卡車車廂電泳涂裝車間設(shè)計方案

專業(yè)工藝課程設(shè)計題 目：卡車車廂電泳涂裝車間設(shè)計系： 化學(xué)化工學(xué)院專業(yè)：應(yīng)用化學(xué)班級：學(xué)號：學(xué)生姓名：導(dǎo)師姓名：完成日期：2023118-2023121目 錄1/1410/14\l“_TOC_250011“一.緒論… 4\l“_TOC_250010“1.電泳涂裝的進(jìn)展史… 4\l“_TOC_250009“電泳設(shè)計原則… 4\l“_TOC_250008“設(shè)計前提… 5\l“_TOC_250007“二、電泳涂裝工藝設(shè)計… 5\l“_TOC_250006“陰極電泳的原理及特點(diǎn)… 5\l“_TOC_250005“陰極電泳的根本流程… 6\l“_TOC_250004“三、電泳涂裝設(shè)備與計算… 9\l“_TOC_250003“電泳涂裝設(shè)備… 9\l“_TOC_250002“電泳涂裝設(shè) 備 的 算… 11\l“_TOC_250001“四、設(shè)計小結(jié)… 12\l“_TOC_250000“五、參考文獻(xiàn)… 12一、緒論電泳涂裝的進(jìn)展史電泳涂裝(electro-coating>是利用外加電場使懸浮于電泳液中的顏料和樹脂等微粒定20世紀(jì)30年1963年以后，電泳涂裝是近30年來進(jìn)展起來的一種特別涂膜形成方法，是對水性涂料最具有實(shí)際意義的施工工藝。具有水溶性、無毒、易于自動化掌握等特點(diǎn)，快速在汽車、建材、五金、家電等行業(yè)得到廣泛的應(yīng)用。由于其具有優(yōu)良的防腐蝕性、高泳透率、高流平性、高裝飾性且涂裝自動化程度高、涂裝污染少等特點(diǎn)，不但應(yīng)用在汽車行業(yè)中，還廣泛地應(yīng)用在其它行業(yè)中。如在建筑材料中，防火門、鋼窗等涂裝耐候性好的雙涂層的環(huán)氧樹脂陰極電泳涂料，鋼制家具和間壁材料使用丙烯酸樹脂系陰極電泳涂料。在五金行業(yè)中，電泳鎖具、金屬眼鏡架、自行車部件、文具、皮箱扣、打火機(jī)等用品，均取得了令人滿足的效果。目前應(yīng)用比較廣泛的主要是陰極電泳涂裝。2060年月中期德國BASF公司和美國PPG司首先進(jìn)展了陽離子型樹脂的合成<即陰極電泳的爭論〕。1971年美國的PPG公司開頭應(yīng)用第一代陰極電泳漆。先在菲利普公司的電冰箱、洗衣機(jī)以及枯燥機(jī)等耐腐蝕性能要求高的家用電器上作底漆。19766月美國通用汽車公司將汽車部件承受PPG電泳漆<CED-3002#〕獲得成功。1977年開頭正式用陰極電泳漆為底漆來涂裝汽車車身?；陉枠O電泳涂裝過程產(chǎn)生陽極溶解、陽極電泳涂膜的耐腐蝕性較低，而陰極電泳涂膜的耐腐蝕性能優(yōu)良、能成倍地提高汽車車身的使用壽命，陰極電泳涂裝工藝得到快速普及。1978年美國通用汽車公司和福特汽車公司根本上把原來使用的65條陽極電泳涂裝生產(chǎn)線改用的陰極電泳涂裝生產(chǎn)線。1977年日本和英國由美國PPG公司引進(jìn)技術(shù)以后，他們的汽車涂裝從1978～1979年也向陰極電泳涂裝轉(zhuǎn)化。到1978年底初步統(tǒng)計，世界上約有1207020101985年，汽車車身的陰極電泳化率達(dá)90%以上，至今全世界大量流水線生產(chǎn)的汽車車身幾乎100%都承受陰極電泳涂裝打底。電泳設(shè)計原則為使電泳涂裝車間設(shè)計能充分表達(dá)先進(jìn)、合理、經(jīng)濟(jì)、牢靠，在設(shè)計過程中必需遵循以下設(shè)計原則：<1〕依據(jù)產(chǎn)量的大小、產(chǎn)品特點(diǎn)、上下加工工序之間的關(guān)系和運(yùn)輸距離等因素，涂裝工作的布點(diǎn)應(yīng)盡可能集中，以節(jié)約投資，便利治理，提高工藝和機(jī)械化的水平。一般涂裝車間是易產(chǎn)生大氣污染和火災(zāi)危急性的場所，因此應(yīng)盡可能將涂裝車間設(shè)置在與加工裝配車間相隔離的具有防火力量的廠房內(nèi)或獨(dú)立的建筑物內(nèi)。在多層建筑物內(nèi)涂裝車間應(yīng)設(shè)置在邊跨，以保證由車間可直接向外撤離。<2〕工藝設(shè)計應(yīng)把握先進(jìn)、合理、經(jīng)濟(jì)、牢靠的原則，努力推廣、承受節(jié)能、低污染和無污染型的涂裝技術(shù)和裝備，使的涂裝車間在各項(xiàng)技術(shù)、經(jīng)濟(jì)指標(biāo)方面都具有較先進(jìn)的水平。工藝水平過低，必定會造成勞動生產(chǎn)率低，勞動強(qiáng)度大，能源和材料消耗大，涂層質(zhì)量低，有時占地面積大；工藝水平過高，則會造成投資過大，設(shè)備的生產(chǎn)力量不能充分發(fā)揮。因此，應(yīng)權(quán)衡利弊，統(tǒng)籌考慮。設(shè)計前提生產(chǎn)力量、車身尺寸和輸送方式被涂物尺寸(長×寬×高>：7.3m×2.2m×2.4m<5噸卡車標(biāo)準(zhǔn)〕生產(chǎn)綱領(lǐng)：10/年凈生產(chǎn)力量：400輛/d，工作時間：23h/d。(三班制>每年工作時間：250d工位年時基數(shù)：5750h修理損失時間：4%涂裝標(biāo)準(zhǔn)：YES設(shè)備年時基數(shù)：5520h生產(chǎn)節(jié)奏：t=60·5520·85%·95%/100000=2.65/臺。輸送方式：前處理、電泳線承受擺桿輸送機(jī)；車底噴涂承受反向滑橇；中涂、面漆噴涂線及其他局部承受滑橇輸送系統(tǒng)。2.1.2滿足卡車的涂層質(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：外外表≥18μm，內(nèi)部空腔≥1lμm；30～40μm，15～20μm；面12～20μm20—25μm，35～50μm。陰極電泳的原理及特點(diǎn)與傳統(tǒng)的溶劑型涂料和其它浸涂、噴涂水性烘烤漆相比，陰極電泳涂料具有無可比較的優(yōu)越性:涂底漆工序可實(shí)現(xiàn)完全自動化，適用于大流水生產(chǎn)?？傻玫骄坏哪ず?。泳透性好，提高了工件內(nèi)腔的防腐蝕性，尤其是陰極電泳涂膜的耐腐蝕性。涂料利用率高。安全性比較高，是低公害涂料。涂膜的外觀好，烘干時有較好的展平性。與陽極電泳涂裝法相比，它具有如下優(yōu)點(diǎn):與被涂物不發(fā)生陽極溶解，使涂膜與底材的附著力和防腐蝕性能均有所提高；漆基中含有防止底材腐蝕的基團(tuán)(如含氮基團(tuán)>，耐腐蝕性和泳透力均高于陽極電泳涂料，因而使被涂物的內(nèi)腔和焊縫泳涂得更好。陰極電泳的根本流程序 工序名稱號

處理 工藝參數(shù)備注方式 時間(min> 溫度(℃>自動+手工轉(zhuǎn)掛至前處理輸送鏈前處理

RT 推桿懸鏈一般不帶滑橇如承受旋轉(zhuǎn)輸送機(jī)，設(shè)備20％2.12.2(2.10(2>11>2.12

熱水洗預(yù)脫脂脫脂水洗水洗外表調(diào)整磷化水洗水洗鈍化循環(huán)純水洗

噴 0.5噴 0.5-l.O浸 3噴 0.5浸 浸入即出浸 浸入即出浸 3噴 0.5浸 浸入即出浸 浸入即出噴 0.5浸 浸入即出

50±550±550±5RTRTRT40±5RTRTRTRTRT

出槽噴穎工業(yè)水出槽噴穎工業(yè)水2.13 干凈純水洗

噴 0.25 RT

純水電導(dǎo)≤10us瀝干 自動電泳涂裝

如承受旋轉(zhuǎn)輸送機(jī)，設(shè)備20％4.2槽液或穎uF液+純水4.34.34.54.14.24.14.2陰極電泳UF浸噴3.0-4.00.528±1RT4.3UF浸浸入即出RT4.4UF噴0.1-0.2RT4.5DI浸浸入即出RT4.6DI噴O.1—0.2RT5瀝干／轉(zhuǎn)掛

熱風(fēng)循環(huán) 30

180

20強(qiáng)冷緩沖

強(qiáng)制冷卻車身≤50

電泳烘干后設(shè)有跑空緩沖線88滑橇解鎖自動RT9電泳察檢查／鈑金修整手工≥20離線鈑金修補(bǔ)手工離線鈑金修補(bǔ)手工≥2010轉(zhuǎn)掛自動29面漆預(yù)備室手工≥2011上遮擋手工≥2012噴車底防護(hù)涂料自動+手工≥2013下遮擋手工≥2014轉(zhuǎn)掛自動≥2015焊縫密封膠手工≥2016鋪瀝青墊片手工≥20(17>聚氨酯噴涂自動≥20(18>膠烘干熱風(fēng)循環(huán)15 140

間歇車身離開底漆滑橇車身放到面漆滑橇上(19>強(qiáng)冷緩沖強(qiáng)制AUDIT手工20電泳檢查，打磨手工電泳離線打磨21中涂預(yù)備室手工22擦凈+氣封自動23噴中涂23.1手工噴涂手工23.2自動噴涂自動23.3檢查補(bǔ)噴手工24晾干中涂烘干熱風(fēng)循環(huán)強(qiáng)冷強(qiáng)制冷卻緩沖

車身≤50≥20≥20≥20≥20≥20≥20≥20≥20≥5 ≥2030 150車身≤50

烘干后設(shè)跑空緩沖線離線工位間歇20中涂烘干后設(shè)跑空緩沖線中涂檢查／打磨 手工中涂離線打磨 手工面漆前編組

≥20≥20 間歇擦凈+氣封噴面漆手工噴涂自動擦凈+氣封噴面漆手工噴涂自動手工≥20≥20≥20自動噴涂檢查補(bǔ)噴水性漆預(yù)留手工噴涂自動噴涂檢查補(bǔ)噴自動手工手工≥20≥20≥20≥20≥20晾干面漆烘干熱風(fēng)循環(huán)≥530≥2014020強(qiáng)冷檢查、修飾強(qiáng)制冷卻手工車身≤50≥20面漆烘干后設(shè)跑室緩沖線3131.131.231.331.431.531.631.732333435點(diǎn)修補(bǔ) 手工大返修預(yù)備 手工大返修去面漆噴漆室

≥20 間歇≥20 間歇36AUDIT安裝裝飾件、成品標(biāo)識手工手工≥20離線工位37面漆后編組38轉(zhuǎn)掛車身離開面漆滑橇39面漆滑橇返回，存放噴蠟，涂黑漆手工≥2040送總裝車間三、電泳涂裝設(shè)備與計算本設(shè)計中的卡車車身底漆涂裝均承受陰極電泳涂裝工藝。由于電泳涂裝相工藝掌握，對保證電泳涂裝線的正常運(yùn)行和涂裝質(zhì)量格外重要。電泳涂裝設(shè)備電泳涂裝各單元設(shè)備主要包括以下幾個局部<1〕槽液循環(huán)系統(tǒng)電泳漆是液-液-固三相混合的懸濁液。原漆固體份含量較高，粘度大，穩(wěn)3～6〕。配制成槽液<即工作液〕后，固含量較低，粘度明顯下降，穩(wěn)定性也變差，要保證槽液處于長期穩(wěn)定均一狀態(tài)，就需外加機(jī)械力循環(huán)攪拌槽液。一般循環(huán)攪拌方式可分為槽內(nèi)循環(huán)和槽外循環(huán)兩種。由于安裝位置等因素的限制，目前均承受槽外循環(huán)方式，或以槽外循環(huán)為主、輔以局部槽內(nèi)循環(huán)。槽外循環(huán)承受槽體外設(shè)置循環(huán)管路，由循環(huán)管路上配置的循環(huán)泵供給機(jī)械能，使槽液由槽內(nèi)底部的循環(huán)噴嘴噴出，槽液在槽體底部處于湍動狀態(tài)，整體處于流淌狀態(tài)。<2〕槽液熱交換系統(tǒng)槽液的循環(huán)攪拌需要外加機(jī)械能，最終將轉(zhuǎn)化為熱量；電泳涂裝過程是一個放熱過程，放熱量較大。當(dāng)這些熱量大于槽液的散熱量時，槽液溫度將不斷上升；反之，則槽液溫度不斷下降。承受在循環(huán)管路中設(shè)置換熱器，一般選用板式或列管式。冷卻介質(zhì)選用7-10℃的冷水，加熱介質(zhì)選用40-45℃的溫水。如廠房內(nèi)環(huán)境溫度能保證在10℃以上，可不考慮加熱。由于夏季很難保證冷卻水的溫度，常承受冷凍機(jī)組或冷卻塔來供給冷量。換熱系統(tǒng)的目的是掌握槽液溫度，通過換熱介質(zhì)與槽液交換熱量來實(shí)現(xiàn)。換熱量的大小與換熱器的工藝參數(shù)有關(guān)，也與換熱介質(zhì)的進(jìn)口溫度和流量、槽液的流量有關(guān)。<3〕陽極系統(tǒng)極液循環(huán)管路、泵、貯槽、去離子水供給管路、參數(shù)掌握系統(tǒng)等組成。液之間并不是完全隔離的，槽液中局部組份可以滲透到陽極液中<4〕超濾系統(tǒng)槽液通過超濾器被濃縮后回到主槽，同時分別出清液<即超濾液〕，該清液用于清洗濕漆膜外表的浮漆后返回主槽中。這個過程即保證了槽液容積不變，又到達(dá)了清洗和回收的目的。<5〕直流供電系統(tǒng)直流供電系統(tǒng)目的是為電泳施工供給直流電。目前均承受恒定電壓的方值進(jìn)展涂裝。每個陽極管之間則是并聯(lián)的。<6〕后沖洗系統(tǒng)中超濾液沖洗起到了回收浮漆、削減排放量的作用。<7〕烘干系統(tǒng)子，使漆膜各項(xiàng)性能得到保證。需要吸取的能量由固化溫度和固化時間來衡量，固化溫度和固化時間有具體的掌握范圍，固化溫度一般為170-180℃，固20-30min。<8〕加漆系統(tǒng)漆需要分散調(diào)配，這就是熟化的目的。在這個過程中熟化時間就是掌握點(diǎn)。<9〕關(guān)心系統(tǒng)鏈速的掌握及備用槽及倒槽檢修清理。電泳涂裝設(shè)備的計算電泳涂裝設(shè)備的計算主要包括槽體尺寸、噴漆室大小的計算。槽體尺寸的計算<1〕主槽長度的計算依據(jù)涂件尺寸及產(chǎn)量，10萬臺/年卡車車身的電泳涂裝槽體應(yīng)選用固定式。固定式電泳涂裝設(shè)備的主槽長度按下式計算：L=l+2<l+l+δ +l〕1 2 3式中，L為主槽長度；l為掛件最大長度；l1

為掛件至電極間的距離，以掛l為電極至槽內(nèi)壁間的距離，一般為0～80mm；δ為槽壁2夾套厚度，一般為150mm～300mm；l3

為槽外壁至支撐型鋼外沿的距離。依據(jù)客車車身電泳條件，令l=7.3m l=0.3m l=0.3mδ=0.2ml=0.1m1 2 3L=7.3+2<0.3+0.3+0.2+0.1〕=9.1m<2〕主槽寬度的計算電泳涂裝設(shè)備的主槽寬度按下式計算：B=b+2<b+b+b+δ〕1 2 3式中，B為主槽寬度；b為掛件最大寬度；b1

為掛件之電極間的距離，以掛b為電極至槽內(nèi)壁的距離，一般為0～80mm；δ為槽壁夾2150mm～300mm；b3

為槽外壁至支撐型鋼外沿的距離。令b=2.2m b=0.3m b=0.3m b=0.1m δ=0.2m1 2 3B=2.2+2<0.3+0.3+0.1+0.2〕=4.0m<3〕主槽高度的計算電泳涂裝設(shè)備的主槽高度按下式計算：H=h+h+h1 2

+h+h3 4式中，H為主槽高度；h為掛件最大高度；h1

為浸漬式設(shè)備槽體底面最高點(diǎn)與底座最低點(diǎn)之間的距離；h2

為最大高度的掛件距槽底的最小距離，一般為200mm～400mm；h3

為最大高度的掛件浸沒在槽液中的最小深度，一般為100mm～200mm；h4

為槽沿至涂裝面的距離，一般為150mm～200mm。令h=2.4m h=0.3m h=0.3m h=0.2m h=0.2m1 2 3 4H=2.4+0.3+0.3+0.2+0.2=3.4m9.1m×4.0m×3.4m。噴漆室的計算和大小、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<0.8～1.5m〕×2所以 W=5.2m<H〕=被涂物高度+工件離格柵板距離(0.3～0.5m>+工件離頂棚的高度<1.5～2.0m〕H=4.4m長度<L〕=被涂物高度+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=12.0m12.0m×4.4m×5.2m。生疏。