發(fā)動機(jī)活塞汽環(huán)硬鉻電鍍車間的設(shè)計(jì)

1、.4446666777 .7 .8 .8 .8目錄一、概述 41.1 選題背景 1.2 課題特點(diǎn) 二、電鍍鉻 2.1 電鍍原理 42.2 鍍鉻原理 4三、電鍍鉻車間設(shè)計(jì)任務(wù) 53.1 設(shè)計(jì)題目 3.1.1 活塞汽環(huán)工作條件分析 63.1.2 活塞汽環(huán)材料的選擇 63.2 設(shè)計(jì)要求 四、生產(chǎn)工藝設(shè)計(jì) 64.1 汽環(huán)零件的基本信息 4.2 鍍鉻工藝流程設(shè)計(jì) 4.2.1 鍍前處理 4.2.2 鍍鉻 4.2.3 鍍后處理 4.2.4 不合格鍍層的退鍍 4.3 鍍鉻工藝卡片 五、生產(chǎn)任務(wù)分析 5.1 電鍍時間分析 5.2 生產(chǎn)產(chǎn)量分析 六、生產(chǎn)設(shè)備設(shè)計(jì)及選擇 96.1 掛具 .96.1.1 形式和結(jié)構(gòu)

2、.96.1.2 外形尺寸 96.1.3 掛具組成 116.2 鍍槽 116.2.1 外形尺寸 .116.2.2 鍍槽選材 .126.2.3 鍍槽的注意事項(xiàng) 136.3 直流電源 .136.4 電鍍槽必備附件 136.5 過濾循環(huán)設(shè)備 136.6 對開門熱風(fēng)循環(huán)烘箱 136.7 設(shè)備清單 13七、產(chǎn)品質(zhì)量檢驗(yàn)和環(huán)保要求設(shè)計(jì) .137.1 鍍層質(zhì)量檢測 .137.1.1 鍍層外觀檢測 .147.1.2 鍍層結(jié)合力測試 .147.1.3 鍍層厚度測試 .147.1.4 鍍層孔隙度的測定 .147.1.5 鍍層顯微硬度的測定 .147.1.6 鍍層耐蝕性檢測 .147.2 環(huán)保措施 14八、車間設(shè)計(jì)

3、158.1 車間工藝設(shè)計(jì) 158.2 車間組成及平面布局 158.3 車間注意事項(xiàng) 16參考文獻(xiàn) .16概述1.1選題背景汽車的節(jié)能、環(huán)保、安全是全球研究的重點(diǎn)，而汽車節(jié)能和排放與發(fā)動機(jī)密切相關(guān)。發(fā)動機(jī)是汽車的心臟，是汽車關(guān)鍵部件。汽車發(fā)動機(jī)發(fā)展趨勢向高轉(zhuǎn)速、高功率、高耐久性、 高環(huán)保性以及電子化方向發(fā)展?；钊B桿組由活塞、連桿、活塞環(huán)、活塞銷等組成，其中活塞環(huán)是燃油發(fā)動機(jī)內(nèi)部 的核心部件，它和汽缸，活塞，汽缸壁等一起完成燃油氣體的密封，活塞環(huán)的工作環(huán)境十分惡劣，加上對其功能要求又很高，因此，活塞環(huán)的材料應(yīng)具有很高的耐磨性、抗刮傷性、耐蝕性、導(dǎo)熱性、貯油性、密封性、彈性和疲勞強(qiáng)度，還必須具有很

4、低的摩擦系數(shù)。實(shí)踐表明，提高發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)速容易引起活塞環(huán)的顫振。為此，對活塞環(huán)材料的疲勞強(qiáng) 度提出了更高的要求。1.2課題特點(diǎn)鉻是一種微帶藍(lán)色的銀白色金屬，相對原子質(zhì)量51. 99,密度6. 987. 21g/cm，熔點(diǎn)為18751920C,標(biāo)準(zhǔn)電極電位為一 0. 74V,金屬鉻在空氣中極易鈍化，表面形成一層極薄的鈍化膜，從而顯示出貴金屬的性質(zhì)。鍍鉻層具有很高的硬度， 鍍鉻層有較好的耐熱性，鍍鉻層的摩擦系數(shù)小，特別是干摩擦系數(shù)，在所有的金屬中是最低的。 所以鍍鉻層具有很好的耐磨性，鉻鍍層具有良好的化學(xué)穩(wěn)定性。本次課題選擇的是對汽油發(fā)動機(jī)的活塞汽環(huán)進(jìn)行硬鉻電鍍。、電鍍鉻2.1電鍍原理電鍍是利用電解

5、的方式使金屬或合金沉積在工件表面，以形成均勻、致密、結(jié)合力良好 的金屬層的過程。電鍍裝置示意圖電鍍液：(1)主鹽：是指鍍液中能在陰極上沉積出所要求鍍層金屬的鹽，用于提供金屬離子。主鹽濃度應(yīng)在一個適當(dāng)?shù)姆秶?同一條件下濃度升高， 電流效率增高，沉積速度加快, 鍍層晶粒較粗，溶液分散能力下降。(2) 導(dǎo)電鹽：是指提高溶液的電導(dǎo)率，對放電金屬離子不起絡(luò)合作用的堿金屬或堿土金屬 的鹽類。還會提高陰極極化，使鍍層致密。(3) 絡(luò)合劑：能絡(luò)合主鹽中的金屬離子形成絡(luò)合物的物質(zhì)。(4) 緩沖劑：，一般由弱酸弱堿的酸式鹽組成。用來穩(wěn)定溶液酸堿度的物質(zhì)。(5) 添加劑：為了改善鍍層性能的物質(zhì)?？砂ü饬羷⒄?/p>

6、劑、潤濕劑和抑霧劑。2.2鍍鉻原理鉻是微帶藍(lán)色的銀白色金屬，在大氣中很穩(wěn)定，能長期保持其光澤，在堿、硝酸、硫化物、碳酸鹽的溶液中及有機(jī)酸中非常穩(wěn)定，但溶于鹽酸等氫鹵酸和熱的濃硫酸中。鍍鉻層硬度高、耐磨性好、反光能力強(qiáng)、有較好的耐熱性(480-500 C時開始氧化變色)。鍍鉻工藝的特點(diǎn)：從常用的鉻酸電解液中電鍍鉻，其工藝特點(diǎn)如下：鍍鉻電解液的主要成分不是金屬鉻鹽，而是鉻酸；鍍鉻電解液中必須加入少量具有催化作用的陰離子，如硫酸根、 氟硅酸根等，才能使電鍍過程正常進(jìn)行；電解液的分散能力很低，不易得到均勻的鍍層；鍍鉻使用的電流密度和電壓較高，而電流效率低；陽極采用鉛、鉛-銻合金或鉛-錫合金等不溶性陽極

7、。2鍍鉻原理：目前工業(yè)上廣泛使用鉻酐(CrO3)和少量局外陰離子(SO-或F-)組成的電解液， 因此電鍍鉻的電極過程主要是鉻酸電解液的電鍍鉻電極過程。電極反應(yīng)：CrO 3+H2SCr+H2 f +2Qf (2-1)電鍍過程中鉻的存在形式一般為鉻酸和重鉻酸：2CrOb+HbO H2Cr2O7CrOs+HbO HbCrQ鉻酸在水溶液中分二步電離： + 2 一 +HCrO4?HCrQ +H(2-2)HCrO 4 ?CrO4 +H (2-3)陰極過程：2H+2lH 2(2-4)HCrO 4一+3H+6lCr+4QH(2-5)2-+3+Cr 2O +14H+6e 2Cr +7H2O (2-6)陽極過程：

8、2H2O-4ef 4H+Of(2-7)2Cr 3+7H2O-6ef CrO24+14H+(2-8)三、電鍍鉻車間設(shè)計(jì)任務(wù)3.1設(shè)計(jì)題目本課程設(shè)計(jì)的題目為年產(chǎn)萬件的活塞汽環(huán)表面鍍鉻生產(chǎn)工藝設(shè)計(jì)，其零件型號為：圖3-1JASO6606汽環(huán)100 X 3.0 X 4.5,其中外徑：100mm汽環(huán)高度：3.0mm,徑向厚度：4.5mm； 對給定尺寸和生產(chǎn)任務(wù)的零件進(jìn)行表面電鍍處理，得到厚度約為100 um的電鍍層?；钊h(huán)工作條件分析活塞環(huán)分為汽環(huán)和油環(huán)兩種，其中，活塞汽環(huán)作用：密封氣缸，防止漏氣，防 止氣缸的氣體內(nèi)的氣體漏入曲軸箱和將活塞環(huán)上部的熱量傳給汽缸壁，由于汽環(huán)與 高溫高壓氣體接觸，工作條件

9、惡劣，高溫潤滑條件極差，環(huán)的磨損最嚴(yán)重；故其服役條件應(yīng)滿足的要求為：1在高溫下具有足夠高的機(jī)械強(qiáng)度；2耐磨且摩擦系數(shù)小；3不易產(chǎn)生粘著，容易磨合；4加工方便，價格便宜。綜上所述：活塞汽環(huán)材料應(yīng)具有一定的強(qiáng)度、硬度、彈性、耐磨性(包括貯油性)、耐蝕性、熱穩(wěn)定性和工藝性等?；钊h(huán)材料的選擇鑄鐵的彈性模量一般在 80160 GPa之間，能滿足活塞環(huán)對材料彈性模量的要求。鑄鐵 材料的另一個優(yōu)點(diǎn)是貯油性好，而摩擦表面保存良好的潤滑油膜，則是抗磨損的重要手段。 加上鑄鐵的成本較低，工藝性良好故目前發(fā)動機(jī)上使用量極大的活塞環(huán)多采用鑄鐵來制造。本次課程設(shè)計(jì)選擇合金鑄鐵(型號為ZQB或ZQM制成的活塞汽環(huán)進(jìn)行

10、硬鉻電鍍工藝。3.2設(shè)計(jì)要求(1) 根據(jù)設(shè)計(jì)內(nèi)容制定出相應(yīng)的生產(chǎn)工藝流程，要求每個環(huán)節(jié)中所用的電鍍生產(chǎn)原料和 設(shè)備類型必須確定，完成生產(chǎn)工藝卡片。(2) 根據(jù)產(chǎn)品的尺寸和生產(chǎn)綱領(lǐng)，計(jì)算出所需的電鍍設(shè)備的尺寸規(guī)格。(3) 在以上工作的基礎(chǔ)上，參閱車間設(shè)計(jì)的相關(guān)要求完成車間平面簡圖的繪制，其中， 設(shè)備的順序、間距、環(huán)保設(shè)施等必須通過計(jì)算制定。(4 )完成設(shè)計(jì)說明書，其中包括相關(guān)的計(jì)算和分析過程。四、生產(chǎn)工藝設(shè)計(jì)4.1汽環(huán)零件的基本信息汽環(huán)的有效電鍍面積 S:S=2 二(502-45.5 2) +2 二(50+45.5 )X 3=0.45dm2223汽環(huán)的體積 V:V=： X (50 -45.5 )

11、 X 3=4.05cm3汽環(huán)的質(zhì)量 m: ( p =7.85g/cm ) m= p V=7.85 X 4.05=31.79g=0.032kg4.2鍍鉻工藝流程設(shè)計(jì)根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)要求：在合金鑄鐵ZQB為基材的汽環(huán)上鍍100u m鍍鉻層。利用含30%錫的鉛錫合金作為不溶性陽極。其流程為：掛裝一化學(xué)拋光一水洗一化學(xué)除油一熱水洗一冷水洗 陽極電解除油一熱水洗一冷水洗一浸酸一水洗一鍍鉻一水洗一烘干除氫一卸裝一包裝。鍍前處理拋光：化學(xué)拋光為了去除零件加工過程中產(chǎn)生的毛刺和卷邊，利用拋光使電鍍表面能達(dá)到要求。對于汽環(huán)而言，零件外形簡單并且沒有尖銳的棱角， 故為了充分利用機(jī)械自動 化流水過程而采用化學(xué)拋光，零件

12、一旦掛裝后即可進(jìn)行流水生產(chǎn)。除油：化學(xué)除油和陽極電解除油確保鍍層的均勻和與基體的完全結(jié)合，采用除油處理，以產(chǎn)生十分清潔的表面，能使電鍍?nèi)芤和暾臐櫇癖诲儽砻妫恢率瑰儗蛹茉诒∮湍ど匣虮痪植拷^緣； 為了徹底清除表面的油污，化學(xué)除油后須采用電解除油，配方如下面工藝卡片，用鎳板做陰極，鍍件做陽極，陽極發(fā)生氧化反應(yīng)析出氧氣。除銹活化：酸浸蝕在機(jī)械加工和除油過程易在表面產(chǎn)生薄氧化層或鈍化層，為了使基體金屬的新鮮表面完全暴露以便電鍍的電沉積和傳質(zhì)的進(jìn)行，采用酸浸蝕，因酸蝕后表面較為敏感故不宜在空氣中久留。422電鍍鍍鉻的工藝過程是電流的操作過程，活塞汽環(huán)放入鍍鉻槽內(nèi)通電147min，在整個通電時間中，電

13、流的操作有預(yù)熱電流、陽極處理電流、沖擊電流處理和額定電流處理，按相關(guān)操作進(jìn)行。鍍后處理鍍鉻層的耐蝕性較好，在室溫的大氣環(huán)境中的不易產(chǎn)生腐蝕，故不須采用鈍化處理，但鍍鉻零件易產(chǎn)生氫脆現(xiàn)象，因而必須采取除氫處理。采用烘烤箱處理不僅可以加快零件的烘 干速度，還可以在一定的溫度下除去零件中的氫。在工作溫度達(dá)到250C的電熱鼓風(fēng)干燥箱進(jìn)行干燥和除氫處理。不合格鍍層的退鍍電鍍過程中不可避免出現(xiàn)殘次品，因而必須對不合格鍍件進(jìn)行退鍍處理，使零件可以回 收使用。一般采用化學(xué)退鍍的方法。其配方如下表所示：表4-1化學(xué)退鍍配方鹽酸：水1:1溫度：室溫時間：退凈為止4.3鍍鉻工藝卡片根據(jù)設(shè)計(jì)要求及生產(chǎn)要求選擇合適的配

14、方指定如下表所示的工藝卡片般防護(hù)-裝飾性鍍鉻工藝卡片序號工序名稱配方及其他（溫度、時間、配方）1化學(xué)拋光組分g/l3O%HO235-40苯甲酸NHHF210CO(NH) 2206501 洗凈劑 pH 2.1溫度 15-30 C 時間 1-2.5min2冷水洗H2O溫度室溫時間 0.3min3化學(xué)除油組分g/lNaOH20-30NS3PQ.12H2O 30-40NqCO30-40OP割化劑2-4溫度 80-90 C 時間10mi n4熱水洗H2O溫度 70-90 C時間 0.5min5冷水洗H2O溫度室溫時間 0.3min6陽極電解除油組分g/lNaOH40-60N&PQ.12H2O 1

15、5-30NqCO50Na>SiO33-5溫度 70-80 C2電流密度2-5A/dm時間 5-10min7熱水洗H2O溫度 70-90 C時間 0.5min8冷水洗H2O溫度室溫時間 0.3min9浸酸組分ml/l98%HSQ 23037%HCl270磺化煤焦油10g/l溫度 50-60 C 時間 1min10冷水洗H2Q溫度室溫時間 0.5min11鍍鉻組分g/l鉻酐（CrQ）250H2SQ （r=1.84g/cm 3） 1.5 氟硅酸（HSiFs）0.75硒酸鈉（NaSeQ）0.015溫度 55 C2電流密度 50A/dm電流效率 18%時間29mi n12冷水洗H2Q溫度室溫時間

16、0.5min13空氣中加熱法電阻爐加熱100 c加熱時間2.5h五、生產(chǎn)任務(wù)分析5.1電鍍時間分析根據(jù)電鍍的鍍液計(jì)算電鍍的時間，其計(jì)算公式如下：M(4-1)ZF60pd- -(4-2)lQOKTkDk式中:d 鍍層厚度(卩m);一陰極電流密度(A/dm2);電流效率();K 析出金屬的電化當(dāng)量(g/(A?h); M 析出金屬的摩爾質(zhì)量; z得失電子數(shù)；F 法拉第常數(shù)；根據(jù)電鍍配方的要求，鍍鉻過程中:=50 A/dm2其中，M=51.996g, z=6,F=96500,根據(jù)公式（4-1 ）可知: 電化當(dāng)量 K=51.996/（6*96500*60）=0.323 g/（A?h）其中,=50 A/d

17、m2=18%鉻密度p= 6.9g/cm3, d=100um,根據(jù)公式(4-2 )可知:鍍鉻時間 t=60*6.9*100/(100*0.323*0.18*50)=142.4min5.2生產(chǎn)產(chǎn)量分析根據(jù)生產(chǎn)設(shè)計(jì)要求設(shè)計(jì)生產(chǎn)批次和班次以及生產(chǎn)線數(shù)目。2-5min,而鍍液的更換每每批次的時間：由于鍍件較小，則零件的裝卸較簡單，一般為 班次更換一次，期間對鍍液進(jìn)行藥品添加，其時間為3-5min。t=t鍍鉻 +t 裝卸 +t 鍍液更換 =142.4+2+3=147min每天生產(chǎn)批次：按照兩班制，每班8小時,每班交接設(shè)備檢修10min,每班交接時第一次鍍前處理所有時間為 21min，21min為前處理時間

18、，37min為前處理工藝操作延長時間，其他前處理時間可以與電鍍過程同步；n=（16 X 60-20-21-37）/147=6（批）每批次生產(chǎn)數(shù)目：根據(jù)掛具設(shè)計(jì)中每個掛具掛24個零件，每個鍍槽放置兩個掛具，生產(chǎn)線2條，則一批次電鍍零件數(shù) n=96 （件）根據(jù)國家規(guī)定，正常上班與加班時間可達(dá)306天。則年產(chǎn)量 N=306*96*6=176256 （件）六、生產(chǎn)設(shè)備設(shè)計(jì)及選擇電鍍設(shè)備是電鍍過程的必需條件，其結(jié)構(gòu)和性能與電鍍生產(chǎn)的產(chǎn)量、質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)效益有直接的關(guān)系。因此選用合適的電鍍設(shè)備是電鍍生產(chǎn)中必備的條件。電鍍設(shè)備包括各種鍍槽及其輔助設(shè)備（加熱、冷卻、導(dǎo)電裝置）、電源設(shè)備和其他輔助設(shè)備（通風(fēng)、過濾設(shè)

19、備）、掛具、電鍍自動生產(chǎn)線等。6.1掛具掛具的作用是將零件懸掛到電鍍液中，并和電極相連接，使電流較均勻地傳遞到零件 表面上而進(jìn)行電鍍。形式和結(jié)構(gòu)電鍍掛具的形式是根據(jù)零件的形狀、鍍層技術(shù)要求、電鍍工藝和設(shè)備大小來決定的。掛具的形式應(yīng)具有懸掛穩(wěn)定、較堅(jiān)固、不易變形、使用與手工和機(jī)械操作。掛具的結(jié)構(gòu)較為簡單， 由吊鉤、主桿、支桿、提桿、掛鉤五個部分組成。外形尺寸掛具的外形尺寸應(yīng)根據(jù)零件和電鍍工藝要求確定，合理的掛具尺寸有利于提高生產(chǎn)效率及保證電鍍質(zhì)量。掛具的材料根據(jù)鍍層性質(zhì)選擇， 一般鍍鉻工藝中選用紫銅作為主桿和支桿 的材料。一批次零件個數(shù) n： n=48, 個鍍槽兩個掛具，則一個掛具掛24個零件；

20、一批次零件總質(zhì)量 M M=48X m=8.64kg，則每個掛具承擔(dān)零件重量 4.32kg ; 故每個掛具主桿的橫截面積(4-2)(4-1 )SxnxD(KxmA nD2A二42A 掛具主桿的橫截面積，mmS 零件的有效電鍍米面積，dm2電流密度，A/dm2,2=50 A/dmm主桿數(shù)目,m=1n 零件數(shù)目，n=24K常數(shù)，一般紫銅為 6D主桿的直徑根據(jù)公式可知，掛具主桿的直徑:A=90 mn2， D=10.71mm由于紫銅的允許電流與其截面尺寸有關(guān)，則必須考慮紫銅的尺寸與導(dǎo)電能力的關(guān)系如下表所示。紫銅掛具材料的最大電流密度范圍材料名稱掛具橫截面積/mm2最大允許電流密度范圍/(A/ mm 2最

21、大許用電流(A)10-150鍍鉻的電流值(4-3)電流密度，A/dm2 ； I 電流；S 截面積則 1=50 X 0.45 X 24=540A,1=132.67 X根據(jù)上述公式：取D=13mm A=132.67 mm2的紫銅材料。則實(shí)際提供電流4.5=597A>540A,滿足要求，在實(shí)際范圍內(nèi)。掛具形狀如圖6-1所示：圖6-1掛具外形尺寸設(shè)計(jì)參考數(shù)據(jù)如下表所示掛具外形尺寸設(shè)計(jì)參考數(shù)據(jù)參考條件參考數(shù)據(jù)（mm掛具底部離槽底150溶液面距離槽口部150溶液面距電鍍零件50掛鉤縱向間距80掛具和槽壁的距離60掛具裝載重量1-3kg零件間距離150掛具兩側(cè)零件與陽極距離100提桿距液面間距120掛

22、鉤橫向間距150掛鉤與主桿間距100支桿與支桿間距100掛具組成掛具的結(jié)構(gòu)較為簡單，由吊鉤、主桿、支桿、提桿、掛鉤五個部分組成。吊鉤：吊鉤和極棒連接，充當(dāng)承重和導(dǎo)電的作用，因此必須采用與主桿一致的材質(zhì)（紫 銅）和直徑（13mm,才能保證電流的正常供應(yīng)。吊鉤與主桿做成一體以便擁有足夠的機(jī) 械強(qiáng)度，能承受掛具的自重和零件的重量。主桿：主桿支撐整個掛具和所掛零件的重量，并通過主桿傳遞電流到各支桿和零件上。 其選材為紫銅，其尺寸如以上計(jì)算可知：13mm提桿：位于主桿上部并與主桿垂直，用焊接的方法與主桿相連，主要應(yīng)用以人工操作時提取掛具，其材質(zhì)為一般通用鋼材20鋼，并且進(jìn)行絕緣處理增加防滑處理其外部裹覆

23、5mm聚氯乙烯。其位置為電鍍時距液面80mm尺寸為 13mm< 290mm支桿：通常用焊接的方法固定在主桿上，工作時支桿承受懸掛零件的重量，故選用13mm< 550mm的紫銅掛鉤：掛鉤焊接在支桿上，用于懸掛零件，其材質(zhì)為磷青銅絲，足以承受零件的重量。其尺寸（6mm陽極電解除油掛具設(shè)計(jì)選擇根據(jù)的設(shè)計(jì)計(jì)算，及工藝卡片的配方，選擇電流密度為5 A/dm2則計(jì)算掛具主桿外徑為8mm為統(tǒng)一工藝，故采用外徑為13mm的紫銅制備，其他材料選擇：吊鉤：材質(zhì)（紫銅）和直徑（13mm ；主桿：13mm提桿：材質(zhì)為一般通用鋼材20鋼，并且進(jìn)行絕緣處理增加防滑處理其外部裹覆5mm聚氯乙烯，尺寸為 13mn

24、< 290mm支桿：選用13mm< 550mm的紫銅；掛鉤：材質(zhì)為磷青銅絲，足以承受零件的重量，其尺寸（6mm；具體尺寸如表6-2所示；6.2鍍槽電鍍槽是電鍍的基本設(shè)備。根據(jù)被鍍件的形狀和電鍍工藝的要求不同，所用的溶液、溫度不同，鍍槽槽體的結(jié)構(gòu)和制造材料不一樣，設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)生產(chǎn)工藝和使用要求，槽體尺寸與處理零件的外形尺寸和要求、產(chǎn)量有關(guān)。鍍槽的主要部件包括槽體、襯里、加熱裝置、冷 卻裝置、導(dǎo)電裝置和攪拌裝置等。外形尺寸鍍槽尺寸的選用，主要考慮槽內(nèi)零件吊掛的情況、槽類零件之間、零件與槽壁、液面和陽極等的距離。根據(jù)掛具的尺寸確定鍍槽尺寸。鍍槽設(shè)計(jì)參考數(shù)據(jù)如下表所示：鍍槽設(shè)計(jì)參考數(shù)據(jù)參考條

25、件參考數(shù)據(jù)（mm掛具距槽壁60掛具距液面50掛具距槽底150液面距槽口100槽體厚度4槽底距地面間距（防腐蝕）100則鍍槽的長度：L=（150 X 2+100 X 2）（鍍液中掛具長度）+60 X 2+4X 2 （槽厚）=628mm鍍槽的寬度：W=60X 2+2X 60+4X 2=248mm鍍槽的高度：H=150X 2+150+150+50=600mm鍍槽的厚度：D=4mm根據(jù)常用鍍槽的尺寸標(biāo)準(zhǔn)及擴(kuò)大產(chǎn)能、改變產(chǎn)品要求選用:L: 800X W 600X H: 800形狀如圖6-2所示：圖6-2622鍍槽選材鍍槽的選材根據(jù)電鍍的工藝要求合理選擇，一般選用較為簡單廉價的材料，針對電鍍 過程的特殊處

26、理再在鍍槽上進(jìn)行相應(yīng)的處理。鍍鉻槽因工藝獨(dú)特，故選用鋼槽，在結(jié)構(gòu)上增加外部加熱裝置對鍍液進(jìn)行加熱，其內(nèi)部襯4mm鉛層防止鍍液對槽體的腐蝕。鍍槽的注意事項(xiàng)（1）電鍍槽的導(dǎo)電裝置應(yīng)保持接觸良好，定期清除其表面氧化物。（2）鋼制鍍槽與地面接觸絕緣，一般用絕緣耐酸瓷座作為鍍槽的墊腳。（3）對于鍍槽的加熱裝置必須增加外部裝置隔絕與人員直接接觸的機(jī)會。6.3直流電源整流電源：只要是能夠提供直流電的裝置，就可以拿來做電解電源和電鍍電源，本次電鍍槽電流*S* n=50*0.45*48=1080A.此次車間設(shè)計(jì)選擇武漢市整流器研究所生產(chǎn)的的K（z）H系列電解整流器和 K（z）D電鍍整流器，見下表：K（ z）H系

27、列電解 整流器型號相數(shù)電壓額定電流額定電壓調(diào)壓方式ZHS-500/363380v500A36v調(diào)壓器K（z）D系列電鍍 整流器型號相數(shù)電壓額定電流額定電壓調(diào)壓方式DS-2000/123380v2000A12v調(diào)壓器6.4電鍍槽必備附件包括陽極和陽極網(wǎng)籃或陽極掛鉤、電極棒、電源連接線等。用含30%錫的鉛錫合金作為不溶性陽極；陽極籃大采用鈦材料制造；電極棒是用來懸掛陽極和陰極并與電源相連接的導(dǎo)電棒，用紫銅棒或黃銅棒制成，比鍍槽略長，直徑依電流大小確定，但最少要在5cm以上；電源連接線的關(guān)鍵是要保證能通過所需要的電流，采用紫銅板；導(dǎo)電桿材料為紫銅，直徑14；導(dǎo)電板材料為紫銅，電鍍用橫截面尺寸40*1

28、0，電解用橫截面積尺寸為 9*4。6.5過濾循環(huán)設(shè)備選用廣州市保達(dá)電熱鈦制品有限公司生產(chǎn)的鍍硬鉻過濾機(jī)，型號：TIG-15，進(jìn)行定期過濾，其特點(diǎn)：電機(jī)功率大，可長時間連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)；過濾面積大，少拆卸；整機(jī)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度大，不易損壞；流量大（泵大無阻塞）；不怕顆粒堵塞，（低溫結(jié)晶）堵塞不損泵；耐腐蝕，無泄漏，密封好（不需勤換密封件）；拆卸方便、清洗省時、省力；過濾密度適應(yīng)面寬，選擇針對性強(qiáng)（可更換過濾介質(zhì)）；6.6對開門熱風(fēng)循環(huán)烘箱3_活塞環(huán)體積v=2.26dm日產(chǎn)量為96*6=576件所需烘箱體積 >=2.26*576=1301.76dm 3所需烘箱尺寸>=1100mm根據(jù)烘箱標(biāo)準(zhǔn)尺寸選擇c

29、k881系列烘箱，型號為ck881-8，尺寸為1500*1200*1500，工作溫度：室溫+10300攝氏度6.7設(shè)備清單生產(chǎn)線總數(shù)2條，低溫電阻爐一臺，其中，每條生產(chǎn)線設(shè)備為：1個鍍槽、11個固定槽（其中固定槽尺寸與鍍槽大小一致，5個鋼槽，6個硬聚乙烯塑料槽），2個電鍍掛具（4個備用掛具），2個陽極除油掛具（4個備用掛具）電鍍整流器、電解整流器各2臺、1臺普通電源及相關(guān)電鍍輔助設(shè)備等；七、產(chǎn)品質(zhì)量檢驗(yàn)和環(huán)保要求設(shè)計(jì)7.1鍍層質(zhì)量檢測根據(jù)生產(chǎn)工藝要求，對鍍層的外觀、厚度、結(jié)合力、耐蝕性、顯微硬度進(jìn)行抽樣檢測以 便保證鍍層的質(zhì)量。鍍層外觀檢測鍍層的外觀檢測是最基本、最常用的檢驗(yàn)方法。外觀不合格的

30、鍍件就無需進(jìn)行其他項(xiàng)目 的測試。鍍層的外觀不允許有針孔、麻點(diǎn)、起瘤、起皮、起泡、脫落、陰陽面、斑點(diǎn)、燒焦、 暗影、樹枝狀和海綿狀沉積層以及應(yīng)當(dāng)鍍覆面沒有鍍覆等。當(dāng)部分瑕疵不影響鍍層的使用性能和外觀形貌時，允許通過。鍍層結(jié)合力測試鍍層的結(jié)合力是指把單位面積的鍍層從基體或中間金屬鍍層分離時所需的力。鍍層的結(jié)合力不好的來源多是鍍前處理不合格的緣故或由于基體金屬與鍍層的熱膨脹系數(shù)不同造成 的。鍍層的結(jié)合力的測試主要有：(1)彎曲試驗(yàn)：將試樣沿一直徑等于鍍層厚度的軸反復(fù)彎 曲180°,然后用放大鏡觀察鍍層，鍍層不允許出現(xiàn)起皮脫落；(2)劃格試驗(yàn)：用一把刃口為30°銳角的硬質(zhì)鋼劃刀在鍍

31、層表面的一定面積內(nèi)上劃相距為2mm勺劃線，觀察在規(guī)定面積內(nèi)的脫落情況。鍍層厚度測試計(jì)時液流測厚法：該法屬于有損測厚法，是指在一定的速度的液流作用下，使試樣的局 部鍍層溶解直到鍍層完全溶解可以觀察到基體金屬的特征顏色。根據(jù)溶解時間來計(jì)算厚度。 鍍層厚度按下式計(jì)算：H=Kt (7-1)式中：H:鍍層厚度 K :經(jīng)驗(yàn)值t:溶解時間鍍層孔隙率的測定鍍層的孔隙測量是指鍍層表面直至基體金屬的細(xì)小孔道。利用貼濾法進(jìn)行測量，貼濾紙法：將浸有測試溶液的潤濕紙貼于經(jīng)預(yù)處理的被測試閏上，濾紙上的試液滲入孔 隙中與中間鍍層或基體金屬作用，生成具有物征顏色的斑點(diǎn)在濾紙上顯示。然后以濾紙上有色斑色的多少來評定鍍層孔隙率。

32、鍍層顯微硬度的測定由于鍍層的厚度小，故利用顯微硬度計(jì)測試鍍層的硬度。鍍層的硬度決定于鍍層的金屬的結(jié)晶組織，而鍍層的結(jié)晶取決于電鍍工藝條件。其硬度按下式計(jì)算：18S4XPHV=(7-2)d2式中：HV：硬度值 P :負(fù)荷，g d:壓痕對角線長度，um用一臺國產(chǎn)631型HV硬度計(jì)對鍍層硬度進(jìn)行測量，一般鍍層硬度為800-1150HV。鍍層耐蝕性檢測一般采用鹽霧腐蝕試驗(yàn)進(jìn)行測試，可以在相當(dāng)短的時間內(nèi)測試出鍍層的耐蝕性。7.2環(huán)保措施電鍍過程由于大量使用化學(xué)藥劑，因而會產(chǎn)生大量廢水。由此帶來的環(huán)境污染是不容忽 視的。本鍍鉻工藝中廢水的主要來源是鍍件清洗水和廢鍍液。鍍鉻溶液產(chǎn)生的廢氣主要有氯 化氫、二氧

33、化硫、二氧化氮、氰化氫、氟化氫等。其對人體和土壤都具有嚴(yán)重的危害性。針 對不同性質(zhì)的廢水有不同的處理方案。1、對于含鉻的廢水采用化學(xué)方法，成本低操作簡單。主要有：(1) 硫酸亞鐵-石灰法6FeSO+H2Cr2O7+6H2SQT 3Fe2（SCU） 3+Cr2（SC4） 3+7H2O（7-1）Fe2（SC4）3+Cr2（SQ）3+6Ca（OH）2T 2Cr（QH）3j +2Fe（QH）3j +6CaSQj （7-2）（2）鋇鹽法BaCO+HCrO4T BaCrQ J +CO f +HO（7-3 ）BaCl2.2H2O+ "CrQBaCrQd +2HC1+ 2出0（7-4）2 、酸、堿廢

34、水的處理對于酸堿廢水常采用中和作用，工序簡單。3 、廢氣處理電鍍的廢氣一般產(chǎn)量較低，故不須專業(yè)處理，只需設(shè)定良好的排氣通風(fēng)系統(tǒng)，可以大 大降低廢氣產(chǎn)生的危害。由于電鍍廢棄物中還含有很多有用資源，現(xiàn)今可以利用先進(jìn)的科技對廢棄物進(jìn)行回收 再利用。從廢水中回收部分物質(zhì)后、水可以循環(huán)利用大大節(jié)約水的使用。回收的化學(xué)物質(zhì)進(jìn)過一系列的化學(xué)反應(yīng)可以再利用。八、車間設(shè)計(jì)車間設(shè)計(jì)是根據(jù)對車間的任務(wù)要求和現(xiàn)有的技術(shù)水平，確定建設(shè)規(guī)模和車間功能區(qū)域的 安排。車間設(shè)計(jì)包括車間廠房功能區(qū)設(shè)計(jì)和配套公用設(shè)施的設(shè)計(jì)（通風(fēng)、動力、電源、工業(yè) 三廢的處理）。8.1車間工藝設(shè)計(jì)車間工藝設(shè)計(jì)體現(xiàn)車間工作要求，反應(yīng)車間的工藝水平及其配套設(shè)施的選用是否合 理。根據(jù)生產(chǎn)任務(wù)的要求設(shè)計(jì)電鍍鉻生產(chǎn)工藝安排：生產(chǎn)綱領(lǐng)產(chǎn)品名稱材料重量（kg）2表面積（dm）年產(chǎn)量（件）（mi n）活塞汽環(huán)合金鑄鐵ZQB0.180.45176256147工作制度年工作日工時（h）班制生產(chǎn)線每天產(chǎn)量（件）3068225768.2車間組成及平面布局電鍍車間按工作性質(zhì)和設(shè)備布置分為生產(chǎn)部分和輔助部分。生產(chǎn)部分包括：電鍍車間等，輔助部分包括：配電