普通轎車車身涂裝車間設(shè)計

1、車間工藝課程設(shè)計題目：普通轎車車身涂裝車間設(shè)計院：專業(yè)：學(xué)生姓名：導(dǎo)師姓名：應(yīng)用化學(xué)化學(xué)化工學(xué)院班級：1181蘇韜易翔老師學(xué)號：15完成日期：2014.6.3-2014.6.15目錄前言-11 設(shè)計前提-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-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)備的計算-15.1 電泳槽5.2 噴漆室-1-16涂裝三廢處理- 16.1大氣污染-16.2水

2、質(zhì)污染-17 總結(jié)參考文獻-1-1普通轎車車身涂裝車間設(shè)計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， 國內(nèi)汽車涂裝線已越來越重視環(huán)保節(jié)能型涂裝新材料、 新工藝的應(yīng)用。 設(shè)計汽車涂裝線時， 涂裝設(shè)備的工作原理和參數(shù)必須與之相匹配；同時，為了追求涂裝線的高精益化和高柔性化，設(shè)備選型應(yīng)盡可能多地采用國產(chǎn)設(shè)備， 通過加強設(shè)備維護來提高整個生產(chǎn)線的開動率，從而降低生產(chǎn)線的建設(shè)費用； 還要充分了解和預(yù)測新車型的開發(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)時對生產(chǎn)線的停產(chǎn)改造時間盡可能短?，F(xiàn)在，根據(jù)設(shè)計任務(wù)的要求，設(shè)計一個年產(chǎn) 10 萬輛普通轎車的車身涂裝車間，選用典型的 3C3B涂裝

3、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，進行工藝的設(shè)計及計算。 工藝的設(shè)計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)備選型與計算完畢后， 設(shè)計車間平面布置圖、 陰極電泳槽圖、以及噴漆室的設(shè)計圖。最后對所設(shè)計的內(nèi)容進行評述。1 設(shè)計前提11 生產(chǎn)能力、車身尺寸和輸送方式被涂物尺寸 (長×寬×高 )：4.8m×1.7m×1.4m生產(chǎn)綱領(lǐng)： 10 萬臺 / 年凈生產(chǎn)能力： 300 臺 d，工作時間： 23 hd。輸送方式：前處理、電泳線采用擺桿輸送機； 車底噴涂采用

4、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。每年計算時間： 335 天（扣除一個月檢修期）生產(chǎn)方式為流水線生產(chǎn)。生產(chǎn)節(jié)奏為 T =t?k/M式中： t 工時基數(shù)， min；M 生產(chǎn)綱領(lǐng)；k 設(shè)

5、備有效利用率工人總數(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序線數(shù)設(shè)備利掛距生產(chǎn)節(jié)奏輸送速度返修 5%生產(chǎn)線（條用率（ m）號（ min/ 輛 )（m/min ） （臺 / 日）)（%）1前處理1906.04.151.452電泳1906.04.151.453電泳烘干1905.04.151.204電泳打磨1956.04.371.375車底噴涂1956.04.371.376中涂1906.24.151.497中涂烘干1905.04.151.208中涂打磨1906.03.941.52159面漆噴涂1906.23.941.571

6、510面漆烘干1905.03.941.271511檢查1956.04.161.44153 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工藝參數(shù)時溫度/ 序號工序名稱處理方間區(qū)段長備注式度/m/min1滑橇鎖緊 /自動 +RT推桿懸連一般不檢查 +預(yù)清手動帶滑橇理掛轉(zhuǎn)至前處理輸送鏈2前處理約約 17.4如采用旋轉(zhuǎn)送機，12設(shè)備長度可縮短約 20%2.1熱水洗噴50± 52.2預(yù)脫脂噴0.550± 50.52.3脫脂浸50± 52.4水洗噴1.0RT2.5水洗（浸入浸RT即出）32.6表調(diào)（浸入浸0.5RT即出）10s2.7磷

7、化浸40± 52.8水洗噴10sRT2.9水洗（浸入浸RT即出）32.10鈍化浸0.5RT2.11水洗噴10sRT2.12循環(huán)純水洗浸RT10s2.13潔凈純水洗噴0.5RT3瀝干自動10s4 電泳涂裝0.254.1陰極電泳浸28±1（含 0次 UF液洗）4.2用循環(huán) UF液噴RT洗3.04.3用循環(huán) UF液浸RT洗4.04.4潔凈 UF液洗噴RT4.5循環(huán) DI 水洗浸0.5RT4.6潔凈 DI 水洗噴RT10s5瀝干6電泳烘干，熱風(fēng)對0.1175± 5強制冷卻流7所有縫隙處壓涂或0.2RT涂密封噴涂8車底噴涂高壓無10sRT氣噴涂0.19去遮蔽，擦手工RT凈車

8、身外表0.2面10電泳打磨手工RT11噴中涂手工或3020 25可溢流至 2.9 工序純水電導(dǎo) 10S約 8.7 如采用旋轉(zhuǎn)送機，設(shè)備長度可縮短約 20%補加 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43.220min 為車身保溫時間自動12中涂烘干，熱風(fēng)對14043.2強制冷卻流13中涂打磨手工RT14噴面漆 2014.1手工噴涂底手工20色漆14.2自動噴涂底自動 20色漆14.3檢查補噴底手工 20色漆14.4晾干3014.5手工噴涂罩手工 20光清漆14.6自動噴涂罩自動 20光清漆14.7檢查補噴罩手工 20光清漆315晾干16面漆烘干，熱風(fēng)對14045

9、.720min 為車身保強冷流溫時間17檢查，報交手工 203304 涂裝設(shè)備的設(shè)計涂裝設(shè)備的設(shè)計，包括工區(qū)的布置、處理方式、工藝時間和溫度等。均要符合表 2 的要求。41 前處理設(shè)備采用以擺桿輸送機為輸送設(shè)備的連續(xù)通過式結(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 ，時間 3min，用電熱管加熱，磷化采用鋅系磷化劑，溫度 45 55，時間 2min，用電熱管加熱水，然后通過熱交換器來加熱磷化劑。在該設(shè)備的兩端裝有風(fēng)幕， 防止熱量向外擴散， 磷化劑配方中的各種原料通過氣動泵按所消耗掉的數(shù)量從原料筒中源源不斷地進行補充，

10、 再通過現(xiàn)場化驗來進行調(diào)整。兩道水洗工序系用室溫的通過凈化處理自來水，時間各為1min。411 室體室體內(nèi)的非噴淋工區(qū)設(shè)置單側(cè)過道，噴淋工位不設(shè)過道。 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。4 1 2 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。每個槽子上有RO水和自來水的快速加水口， 要求將單個空槽子灌滿的最長時問為30 min，每個槽子

11、排空的時間也為30min。4 1 3 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)采用不銹鋼板式換熱器， 脫脂液采用一級加熱， 磷化液采用二級加熱， 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間最長為 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， 除油裝置采用二級油水分離， 一級加熱破乳， 二級采用油水分離器， 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)紙帶式過濾機對濃縮液處理后， 清液返回脫脂槽。 對磷化槽液配置了全量過濾除渣系統(tǒng)，將含高濃

12、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)過道， UF水洗 II 工區(qū)設(shè)置單側(cè)過道。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)的有機溶劑濃度。4 2 2 工藝槽電泳槽體用 6 5 mm 厚碳鋼制作， 6 mm 厚的環(huán)氧玻璃鋼做襯里，用20000V 的高，藍試驗襯里的瞬間放電性，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。4 2 3 超濾裝置、直流電源和陽極超濾裝置采用進口卷式膜管，車身

13、電泳后清洗需要的新鮮超濾液量為2×10-3 m3(m2·min)，具有對單根膜管反沖洗功能。電泳直流電源采用國產(chǎn)設(shè)備，參數(shù)為 l 500 A 450 V，輸出電壓連續(xù)可調(diào)，共3 套。陽極采用 3 段電壓，車身入槽后通電。陽極采用管式陽極，陽極( 含底部陽極 ) 與陰極面積比為1：4。4 3 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。4 3 1 加熱系統(tǒng)加熱系統(tǒng)采用獨立區(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、過濾器、電氣控制等部

14、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?。對流升溫區(qū)和保溫區(qū)采用間接加熱， 進入烘干室的熱空氣要經(jīng)過兩次過濾，即在加熱器內(nèi)經(jīng)過換熱器后進行第 1 次過濾，在烘房的內(nèi)部風(fēng)管出風(fēng)口進行第2 次過濾，過濾等級為 EU8。烘干室從冷態(tài)達到工作溫度的升溫時間為 l h，并有緊急情況下降溫能力，即在 2 h 內(nèi)可冷卻到 45 。烘干室進出口升降機上方均布置熱頂， 以防止烘房出入口的油煙冷凝。4 3 2 廢氣焚燒系統(tǒng)3 個烘干室共用 1 套 RTO廢氣焚燒系統(tǒng)，廢氣處理量為40 000 m3 h，該系統(tǒng)由 3 個蓄熱室、一個氧化室和1 個過濾室組成。 3 個蓄熱室輪流進行蓄熱、放熱并執(zhí)行反吹清扣功

15、能，氧化室氧化分解廢氣，過濾室對進入蓄熱室的廢氣進行過濾。4 3 3 強冷室采用致冷后的冷空氣進行強冷，在強冷室的致冷箱內(nèi)，空氣經(jīng)過EU4過濾、表冷段致冷、 EU8 過濾后進入強冷室。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)達到丁藝溫度。在升溫區(qū)加熱箱內(nèi)，新鮮空氣經(jīng)EU4過濾器 表冷段 加熱段 Eu8過濾，然后由風(fēng)機送入升溫區(qū)室內(nèi)風(fēng)管，經(jīng)送風(fēng)口EU8過濾器后進入閃干室內(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)空氣進入加熱箱經(jīng)過換熱器、 EU8 過濾器后，由風(fēng)機送入保溫區(qū)室內(nèi)風(fēng)管，經(jīng)送風(fēng)口EU8過濾器后進入閃干室內(nèi)，送風(fēng)溫度為9

16、0。閃干后的強冷室使用經(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為輸送設(shè)備的間歇通過式結(jié)構(gòu)。沿整個室體布置送排風(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)裝置該裝置由進風(fēng)段、 初效過濾段、 表冷段、加熱段、加濕段、風(fēng)機段、均流段、消聲段、中效過濾段、亞高效過濾段和出風(fēng)段等組成， 負責(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)過冷卻除濕后， 再在加熱段進行等濕升溫，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)過等濕升溫后， 再在加濕段進行等焓加濕， 使

17、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)進行回用， 將其送風(fēng)量的 65過濾后返回到對應(yīng)的空氣供應(yīng)裝置進風(fēng)口。4 6 2 動、靜壓室和噴漆室來自夸氣供應(yīng)裝置的窄氣經(jīng)動、靜， K 室后形成均勻的層流進入噴漆室內(nèi)，靜壓室底部過濾層的過濾等級為 EU5。噴漆竄體壁板為 12 mm 的 5US304-4<銹鋼板和 6 mm 的夾膠玻璃，室體兩側(cè)外壁f ：裝有熒光燈箱，通過玻璃窗照射到室體內(nèi)部，在人工噴涂和檢查補漆工區(qū)布置有噴漆槍站。4 6 3 文丘里漆霧捕捉系統(tǒng)進入噴涂區(qū)的氣流環(huán)繞車身，將噴漆時產(chǎn)牛的漆霧向下帶入漆霧捕捉系統(tǒng)。該系統(tǒng)通過文氏口效應(yīng)將水流充分霧化，水霧與氣

18、流中的漆霧通過碰撞、混合，漆霧被水霧捕捉凝聚成含漆霧的水滴，然后通過降低風(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落入水槽中，捕捉漆霧的效率達98以上，被凈化后的空氣由排風(fēng)機送入70 m 高的煙囪排放。5 涂裝主要設(shè)備的計算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)。 其兩端的斜坡長度取決于被涂物出入槽的角度， 平段的長度根據(jù)鏈速和泳涂時間確定。 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。平段長度： L=1.45×3=4.35m電泳槽的

19、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)的布置方式來確定其外形尺寸。 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

20、離格柵板距離 (0.3 0.5m)+工件離頂棚的高度（ 1.5 2.0m）所以， H=3.4m長度（ L） =單件噴涂工時（ min）×輸送鏈速度 (m/min) +工件距出入口距離(0.6 1.0m) × 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： 450 6. 涂裝三廢處理涂裝車間產(chǎn)生的“三廢”廢水，廢氣，廢渣主要危害會對環(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：前處理廢水；電泳廢水；噴漆室