目录前言-------------------------------------------------------------------------------------------------------------1 1 设计前提---------------------------------------------------------------------------------------------------1 1.1 生产能力、车身尺寸和输送方式------------------------------------------------------------1 1.2车身涂层质量要求---------------------------------------------------------------------------------12 涂装线的生产能力和输送速度--------------------------------------------------------------------13 涂装工艺流程及参数--------------------------------------------------------------------------------14 涂装设备的设计---------------------------------------------------------------------------------------1 4.1前处理设备-------------------------------------------------------------------------------------------1 4.2电泳线--------------------------------------------------------------------------------------------------1 4.3烘干设备-----------------------------------------------------------------------------------------------1 4.4水性底色漆闪干室---------------------------------------------------------------------------------1 4.5车底喷涂线-------------------------------------------------------------------------------------------1 4.6喷漆线及配套设备---------------------------------------------------------------------------------15 涂装主要设备的计算--------------------------------------------------------------------------------1 5.1电泳槽-----------------------------------------------------------------------------------------------------15.2喷漆室-----------------------------------------------------------------------------------------------------16 结语--------------------------------------------------------------------------------------------------------1参考文献-------------------------------------------------------------------------------------------------------1普通轿车车身涂装车间设计0 前言随着汽车涂装技术的发展和环保要求的逐步提高,国内汽车涂装线已越来越重视环保节能型涂装新材料、新工艺的应用。
设计汽车涂装线时,涂装设备的工作原理和参数必须与之相匹配;同时,为了追求涂装线的高精益化和高柔性化,设备选型应尽可能多地采用国产设备,通过加强设备维护来提高整个生产线的开动率,从而降低生产线的建设费用;还要充分了解和预测新车型的开发,新涂装线应能满足多品种共线生产,使后续车型投产时对生产线的停产改造时间尽可能短。
现在,根据设计任务的要求,设计一个年产10万辆普通轿车的车身涂装车间,选用典型的3C3B涂装工艺。
工艺选定后,根据所采用的工艺及年生产纲领的要求,进行工艺的设计及计算。
工艺的设计包括工艺流程的确定、各工序采用的工艺规范等。
选择和计算各工序所采用的前处理槽的尺寸及数量,选择车间所需的主要设备等。
设备选型与计算完毕后,设计车间平面布置图、阴极电泳槽图、以及喷漆室的设计图。
最后对所设计的内容进行评述。
1 设计前提1.1 生产能力、车身尺寸和输送方式被涂物尺寸(长×宽×高):4.8m×1.7m×1.4m生产纲领:10万台/年净生产能力:300台/d,工作时间:23 h/d。
输送方式:前处理、电泳线采用摆杆输送机;车底喷涂采用反向滑橇;中涂、面漆喷涂线及其他部分采用滑橇输送系统。
1.2车身涂层质量要求满足中、高级轿车的涂层质量要求。
电泳底漆、中涂漆和面漆的涂膜厚度的要求不一样,电泳漆:外表面≥18μm,内部空腔≥1lμm;中涂:外表面30~40μm,内表而15~20μm;面漆:金属底色漆12~20μm或素色漆20—25μm,清漆35~50μm。
2 涂装线的生产能力和输送速度根据设计前提的要求,综合考虑各线设备利用率、返工率和交换件生产需求,确定涂装线的产能和输送速度,见表1。
每年计算时间:335天(扣除一个月检修期)生产方式为流水线生产。
生产节奏为T =t•k/M式中:t —工时基数,min;M —生产纲领;k —设备有效利用率工人总数=输送链速度:v=L/T式中:v —链速,m/min;L—挂距,m;T —生产节奏,min/辆;表1序号生产线线数(条)设备利用率(%)挂距(m)生产节奏(min/辆)输送速度(m/min)返修5%(台/日)1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11前处理电泳电泳烘干电泳打磨车底喷涂中涂中涂烘干中涂打磨面漆喷涂面漆烘干检查1111111111190909095959090909090956.06.05.06.06.06.25.06.06.25.06.04.154.154.154.374.374.154.153.943.943.944.161.451.451.201.371.371.491.201.521.571.271.44———————151515153 涂装工艺流程及参数根据所用涂装材料和工艺的要求,确定的涂装工艺流程及参数见表2。
表2序号工序名称处理方式工艺参数区段长度/m备注时间/min温度/℃1 22.1 2.22.3 2.4 2.52.62.7 2.8 2.92.10 2.11 2.122.13 3滑橇锁紧/检查+预清理挂转至前处理输送链前处理热水洗预脱脂脱脂水洗水洗(浸入即出)表调(浸入即出)磷化水洗水洗(浸入即出)钝化水洗循环纯水洗洁净纯水洗沥干自动+手动喷喷浸喷浸浸浸喷浸浸喷浸喷自动约120.50.5~1.030.510s10s30.510s10s0.510s0.25RT50±550±550±5RTRTRT40±5RTRTRTRTRTRT约17.4推杆悬连一般不带滑橇如采用旋转送机,设备长度可缩短约20%可溢流至2.9工序纯水电导≤10μS4 4.1 4.24.3 4.44.5 4.65 67 8 910111213电泳涂装阴极电泳(含0次UF液洗)用循环UF液洗用循环UF液洗洁净UF液洗循环DI水洗洁净DI水洗沥干电泳烘干,强制冷却所有缝隙处涂密封车底喷涂去遮蔽,擦净车身外表面电泳打磨喷中涂中涂烘干,强制冷却中涂打磨浸喷浸喷浸喷热风对流压涂或喷涂高压无气喷涂手工手工手工或自动热风对流手工3.0~4.00.510s0.1~0.210s0.1~0.2303028±1RTRTRTRTRT175±5RTRTRTRT20~25140RT约8.743.243.2如采用旋转送机,设备长度可缩短约20%补加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为车身保温时间14 14.114.214.314.4 14.514.614.7151617喷面漆手工喷涂底色漆自动喷涂底色漆检查补喷底色漆晾干手工喷涂罩光清漆自动喷涂罩光清漆检查补喷罩光清漆晾干面漆烘干,强冷检查,报交手工自动手工手工自动手工热风对流手工3330≥20≥20≥20≥20≥20≥20≥20140≥2045.720min为车身保温时间4 涂装设备的设计涂装设备的设计,包括工区的布置、处理方式、工艺时间和温度等。
均要符合表2的要求。
4.1前处理设备采用以摆杆输送机为输送设备的连续通过式结构,前处理分为脱脂、水洗、磷化、水洗等部分,全部采用喷浸结合式。
喷淋压力l~1.5Pa,脱脂采用碱性脱脂剂,温度60~80℃,时间3min,用电热管加热,磷化采用锌系磷化剂,温度45~55℃,时间2min,用电热管加热水,然后通过热交换器来加热磷化剂。
在该设备的两端装有风幕,防止热量向外扩散,磷化剂配方中的各种原料通过气动泵按所消耗掉的数量从原料筒中源源不断地进行补充,再通过现场化验来进行调整。
两道水洗工序系用室温的通过净化处理自来水,时间各为1min。
4.1.1室体室体内的非喷淋工区设置单侧过道,喷淋工位不设过道。
在脱脂工区以后的室体内,有防止车身表面因停线而变十的喷湿装置。
需要加热的工区室体有保温层,保温层厚度50 mm。
在前处理线出入口、脱脂工区设置送排风,防止蒸汽、水雾等聚集、外溢,磷化上区设置送排风,防止酸雾聚集。
4.1.2工艺槽所有浸槽的液面到槽沿的距离为250 mm,车顶到液面距离为300 mm。
槽体材质为不锈钢,所有加热槽隔热层厚度50 mm。
每个槽子上有RO水和自来水的快速加水口,要求将单个空槽子灌满的最长时问为30 min,每个槽子排空的时间也为30min。