置前處理工序中如脫脂、表調(diào)、磷化等都需要加熱到一定的工藝溫度。加熱的方式有直接加熱和間接加熱,直接加熱就是把蒸汽直接通入被加熱的液槽中,槽

49、液升溫快,熱效率高,但槽液被加熱介質(zhì)稀釋,除了熱水槽可采用外,其他液槽不適用。間接加熱就是利用熱交換器進(jìn)行加熱。除磷化工位外,其他工位均采用槽內(nèi)板式熱交換器進(jìn)行加熱。在磷化處理形成磷化膜的同時(shí),會生成有害的磷化渣。在影響磷化渣生成的諸多因素中,磷化液的溫度是個重要因素,溫度越高渣量越多。當(dāng)用蒸汽間接加熱磷化液時(shí),由于蒸汽溫度都在100以上,很容易在加熱器表面使磷化液瞬間過熱,產(chǎn)生大量的磷化沉渣,除造成換熱器堵塞外,磷化液老化加劇,影響使用壽命。因此,磷化工位采用槽外板式熱交換器,用溫度在70左右的熱水與磷化液進(jìn)行槽外熱交換。槽液的溫度控制系統(tǒng)由熱電阻、溫控儀、氣動調(diào)節(jié)閥組成。溫控儀根據(jù)熱電阻傳

50、來的信號來控制氣動調(diào)節(jié)閥的開度,使槽液穩(wěn)定在設(shè)定的溫度范圍之內(nèi)。5.1.3 油水分離設(shè)備油水分離設(shè)備的作用是將脫脂液中的油和水分開,排掉油分,并將除油后的脫脂液返回脫脂槽,使脫脂槽中的油分控制在工藝允許的范圍內(nèi),提高脫脂液的除油效果和延長脫脂液的使用壽命,降低脫脂劑的消耗。油水分離設(shè)備按除油方式可分為:高溫?zé)岱蛛x、超濾膜分離、填料型分離等幾種。結(jié)合三種設(shè)備優(yōu)缺點(diǎn)，本設(shè)計(jì)采用填料型油水分離器。5.1.4 磷化除渣設(shè)備磷化過程中會產(chǎn)生很多沉淀物,如不及時(shí)清除會堵塞噴嘴和管道。本設(shè)計(jì)采用斜板沉淀槽，磷化液由水泵從磷化槽送至沉淀槽,從槽的錐斗部分進(jìn)料,磷化渣經(jīng)過一段時(shí)間沉積在沉淀槽的錐底,澄清后的磷化

51、液溢流回到磷化槽。在沉渣槽中部有多層排列的斜板,槽液在板間流動,縮短了沉降時(shí)間,提高了沉降效率。由于磷化除渣系統(tǒng)在前處理中所起的重要作用,同時(shí)考慮到B線大多時(shí)間是在生產(chǎn)塑料件,不需要磷化處理,故本設(shè)計(jì)A、B線共用一臺連續(xù)自動除渣機(jī),既滿足了生產(chǎn)需要,又節(jié)省了投資。磷化沉渣除渣系統(tǒng)圖見附圖(3)。5.2 陰極電泳設(shè)備陰極電泳涂裝是具有較高的附加值的涂裝設(shè)備,最先應(yīng)用于汽車車身的涂裝,后隨著陰極電泳涂料大量進(jìn)入我國市場,陰極電泳涂裝技術(shù)不斷革新,并在摩托車行業(yè)逐步推廣應(yīng)用。電泳涂裝系統(tǒng)一般由電泳槽(主槽+附槽)，備用槽，槽液循環(huán)過濾系統(tǒng)，超濾(UF)裝置，電極及極液循環(huán)系統(tǒng)，調(diào)溫系統(tǒng)，直流電源及供

52、電系統(tǒng)，涂料補(bǔ)給裝置，電泳后清洗裝置，電泳涂裝防塵室，電控柜等組成，同時(shí)與電泳涂裝前處理，電泳涂膜烘干爐，懸掛輸送系統(tǒng)組成電泳涂裝生產(chǎn)線。5.2.1 電泳槽及附槽本設(shè)計(jì)中電泳槽體的結(jié)構(gòu)為5mm鋼板作側(cè)壁板及底板,用型鋼作立柱及加強(qiáng)筋。主槽為矩形,槽體內(nèi)襯6mm環(huán)氧樹脂玻璃鋼襯里,使槽體絕緣,在玻璃鋼干態(tài)下耐電壓2萬伏。主槽內(nèi)設(shè)有涂料循環(huán)攪拌噴管,每根噴管上均設(shè)有碟閥,以調(diào)節(jié)其攪拌量。附槽設(shè)置在主槽的出槽端,也設(shè)有一根攪拌噴管,進(jìn)行循環(huán)攪拌。槽底和轉(zhuǎn)角部位都應(yīng)設(shè)計(jì)成流線型，盡量消除液流的死角。5.2.2 電泳槽液循環(huán)系統(tǒng)循環(huán)攪拌系統(tǒng)的作用是保證整個電泳槽內(nèi)的漆液成分和溫度均勻,防止產(chǎn)生沉淀,消除

53、電沉積過程中產(chǎn)生的氣泡,以保證涂層具有良好的外觀和保持電泳槽液的穩(wěn)定。槽液循環(huán)系統(tǒng)一般由循環(huán)過濾，循環(huán)熱交換過濾，超濾(UF)三條回路組成，保證液面流速0.20.3m/s，底部流速0.4m/s，管路流速3m/s，槽液循環(huán)次數(shù)46次。5.2.3 漆液轉(zhuǎn)移系統(tǒng)在進(jìn)行電泳槽內(nèi)部維修、消除涂料在槽內(nèi)的沉淀物和掉落工件、清理噴嘴等工作時(shí),必須將漆液全部抽出到轉(zhuǎn)移槽貯存。漆液轉(zhuǎn)移系統(tǒng)是電泳設(shè)備的必要組成部分。漆液轉(zhuǎn)移系統(tǒng)通常由轉(zhuǎn)移槽、攪拌系統(tǒng)和管道構(gòu)成。轉(zhuǎn)移槽為密封式矩形槽,所用材料為4.5mm鋼板,型鋼作立柱及加強(qiáng)筋,內(nèi)壁涂3mm厚環(huán)氧樹脂玻璃鋼襯里。頂蓋板上開有兩個檢修孔,內(nèi)設(shè)有攪拌管。5.2.4 溫

54、度調(diào)節(jié)系統(tǒng)由于電泳過程中會產(chǎn)生熱量,泵運(yùn)轉(zhuǎn)過程會產(chǎn)生熱量,還由于環(huán)境溫度變化、設(shè)備運(yùn)行或停止時(shí)的負(fù)荷變動等因素影響,槽液的溫度總會發(fā)生變化。為保證電泳涂漆的質(zhì)量,保證電泳槽液的穩(wěn)定,必須調(diào)節(jié)槽液溫度,使其相對穩(wěn)定。在選擇熱交換器時(shí),既要保證足夠的換熱面積,又要盡量提高熱交換器的板間漆液流速,避免漆液在其中沉淀，本設(shè)計(jì)選用板式熱交換器。冷凍機(jī)選用的是風(fēng)冷式冷水機(jī)組。5.2.5 電極裝置與極液循環(huán)系統(tǒng)本設(shè)計(jì)采用的電極裝置為管狀隔膜電極。在電泳過程中,陰極電泳漆液中的有機(jī)酸根穿過隔膜在電極上被還原,使其不能返回到漆液去,隨著極液循環(huán)的進(jìn)行被排出,從而調(diào)整漆液的pH值。極液循環(huán)系統(tǒng)的作用是將極液電導(dǎo)率

55、的值控制在一定的范圍內(nèi),從而保證電泳過程的正常進(jìn)行, 電泳涂裝過程中,隔膜電極中的極液導(dǎo)電率將會不斷升高,為了穩(wěn)定槽液電導(dǎo)率,排除槽液中多余的酸成分及其它雜質(zhì)離子,須對極液進(jìn)行連續(xù)的監(jiān)控和更換循環(huán)。在極液循環(huán)泵的出口管路上設(shè)置電導(dǎo)率控制儀,將極液的電導(dǎo)率控制在400800s/cm的范圍內(nèi),當(dāng)極液電導(dǎo)率超過此范圍時(shí),由電導(dǎo)率儀的信號控制電磁閥自動向極液槽內(nèi)注加純水,溢流排放部分極液,以保持極液電導(dǎo)率的穩(wěn)定。5.2.6 電源供給系統(tǒng)電泳涂漆設(shè)備的電源供給系統(tǒng)包括電源接地裝置、工件通電裝置、整流電源和電源導(dǎo)電機(jī)構(gòu)等部分。電泳的直流電源由整流電源提供,整流電源的容量為電壓300V、電流300A。電泳供

56、電采用一段電壓,連續(xù)帶電入槽的方式,供電形式為匯流銅排+導(dǎo)電刷。5.2.7 超濾系統(tǒng)超濾裝置是將電泳槽中的部分水分分離出來(即透過水)，用來清洗電泳涂層表面付著的浮漆,清洗水再返回電泳槽。消除電泳涂漆后沖洗水的排放,并收回電泳漆液,從而組成電泳涂漆的封閉循環(huán)沖洗系統(tǒng),電泳涂漆設(shè)備中必須設(shè)置超濾裝置。應(yīng)用超濾裝置后,還可通過排放部分超濾水將電泳槽液中的雜質(zhì)離子排除,使電泳漆液凈化。尤其是漆液更新周期較長時(shí),利用超濾裝置凈化漆液,能延長電泳漆的使用周期。5.2.8 電泳后水洗工件電泳后,在漆膜表面粘附有未發(fā)生電沉積的浮漆,若不用水沖洗干凈,不漆膜表面粗糙,而且會產(chǎn)生再溶解現(xiàn)象,使漆膜耐水性能變差。

57、電泳后水洗方式有噴射式和浸漬式兩種,為減少清洗水量,本設(shè)計(jì)采用多級清洗方式,多級清洗采用逆向供水方式。5.3 噴漆設(shè)備噴漆設(shè)備是塑料件靜電噴涂線的核心部件,包括靜電噴漆設(shè)備、噴漆室、供漆系統(tǒng)、空調(diào)送風(fēng)系統(tǒng)、排風(fēng)系統(tǒng)等。5.3.1 靜電噴漆設(shè)備靜電噴漆是籍直流高壓靜電場的作用,使帶有電荷的涂料微粒沉積在工件表面而形成漆膜的。采用靜電噴漆工藝不但能顯著提高產(chǎn)品的表面涂裝質(zhì)量,而且具有生產(chǎn)效率高、易于實(shí)現(xiàn)噴漆自動化、涂料利用率高、環(huán)境污染小以及能充分改善工人的勞動條件等優(yōu)點(diǎn)。本設(shè)計(jì)塑料件靜電涂裝線選用自動靜電涂裝機(jī)來完成工件的底漆噴涂。5.3.2 噴漆室噴漆室采用渦卷式水簾噴漆室,上送風(fēng)、下排風(fēng),空

58、氣經(jīng)空調(diào)送風(fēng)系統(tǒng)中的初效、中效2級過濾,并經(jīng)溫濕度處理后,從噴漆室頂部的靜壓箱經(jīng)過兩極過濾棉均勻送入,含漆霧空氣由噴漆室下部的循環(huán)水簾捕集。漆霧混于水中,加凝聚劑凝聚后,經(jīng)噴漆室外的廢漆處理裝置自動分離出,水循環(huán)使用。噴漆室示意圖見附圖(4)。5.3.3 供漆系統(tǒng)由于塑料件靜電噴涂線涂料噴涂量大,噴漆工位多,涂料易沉淀,供漆穩(wěn)定性要求高,故本設(shè)計(jì)供漆方式采用循環(huán)式供漆裝置。5.3.4 送風(fēng)系統(tǒng)和排風(fēng)系統(tǒng)為保證送入噴漆室的空氣恒溫恒濕、潔凈,本設(shè)計(jì)為噴漆室配備了空調(diào)送風(fēng)系統(tǒng)。排風(fēng)系統(tǒng)由氣水分離器、排風(fēng)機(jī)、風(fēng)管等組成。氣水分離是用來防止清洗漆霧的水滴進(jìn)入吸風(fēng)管道,設(shè)置在通風(fēng)裝置的吸口處。排風(fēng)機(jī)的風(fēng)

59、量與送風(fēng)量相當(dāng),選用離心防爆風(fēng)機(jī)。處理漆霧后的空氣由排風(fēng)系統(tǒng)直接排入大氣。5.4 烘干室本設(shè)計(jì)中兩條涂裝線中電泳漆烘干、塑料件前處理后脫水烘干、塑料件面漆烘干均采用燃?xì)鉄犸L(fēng)循環(huán)橋式通過式烘干爐。烘干室設(shè)計(jì)圖見附圖(5)。5.5 電氣設(shè)計(jì)本設(shè)計(jì)系統(tǒng)采用分組集中控制,即把全線分為懸鏈、前處理、烘干爐和電泳(噴涂室) 等各4組,這樣,兼顧了分散控制和集中控制的優(yōu)缺點(diǎn),既便于監(jiān)控維修,又不致控制線路過多過長。5.6 主要工藝設(shè)備一覽表本設(shè)計(jì)主要工藝設(shè)備如表5-1所示：表5-1 摩托車配件涂裝車間主要工藝設(shè)備一覽表設(shè)備作用具體設(shè)備備注拋丸除銹拋丸機(jī)拋丸機(jī)設(shè)自動除塵及回收篩選系統(tǒng)槽液加熱板式熱交換器磷化工

60、位采用槽外板式熱交換器,其他工位均采用槽內(nèi)板式熱交換器進(jìn)行加熱。油水分離填料型油水分離器操作簡便,投資少,不受槽液液位限制磷化除渣連續(xù)自動除渣機(jī)A、B線共用槽液溫度控制槽液溫度控制系統(tǒng)由熱電阻、溫控儀、氣動調(diào)節(jié)閥等組成陰極電泳車架陰極電泳線電泳設(shè)備由電泳槽(主槽+附槽)，備用槽，槽液循環(huán)過濾系統(tǒng)，超濾(UF)裝置，電極及極液循環(huán)系統(tǒng)，調(diào)溫系統(tǒng)，直流電源及供電系統(tǒng)，涂料補(bǔ)給裝置，電泳后清洗裝置，電泳涂裝防塵室，電控柜等組成靜電噴漆自動靜電涂裝機(jī)/靜電噴涂供漆系統(tǒng)循環(huán)式供漆裝置主要組成部分有涂料罐、循環(huán)泵及循環(huán)管道靜電噴涂送風(fēng)及排風(fēng)系統(tǒng)組合式空調(diào)器及氣水分離器、排風(fēng)機(jī)、風(fēng)管等/涂層烘干燃?xì)鉄犸L(fēng)循環(huán)

61、橋式通過式烘干爐A、B線均使用此類烘干爐尺寸：30000mm×3000mm×2500mm步進(jìn)式生產(chǎn)線各槽矩形槽尺寸：2500mm×2000mm×1500mm六、摩托車涂裝的清潔生產(chǎn)66.1 清潔生產(chǎn)的概念清潔生產(chǎn)是指不斷采取改進(jìn)設(shè)計(jì)、使用清潔的能源和原料、采用先進(jìn)的丁藝技術(shù)和設(shè)備、改善管理和綜合利用等措施，從源頭削減污染，提高資源利用率，減少或避免生產(chǎn)、服務(wù)和產(chǎn)品使用過程中污染物的產(chǎn)生和排放，以減輕或消除對人類和環(huán)境的危害。清潔生產(chǎn)是一個相對的、動態(tài)的概念，所謂清潔工藝和清潔的產(chǎn)品是和現(xiàn)有的工藝及產(chǎn)品相比較而言(即Cleaner Production中Cleaner為比較級)，它隨著社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和科技進(jìn)步適時(shí)地提出更新的目標(biāo)，采用更新的材料及工藝方法達(dá)到更高的水平。6.2摩托車涂裝的清潔生產(chǎn)摩托車涂裝主要是將基材進(jìn)行表面處理后，進(jìn)行涂漆并干燥的過程，所采用的前處理及油漆材料以及所采用的工藝方法不可避免會產(chǎn)生廢水、廢氣及廢渣，造成環(huán)境污染、選擇無毒、低毒的前處理及油漆材料、選用更符合