1、車間工藝課程設計題 目： 普通轎車車身涂裝車間設計院： 化學化工學院 專業： 應用化學 班級： 0701 21 學生姓名： 楊 小 麗 導師姓名： 易 翔 老師 完成日期： 2010.12.062010.12.19目 錄前言-1 1 設計前提-111 生產能力、車身尺寸和輸送方式-112車身涂層質量要求-1 2 涂裝線的生產能力和輸送速度-1 3 涂裝工藝流程及參數-1 4 涂裝設備的設計-141前處理設備-142電泳線-143烘干設備-144水性底色漆閃干室-145車底噴涂線-146噴漆線及配套設備-1 5 涂裝主要設備的計算-15.1電泳槽-15.2噴漆室-1 6 結語-1 參考文獻-1普

2、通轎車車身涂裝車間設計0 前言隨著汽車涂裝技術的發展和環保要求的逐步提高，國內汽車涂裝線已越來越重視環保節能型涂裝新材料、新工藝的應用。設計汽車涂裝線時，涂裝設備的工作原理和參數必須與之相匹配；同時，為了追求涂裝線的高精益化和高柔性化，設備選型應盡可能多地采用國產設備，通過加強設備維護來提高整個生產線的開動率，從而降低生產線的建設費用；還要充分了解和預測新車型的開發，新涂裝線應能滿足多品種共線生產，使后續車型投產時對生產線的停產改造時間盡可能短。現在，根據設計任務的要求，設計一個年產10萬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，根據所采用的工藝及年生產綱領的要求，進行

3、工藝的設計及計算。工藝的設計包括工藝流程的確定、各工序采用的工藝規范等。選擇和計算各工序所采用的前處理槽的尺寸及數量，選擇車間所需的主要設備等。設備選型與計算完畢后，設計車間平面布置圖、陰極電泳槽圖、以及噴漆室的設計圖。最后對所設計的內容進行評述。1 設計前提11 生產能力、車身尺寸和輸送方式被涂物尺寸(長×寬×高)：4.8m×1.7m×1.4m生產綱領：10萬臺/年凈生產能力：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；車底噴涂采用反向滑橇；中涂、面漆噴涂線及其他部分采用滑橇輸送系統。12車身涂層質量要求滿足中、高級轎車的

4、涂層質量要求。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，內部空腔1lm；中涂：外表面3040m，內表而1520m；面漆：金屬底色漆1220m或素色漆2025m，清漆3550m。2 涂裝線的生產能力和輸送速度根據設計前提的要求，綜合考慮各線設備利用率、返工率和交換件生產需求，確定涂裝線的產能和輸送速度，見表1。每年計算時間：335天（扣除一個月檢修期） 生產方式為流水線生產。 生產節奏為T =tk/M 式中：t 工時基數，min；M 生產綱領； k 設備有效利用率 工人總數=輸送鏈速度：v=L/T 式中：v 鏈速，m/min； L 掛距，m；T 生產節奏，min/輛；表

5、1序號 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1011線數 設備利生產線（條)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1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1用率 （%） 90 90 90 95 95 90 90 90 90 90 956.0 6.0 5.0 6.0 6.0 6.2 5.0 6.0 6.2 5.0 6.0 掛距 （m）生產節奏輸送速度返修5%（min/輛) （m/min） （臺/日） 4.15 4.15 4.15 4.37 4.37 4.15 4.15 3.94 3.94 3.94 4.161.45 1.45 1.20 1.

6、37 1.37 1.49 1.20 1.52 1.57 1.27 1.44 15 15 15 153 涂裝工藝流程及參數根據所用涂裝材料和工藝的要求，確定的涂裝工藝流程及參數見表2。表2序號 工序名稱處理方式 自動+手動 噴 噴 浸 噴 浸 浸 浸 噴 浸 浸 噴 浸 噴 自動工藝參數 時間/min 約12 0.5 0.51.03 0.5 10s 10s 3 0.5 10s 10s 0.5 10s 0.25溫度/ RT 50±5 50±5 50±5 RT RT RT 40±5 RT RT RT RT RT RT區段長度/m備注1 2 2.1 2.2 2.

7、3 2.4 2.5 2.6 2.7 2.8 2.9 2.10 2.11 2.12 2.13 3 4滑橇鎖緊/檢查+預清理掛轉至前處理輸送鏈 前處理熱水洗 預脫脂脫脂 水洗 水洗（浸入即出） 表調（浸入即出） 磷化 水洗 水洗（浸入即出） 鈍化 水洗 循環純水洗潔凈純水洗 瀝干 電泳涂裝推桿懸連一般不帶滑橇約17.4 如采用旋轉送機，設備長度可縮短約20%可溢流至2.9工序 純水電導10S約8.7 如采用旋轉送機，4.1 4.2 4.3 4.4 4.5 4.6 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14陰極電泳（含0次UF液洗） 用循環UF液洗 用循環UF液洗 潔凈UF液洗循環DI水洗 潔

8、凈DI水洗瀝干 電泳烘干，強制冷卻 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，強制冷卻 中涂打磨 噴面漆浸 噴 浸 噴 浸 噴 熱風對流 壓涂或噴涂 高壓無氣噴涂 手工 手工 手工或自動 熱風對流 手工3.04.00.5 10s 0.10.210s 0.10.230 3028±1 RT RT RT RT RT 175±5 RT RT RT RT 2025 140 RT 2043.2 43.2設備長度可縮短約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20min為車身保溫時間14.1 14.2 14.3 14.4 1

9、4.5 14.6 14.7 15 16 17手工噴涂底色漆 自動噴涂底色漆 檢查補噴底色漆 晾干 手工噴涂罩光清漆 自動噴涂罩光清漆 檢查補噴罩光清漆 晾干 面漆烘干，強冷 檢查，報交手工 自動 手工 手工 自動 手工 熱風對流 手工3 3 3020 20 20 20 20 20 140 2045.720min為車身保溫時間4 涂裝設備的設計涂裝設備的設計，包括工區的布置、處理方式、工藝時間和溫度等。均要符合表2的要求。 41前處理設備采用以擺桿輸送機為輸送設備的連續通過式結構，前處理分為脫脂、水洗、磷化、水洗等部分，全部采用噴浸結合式。噴淋壓力l15Pa，脫脂采用堿性脫脂劑，溫度6080，時

10、間3min，用電熱管加熱，磷化采用鋅系磷化劑，溫度4555，時間2min，用電熱管加熱水，然后通過熱交換器來加熱磷化劑。在該設備的兩端裝有風幕，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量從原料筒中源源不斷地進行補充，再通過現場化驗來進行調整。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 室體室體內的非噴淋工區設置單側過道，噴淋工位不設過道。在脫脂工區以后的室體內，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、脫脂工區設置送排風，防止蒸汽、水霧等聚集、外溢，磷化上區設置送排風，防止酸霧聚集

11、。412 工藝槽所有浸槽的液面到槽沿的距離為250 mm，車頂到液面距離為300 mm。槽體材質為不銹鋼，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，每個槽子排空的時間也為30min。413加熱、除油、除鐵屑和除渣等系統系統的循環采用不銹鋼離心泵，為了維修，設置泵的移出軌道，電葫蘆。加熱系統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、預脫脂和脫脂系統設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

12、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，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的壓濾室，經過壓濾、吹干、刮渣處理后，使磷化槽中渣含量120×10-6。42電泳線421 室體電泳工區設置雙側過道，UF水洗II工區設置單側過道。在電泳工區和電泳后通道內有送排風系統，其中電泳工區送排風口沿電泳槽側均布，以降低電泳室體內的有機溶劑濃度。422工藝槽電泳槽體用65 mm厚碳鋼制作，6 mm厚的環氧玻璃鋼做襯里，用20000 V的

13、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為4 厚的SUS304不銹鋼。423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設備，參數為l 500 A450 V，輸出電壓連續可調，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。43烘干設備烘干設備包括電泳、中涂、面漆烘干室，采用型結構。烘干室保溫層厚度為150 ，內皮材料為滲鋁鋼板，外皮材料為鍍鋅波紋板。保溫材料采用密度為120

14、 kgm3的礦物棉。431 加熱系統加熱系統采用獨立區域加熱器，加熱器包括燃燒器、換熱器、嵌入式防爆離心風機、過濾器、電氣控制等部件。輻射升溫區采用燃燒產生的高溫煙氣直接加熱輻射板。對流升溫區和保溫區采用間接加熱，進入烘干室的熱空氣要經過兩次過濾，即在加熱器內經過換熱器后進行第1次過濾，在烘房的內部風管出風口進行第2次過濾，過濾等級為EU8。烘干室從冷態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。432廢氣焚燒系統3個烘干室共用1套RTO廢氣焚燒系統，廢氣處理量為40 000 m3h，該系統由3

15、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、放熱并執行反吹清扣功能，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。433 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，空氣經過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構。閃干室在05 h內可從冷態達到丁藝溫度。在升溫區加熱箱內，新鮮空氣經EU4過濾器表冷段加熱段Eu8過濾，然后由風機送入升溫區室內風管，經送風口 EU8過濾器后進入閃干室內，送風溫度為70，含濕量0015 kgkg干空氣。在保溫區加熱箱內，循環空氣進入加熱箱經過換熱器、EU8過濾器后，由風機送入保溫區

16、室內風管，經送風口EU8過濾器后進入閃干室內，送風溫度為90。閃干后的強冷室使用經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備的間歇通過式結構。沿整個室體布置送排風，送風由上位空氣供應裝置供應。46噴漆線及配套設備噴漆線包括中涂、底色漆和清漆等3條生產線。461 空氣供應裝置該裝置由進風段、初效過濾段、表冷段、加熱段、加濕段、風機段、均流段、消聲段、中效過濾段、亞高效過濾段和出風段等組成，負責向噴漆窒提供經調溫、調濕后的李氣。在夏季，高溫高濕的室外空氣在表冷段經過冷卻除濕后，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

17、過等濕升溫后，再在加濕段進行等焓加濕，使奪氣溫、濕度滿足噴漆的要求。為了節能，將打磨室和噴漆線的擦凈室的供風進行回用，將其送風量的65過濾后返回到對應的空氣供應裝置進風口。462動、靜壓室和噴漆室來自夸氣供應裝置的窄氣經動、靜，K室后形成均勻的層流進入噴漆室內，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，室體兩側外壁f：裝有熒光燈箱，通過玻璃窗照射到室體內部，在人工噴涂和檢查補漆工區布置有噴漆槍站。463文丘里漆霧捕捉系統進入噴涂區的氣流環繞車身，將噴漆時產牛的漆霧向下帶入漆霧捕捉系統。該系統通過文氏口效應將水流充分霧化，水

18、霧與氣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，然后通過降低風速和用擋水板使風向多次轉變，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機送入70 m高的煙囪排放。5 涂裝主要設備的計算5.1電泳槽電泳槽是電泳涂裝作業的浸槽，形狀有船型和矩形兩種。船型電泳槽適用于大量流水連續式生產。其兩端的斜坡長度取決于被涂物出入槽的角度，平段的長度根據鏈速和泳涂時間確定。根據輸送被涂物的軌跡，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電泳槽的液面到槽沿的距離為250 mm，車頂到液面距離為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間的大小。再根據選用的噴漆室的類型和供、排風系統的布置方式來確定其外形尺寸。噴涂作業間的大小與被涂物外形和大小、生產方式、噴涂工位的布置等因素有關。噴涂室的噴涂作業間內尺寸：寬度（W）=被涂物寬度+作業區