间歇式轻卡汽车车身涂装工艺与车间设计.doc

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重庆科技学院

毕业设计（论文）

题 目 间歇式轻卡汽车车身涂装工艺与车间设计

院 （系） 冶金与材料工程学院
专业班级 金属材料工程10-02
学生姓名 钟帅 学号 2010444167
指导教师 仵海东 职称 副教授
评阅教师 孙建春 职称 副教授

2014年 6 月 12日
注 意 事 项
1.设计（论文）的内容包括：
1）封面（按教务处制定的标准封面格式制作）
2）原创性声明
3）中文摘要（300字左右）、关键词
4）外文摘要、关键词
5）目次页（附件不统一编入）
6）论文主体部分：引言（或绪论）、正文、结论
7）参考文献
8）致谢
9）附录（对论文支持必要时）
2.论文字数要求：理工类设计（论文）正文字数不少于1万字（不包括图纸、程序清单等），文科类论文正文字数不少于1.2万字。
3.附件包括：任务书、开题报告、外文译文、译文原文（复印件）。
4.文字、图表要求：
1）文字通顺，语言流畅，书写字迹工整，打印字体及大小符合要求，无错别字，不准请他人代写
2）工程设计类题目的图纸，要求部分用尺规绘制，部分用计算机绘制，所有图纸应符合国家技术标准规范。图表整洁，布局合理，文字注释必须使用工程字书写，不准用徒手画
3）毕业论文须用A4单面打印，论文50页以上的双面打印
4）图表应绘制于无格子的页面上
5）软件工程类课题应有程序清单，并提供电子文档
5.装订顺序
1）设计（论文）
2）附件：按照任务书、开题报告、外文译文、译文原文（复印件）次序装订
3）其它

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学生毕业设计（论文）原创性声明

本人以信誉声明：所呈交的毕业设计（论文）是在导师的指导下进行的设计（研究）工作及取得的成果，设计（论文）中引用他（她）人的文献、数据、图件、资料均已明确标注出，论文中的结论和结果为本人独立完成，不包含他人成果及为获得重庆科技学院或其它教育机构的学位或证书而使用其材料。与我一同工作的同志对本设计（研究）所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。

毕业设计（论文）作者（签字）：
年 月 日

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摘要

本文对间歇式轻卡汽车车身涂装工艺做了一个较完整的设计，详细地对工艺的每个步骤做出了说明，主要包括工艺的操作方法，工艺所需要的工具、设备、工艺条件，同时，对设备的选型以及计算也做了简单的介绍。
涂装前处理工艺中使用了新型的陶化工艺，陶化工艺作为磷化的代替工艺句，具有优越的环保优势。前处理工艺基本沿用现代汽车涂装前处理工艺，对前处理工艺各个步骤的工艺参数都作出了详细的设定，考虑到工艺中的可行性，喷涂工艺中使用了空气喷涂。设备选型中对前处理的主体设备作出基本的选型和设备参数基本的计算，主要是槽体的尺寸计算，车间动力消耗（水、电、气）的计算。最后，对三废处理工艺作出了简单的设计。
最后在导师的指导下，编制了设计说明书，绘制了车间平面布置图和工艺管路图。
关键词：间歇式，涂装工艺，轻卡，设计
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ABSTRACT

This article make a system elaboration for the intermittent Coating Process of light truck , designing each step of the detail process to make the description , including the method of operation processes , tools, technology needs, equipment, process conditions, while for selection and calculation of equipments also made a brief introduction .
Coating pre-treatment using a new type of process, the vitrification process, as a process instead of Phosphating , with superior environmental advantages.Pre-treatment process basically follows the modern automobile paint pre-treatment process . the treatment parameters of each step have been set . Taking into account the feasibility of the process , the use of air spraying have been accepted. In the following step, mainly calculating the size of the tank , workshop power consumption ( water, electricity, gas ). Finally, the waste treatment process have made ​​a simple design.
Under the guidance of tutor , I finished a design manual, drawn a workshop floorplan and Process piping chart.
Keywords: intermittent , coating technology, light truck , design

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目 录
摘要 I
ABSTRACT II
1. 绪论 1
1.1本课题的目的和意义 1
1.2 汽车工业涂装的发展历程与方向 1
1.3金属表面的硅烷处理 1
1.4氧化锆转化膜 2
1.5阴极电泳的发展 3
2.间歇式轻卡车身涂装工艺设计 4
2.1间歇式轻卡车身涂装前处理工艺流程 4
2.2工艺要求及管理规范 4
2.2.1人工预清理： 4
2.2.2水洗 4
2.2.3预脱脂、脱脂 4
2.2.4表面调整 5
2.2.5陶化要求 5
2.2.6电泳要求 7
2.3间歇式轻卡车身装饰性涂层工艺设计 7
2.3.1间歇式轻卡车身装饰性涂层工艺流程 8
2.4工艺要求及管理规范 8
2.4.1电泳底漆打磨 8
2.4.2吹灰/酒精擦拭/吹干 8
2.4.3刮涂/打磨原子灰 8
2.4.4“湿碰湿”工艺喷涂中层漆和面漆 9
2.4.5“干碰湿”工艺喷涂罩光漆 9
3.车间生产要求 11
3.1纲领与任务 11
3.2生产工作制度 11
4.轻卡汽车车身前处理设备选型及设计 13
4.1前处理生产线与浸渍式前处理槽体的选型及设计 13
4.1.1水洗、表调槽体的选型与设计 13
4.1.2脱脂、陶化槽的选型与设计 14
4.1.3电泳槽体的选型与设计 14
4.2前处理辅助设备的选型 15
4.2.1泵的选型 15
4.2.2加热器的选型 15
4.2.3烘干系统设计 15
5.车间主体设备的计算 16
5.1水洗、脱脂、表调、陶化槽体尺寸的计算 16
5.1.1槽体长度计算L 16
5.1.2槽体宽度计算B 16
5.1.3槽体高度计算H 16
5.2电泳槽体尺寸的计算 17
5.2.1槽体长度计算L 17
5.2.2槽体宽度计算B 17
5.2.3槽体高度计算H 18
5.3喷房尺寸计算 18
5.3.1喷房长度计算L 18
5.3.2喷房宽度计算B 18
5.3.3喷房高度计算H 18
5.4车间平面布置 19
6. 车间水、电、气消耗计算 20
6.1水消耗的计算 20
6.2前处理用气的计算 20
6.3用电量的计算 20
6.3.1照明用电的计算 20
6.3.2设备用电量的计算 21
6.3.3年用电量的计算 21
7.废气、废水、废渣处理 22
7.1废水、废渣的治理 22
7.2废气处理 22
结论 23
致谢 24
参考文献 25

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1. 绪论

1.1本课题的目的和意义
通过对轻卡汽车车身涂装车间的模拟设计巩固所学的基础理论知识以及拓展其它知识面。

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通过本课题的学习使理论知识落实到实际样品实际问题中，加以运用，可以起到
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加深记忆的作用，在运用过程中，能对知识有更深层次的剖析和理解。做到真正的理解应用，把书本上的东西真正转化自己的东西。
随着我国环境保护法的日益完善，对工业污染的控制越来越严格。本设计采用陶化和“3喷2烤”工艺代替传统的磷化和“3喷3烤”工艺。
陶化工艺作为最新的环保型工艺，减少了生产的成本，在生产过程中低排放，有利于环境的保护。
“3喷2烤”工艺代替国内落后的“3喷3烤”工艺，减少了生产工序，同时为国内因技术和设备条件难以实现的“3喷1烤”工艺提供了折中的解决办法。

1.2 汽车工业涂装的发展历程与方向
汽车产生到现在已经100多年了，汽车涂装工业发展历程总共可以分为5个时期［3］。
原始时期（1930年前），使用手工擦洗的前处理技术，喷涂方法使用刮腻子人工刷漆，使用自然干燥的干燥方法，人工劳动工时每台约60min。
手工喷涂时期（1930~1946年），使用碱液清洗的前处理技术，喷涂方法使用手工喷涂，使用自然或烘干的干燥方法，人工劳动工时每台约10 min。
提高汽车涂层质量阶段时期（1946~1963年），使用喷射式磷化处理的前处理技术，喷涂方法使用拖式或转动浸涂底漆、手工喷涂、静电喷涂，使用烘干或湿碰湿烘干干燥方法，人工劳动工时每台约4min。
电泳涂装和自动喷涂时期（1963~1974），使用磷化处理（膜厚约3-5um）的前处理技术，接近百分百进行磷化覆膜，使用阳极电泳涂装或自动静电喷涂的喷涂方法，干燥方法使用辐射与对流结合技术烘干底漆，人工劳动工时每台约3min［3］。
净化工程时期（1975年后），使用喷和浸结合的磷化和废水回收再利用的前处理技术，喷涂方式机械化，采用阴极电泳作为底漆，干燥方式使用燃烧净化的废气热能输送到干燥室，进行综合利用，人工劳动工时每台约3min以下［3］。

1.3金属表面的硅烷处理
金属基体表面的硅烷处理技术是近10年才发展起被认为可以替代磷化的环保型涂装前处理技术，该工艺使用硅烷与水反应后生成硅羟基再与金属或金属氧化物进行结合，硅烷本身也发生缩合反应生成的有机膜或者是无机膜，同时浸泡在溶液中的方式甚至加上电流来促进膜层的生产，使金属工件基体上生成一种疏水性的保护膜，膜层能够对金属的基体起保护的作用，同时能提升基体和涂层间的结合力[8]。
硅烷分子与金属的表面反应机理， 现今认为是硅醇和金属的氧化物或者水化物发生反应，现已验证，硅烷分子如果没有特征官能团不管处于固体相当中或者处于液体相当中，都没有电化学的活性 ，因此不能够被氧化，同时也不会被还原。经硅烷化覆膜处理过后的金属极棒浸在腐蚀液体中时，膜层能起到很好的隔绝效果， 防止水、腐蚀介质和氧向金属的界面移动。
虽然硅烷处理技术已经成熟，但是硅烷转化膜的性能相比于传统的磷化膜还 是有差距，不过硅烷处理技术一定会像磷化技术那样带给涂装工业史诗般的的创新［8］。

1.4氧化锆转化膜
氧化锆膜处理也是前处理的新趋势之一，与磷化膜相比，该工艺更加节能，更加环保，使用更加简单而且成本底，这些优点都是如今磷化不能比拟的。
最新型的氧化锆转化膜工艺已在试验室得到证明，实际生产中的运行也被证明可行。
金属基体锆膜的厚度约为30nm ，此不定形氧化锆组成的陶瓷涂层是纳米级的，与金属基体和漆膜之间有较优的结合力，耐蚀性优良。
氧化锆传化膜的普遍处理方法是使用溶胶-凝胶法可以在金属基体表面制备一层锆膜。溶胶的离子一般是溶剂化，胶粒互相交联在一起生成网状的结构，可以把溶剂物理地包在聚集体的内部，使他不能流动，从而变成半固的状态，这就叫做凝胶；但是胶体的溶液中的溶胶粒子密度比溶液的密度要大 ，那么在地心力的吸引下， 胶粒会有下沉的倾向；如果变换溶液的配比或者是环境条件，如温度、搅拌速度等，使得溶胶粒子沉积的速度比扩散速度大， 胶粒则会发生沉积 ，在金属的表面聚集、沉积为纳米级的氧化锆膜层，反应如下。
H2ZrF6+Me+2H2O=ZrO2+Me2++4 H++6F-+ H2↑
Me代表铁、锌、铝等元素。本反应生成一种“ZrO2-Me-Z rO2”的结构胶粒，胶粒有较强的凝集性能。依据溶胶-凝胶原理，随着反应的继续，“Z rO2-Me-ZrO2”结构交联的密度会增大，进行沉积、凝聚，生成ZrO2 纳米级转化膜。
氧化锆转化膜功能接近锌盐磷化膜的质量要求，所以，在同一技术规范的条件下，氧化锆处理与锌盐磷化处理可以理解为是相同的,在随后的时间里，氧化锆转化膜工艺会在涂装生产上得到应用［8］。

1.5阴极电泳的发展
电泳漆在水性涂料的理念上产生的，分为阳极电泳涂料和阴极电泳涂料。
因为阴极电泳性能比阳极电泳优秀，耐蚀性上是阳极电泳的几倍，所以阴极电泳发展飞快，现已是第五代技术。
1)耐候的丙烯酸电泳涂料的产生 。主要用于耐候、耐腐蚀的涂层。
2)环保型电泳涂料的产生。从环保问题上出 发，有机溶剂使用量低，且不含有Pb等重金属。
阴极电泳涂料的四个零发展方向：有机溶剂的使用量为零，颜料含量为零，有害重金属使用量为零，超滤液的释放量为零。
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2.间歇式轻卡车身涂装工艺设计

工艺流程是工艺设计基础，也是关键的部分。工艺的流程一经制定后期再难以改
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变，工艺流程设计不一样，对车间的设备和能耗会有很大的不同，该工艺生产方式选择采用间歇式生产。

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2.1间歇式轻卡车身涂装前处理工艺流程
该涂装前处理工艺采用间歇式前处理方式，生产线采用自行葫芦型生产线。工艺流程如下：
人工预清理 → 上挂 → 预脱脂（2~5min，40~50℃） → 脱脂（3~5min，40~50℃） → 工业水洗1 → 纯水洗1 → 表面调整(0.5~1min,常温)→ 陶化(3~5min,45~50℃) → 工业水洗2 → 工业水洗3 → 纯水洗2 → 沥干(3~5min) → 电泳(3~5min，电压100~250v) → UF水洗1(0.5~1min) → UF水洗2 → 纯水洗3 → 沥干 → 烘干(30~50min，180~250℃) → 强冷 → 检验

2.2工艺要求及管理规范
前处理所用药剂及电泳漆由佛山科德化工实业有限公司提供。
2.2.1人工预清理：
人工预清理的主要作用是清理取出工件表面的油污，焊渣或者颗粒，另外，因为本工艺设计中没有酸洗除锈的工序，所以，预清理工序需要对进入涂装车间的白胚工件进行验收，凡是表面存在锈迹的工件不得进入。
a.检验焊缝周围有无焊渣，车身无明显缺陷；
b.手工清理打磨大块颗粒、焊渣，及其他异物；
2.2.2水洗
a.工业水洗槽10天一换，纯水槽3天一换；
b.纯水槽控制电导率<35us/cm；PH:6.5~7.5；水洗温度为室温；
2.2.3预脱脂、脱脂
使用KD-337脱脂粉。
脱脂液老化靠碱比评估，老化的脱脂液需要排到废水池中，进行处理后再排放，并且要控制环境的温度、脱脂温度不能太高[12]。
a.产品进入脱脂槽前需预热；
b.要求：表面光洁，无明显油污，滴水试验时，水滴迅速铺散；
c.KD-337脱脂粉技术标准；
外观：白色粉末
主要成分：中强碱性钠离子和表面活性剂及其它化学助剂
施工技术参数
游离碱度：8-10度
总碱度：16-32
处理温度：常温或加温40-50℃
处理方式：浸泡法或喷淋法
处理时间：5-8分钟
安全操作要点
含碱性物质，如接触皮肤或溅入眼内，请立即用大量清水冲洗。
2.2.4表面调整
使用KD-331表面调整剂。
表调的作用是主要提供车身表面陶化膜所需要的晶核，处理方式主要有喷淋式处理方式和浸渍式处理方式，可以为了保证陶化膜更好的均匀性一般使用浸洗的方式进行处理[12]。
KD-331表面调整剂技术指标
外观：白色或淡黄色粉末
PH： 8-9.5（工作液浓度为0.2%时）
施工技术参数
工作液浓度： 0.2-0.3%
处理温度： 室温
处理时间： 30-120秒
总碱度：2-5点
具有一定的腐蚀性，如不慎溅到皮肤或眼睛里，即用大良清水冲洗，并视情况决定就医。
2.2.5陶化要求
使用KD-312B陶化剂。
a.目测法观察，成膜外观均匀完整细密、金属基体表面没有金属亮点、白灰，成膜厚度2-4um。
b.检验：硫酸铜点滴实验法检验，出现蓝色斑点数量<3/平方分米
c.KD-312B陶化剂技术指标
陶化液主要成分
表2.1陶化剂成分表
组分
含量（g/L）
氟锆酸
20~50
硅
10~15
氟钛酸
32~35
氟化锆
15~20
KH550
2~5
氟钛酸钙
6~6.5
酒石酸
5~10
硝酸钠
5~10
月桂醇聚氧乙烯醚
3~5
水
余量
处理方式：浸渍或喷淋
处理时间：3-5 Min（根据具体工作环境而定）
处理温度：45-50℃
槽液的配制：
步骤1.陶化槽体进过清洗后，无其他残留物，加入制备的纯水，一般加满到槽体容积的6成，也可按实际情况多加或少加。
  步骤2.按照生产情况和工件的状态，加入本型号的陶化剂（KD-312B），允许的比例范围为2%-8%，加入陶化剂后搅拌均匀。
  维护槽液的稳定，需要测定槽液的ph值，本产品的正常使用ph范围应在3.2-5.8。
  步骤3.在通过加水至槽体到需要的液面高度，加水过程要充分搅拌均匀然后才能可处理工件。
槽液的管理与维护：
大约没2个小时要对陶化液进行一次酸碱度的测定，当PH超过可以允许使用的范围时使用QST-FR1或QST-FR2调整剂进行调节。
2.2.6电泳要求
在阴极电泳中，为了得到一个比较理想的电泳质量，必须保证有比较良好的前处理磷/陶化保护膜，并必须考虑电泳整流电压和电流、电泳时间、电泳漆温度[13]。
使用KD-798灰色阴极电泳漆涂料；
a.出槽时自动喷淋；
b. KD-798灰色阴极电泳涂料技术指标
表2.2 KD-798电泳涂料技术指标表
项 目
检验要求
检测方法
外 观
灰色，平整、光滑、无缩孔、流挂
目 测
电压膜厚（V/μm）
100~250/15~30
—
光泽（60）(%）
50-90
GB/T 9754
冲击强度（kg·cm）
50
GB/T 1732
附着力，级（1mm×1mm，100/100）
0
GB/T 9286
柔韧性（mm）
1
GB/T 1731
铅笔硬度
≥2H
GB/T 6739
耐碱性
0.1M NaOH,8h
GB/T 1763
耐酸性
0.05M H2SO4·8h
GB/T 1763
耐盐雾性
≥1000h（单边扩蚀不超过2mm）
GB/T 1771
耐水性
40℃·h）500
GB/T 1733
c.KD-801G灰色阴极电泳涂料由乳液和色浆两组份组成。主要成份为颜填料、中和剂、水、改性胺、封闭型异氰酸酯、环氧树脂以及醇醚类溶剂等。
d.原漆指标
表2.3电泳漆原漆指标表
项 目
色浆组份
乳液组份
检 测 方 法
外 观
无结块，颜色均匀，灰
淡黄色/乳白色
肉眼观测
细度（μm）
≤15
/
GB/T 1724
固体含量（%）
50±2
35±2
GB/T 6751
PH 值
5.4±0.3
6.7±0.3
PH计
电导率（μs/cm）
1500±300
1100±300
HG/T 3335

2.3间歇式轻卡车身装饰性涂层工艺设计
涂装工艺的设计是最重要步骤，每个具体工艺过程将明确涂装的方法、涂层的体系和所使用的设备，明确涂料使用量和工序的劳动量[13]。
涂层的喷涂采用“3喷2烤”工艺进行，即中涂与面漆使用“湿碰湿”工艺，面漆与清漆或清漆与二道清漆使用“干碰湿”工艺。
因为轻卡车车身涂层对装饰性要求较高，“3喷1烤”工艺对喷涂室环境、温度和湿度的要求较高，产生的颗粒，流挂等缺陷较多，若在中涂层和面漆出现上述缺陷，除了返工外无法补救，且车身较大，整体返工成本较高，间歇式生产方式不能满足涂层装饰性要求。
因此采用“3喷2烤”工艺，在喷涂过程中，可对中层漆、面漆产生的颗粒、流挂等缺陷进行打磨，大大的减少返工量。
本工艺喷涂方式使用液力旋压喷漆室。
2.3.1间歇式轻卡车身装饰性涂层工艺流程
电泳底漆打磨(砂纸600#) → 吹灰/酒精擦拭/吹干 → 刮涂原子灰(自干60-90min) → 打磨原子灰(水磨200#/600#) → 吹灰/酒精擦拭/吹干 → 喷涂中涂层 → 表干(15-25min) → 点打磨(砂纸1000#) → 喷涂面漆 → 烘干(30-50min，80-120℃) → 自然冷却 → 打磨面漆(砂纸800#) → 吹灰/酒精擦拭/吹干 → 喷涂罩光漆 → 烘干(30-50min，80-120℃) → 不需二道罩光则检验、抛光、入库） → 打磨罩光漆(800#水磨) → 吹灰/酒精擦拭/吹干 → 喷涂二道罩光漆 → 烘干(30-50min，80-120℃) → 检验 → 抛光 → 入库

2.4工艺要求及管理规范
装饰性涂层由江门四方威凯精细化工公司提供聚氨酯（PU）系列涂料及配套药剂，原子灰由广州市硕美装饰材料有限公司提供“巴狮顿”系列产品。
2.4.1电泳底漆打磨
a.打磨使用600#型号砂纸；
b.无缺陷处轻微打磨，肉眼可见砂纸砂痕即可；
c.缺陷处重点打磨，直至整平缺陷为止；
d.不可磨穿电泳底漆，若磨穿及时需补喷免磨防锈底漆；
2.4.2吹灰/酒精擦拭/吹干
a.吹灰工序吹去工件表面较大颗粒，为后道擦拭工序做准备；
b.酒精擦拭要求擦去表面油污，操作人员需戴手套作业，清洁布每5个车身工件清洗或更换一次；
c.吹干工序要求吹去工件表面残留颗粒及吹干酒精；
2.4.3刮涂/打磨原子灰
使用巴狮顿原子灰。
a.原子灰刮涂以填平工件表面缺陷为前提，厚度应越薄越好，如需厚层刮涂，应分多次薄刮，刮涂时不出现新的缺陷；
b.原子灰打磨使用200#砂纸水磨10min后用600#砂纸水磨10min；
c.干透后方可打磨（60-90分钟）；
d.必须使用配套的专用固化剂，禁止用“天那水”的稀释剂来稀释原子灰；
表2.4原子灰技术指标表
项目
技术指标
干燥时间
60-90min
附着力（拉开法）Mpa
≥4
水磨时间(25℃)
20min(200#/600#)
柔韧性mm
≤50
冲击强度kg.cm
≥18kg.cm(或35kg.cm不脱落)
耐高低温变
四循环以上
注：耐高低温变-40℃1h—常温1h—120℃为一循环；
施工配比：
原子灰：固化剂（重量比）100 ：1-3；
注：可施工时间10-15分钟，跟据环境温度和固化剂的使用量的不同酌情增减；
2.4.4“湿碰湿”工艺喷涂中层漆和面漆
使用四方威凯聚氨酯系列涂料；
a. 中涂/面漆施工参数
表2.5中涂/面漆施工参数表
喷涂方式
使用溶剂类型
调漆粘度（涂4杯）
施工气压（MPa）
施工电压（KV）
手工喷涂
10℃以下
1006B
18—20
0.4—0.6
——
10-30℃
1006B/1006
16-20
30℃以上
1006
14-18
静电喷涂
10℃以下
1004B
13—16
——
手工静电-20—-35
机械静电-55—-75
10-30℃
1006静电快干
13-16
30℃以上
1006静电慢干
12-15
附加
1、工件在喷漆后应该在严格无尘的流平室内流平8分钟左右再进入烘干室；
2、涂料配比前应该搅拌均匀，防止树脂和颜料的沉淀；
3、油漆在喷涂前必须用相应滤布过滤后使用
b.漆膜厚度要求：中涂层喷涂要求漆膜连续遮盖底层颜色即可，为避免浮色，中涂漆喷涂应尽量薄，施工范围15-30u；面漆喷涂为方便打磨在不出现流挂情况下应尽量厚，施工范围40-60u。
c.表干与点打磨：中涂漆表干时间15-25min（视环境温度与湿度而定），点打磨使用1000#砂纸沿一个方向轻轻打磨表干后中涂漆上的颗粒、缩孔等缺陷。
2.4.5“干碰湿”工艺喷涂罩光漆
使用四方威凯聚氨酯系列涂料；
a. 施工参数
表2.6罩光漆施工参数
喷涂方式
使用溶剂类型
调漆粘度（涂4杯）
施工气压（MPa）
施工电压（KV）
手工喷涂
10℃以下
4004
16—20
0.4—0.6
——
10-30℃
4004/4006
15-18
30℃以上
4006静电特慢干
14-18
静电喷涂
10℃以下
4004静电
12—16
——
手工静电：-30—-50
机械静电：-70—-90
10-30℃
4006静电夏用
11-15
30℃以上
4006 静电慢干
12-15
附加
1、工件在喷漆后应该在严格无尘的流平室内流平8分钟左右再进入烘干室；
2、涂料配比前应该搅拌均匀，防止树脂和颜料的沉淀；
3、罩光漆在喷涂前必须用400#滤布过滤后使用；
b.漆膜厚度要求：施工范围20-40u
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3.车间生产要求

3.1纲领与任务
车间生产年产量：8000辆/年，外型尺寸：L×B×H=2560×1720×1410 mm；车身最大涂装面积：38m2，一年内需要涂装的面积：8000×38=304000m2，平均每月生产面积：304000÷12＝25334m2，平均每天生产面积：304000250=1216m2，平均每小时生
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产面积：1216÷8=152m2,涂层标准：TQ1甲级。
表3.1 TQ1甲级质量指标
耐候性（天然暴晒）
耐盐雾/h
涂层厚度/mm
外观
力学性能
底漆/中涂/面漆
冲击强度/弹性/硬度/附着力
2年失光≤30%
700
≥15 ≥40
光滑无颗粒，允许极轻微橘纹，光泽大于90（平光小于30）
≥294Ncm
≤5mm
≥0.5
1级

3.2生产工作制度
根据生产纲领，每年生产8000辆生产量较小，工作制度采用一班制，一班制每班为8小时；年时基数根据国家相关规定为365-11-52×2=250天；每天工作时间为1×8=8h。
工位年时基数为250×8×=2000h；设备年时基数为2000×0.93=1860h，其中设备利用系数为0.93；作人员年时基数：2000×0.9=1800h。
表3.2 操作人员、工位和设备的年时基数
年时基数（天）
工作制度
每天工作时间（小时）
工位年时基数（小时）
设备年时基数（小时）
操作人员年时基数（小时）
250
一班制
8
2000
1860
1800
生产节奏：T=
a—取8000
b—取1
c—取0.95
p—取2000
q—取0.93
将1.2的数据代入式中:
t=

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4.轻卡汽车车身前处理设备选型及设计

涂装生产线的设计中，工件输送方式选择以及输送设备选用十分重要，会直接影响到车间面积的使用、空间利用率、工程投资[13]。
上述工艺设计采用间歇式涂装处理设备，因此，前处理生产线采用自行葫芦型，喷涂生产线采用地链式运输平台，浸渍式处理方式均采用矩形槽出理，所有水洗步骤及表调均用浸渍式处理方式，其中预脱脂、脱脂、磷化和电泳工序采用浸渍式加出槽自动喷淋的处理方式。

4.1前处理生产线与浸渍式前处理槽体的选型及设计
汽车涂装工业都是流水线作业，不管是间歇的生产方式，或者连续的生产方式，工件在线与线之间，车间和车间之间，甚至工序间的移动都靠各种各样机械化的输送设备来进行，工件在涂装的过程中的旋转、平移、翻转、升降、倾斜摆动、变数、变节距、自动转挂、储存、识别计数等工艺需要的工作，和整个生产的过程的自动控制都是靠机械化的输送设备来实现的[13]。
本工艺前处理生产线采用东风设计研究院有限公司现场设计与建设的间歇式自行葫芦型生产线。种输送方式同样具有投资小，占地少，操作维护方便的优点，因此是步进时前处理电泳底漆线比较经济实用的选择[13]。自行葫芦输送线见图4.1

图4.1自行葫芦输送线
表4.1 输送线铭牌参数
额定吊重
1/2t
起重高度
5/10m
电压频率
480V-50Hz
输入功率
4KW
绝缘等级
B
工作定额
20%10min

浸渍式前处理槽体均使用矩形槽，槽体设置溢流槽，其中，预脱脂、脱脂、陶化槽设置槽外加热装置及排风系统。
4.1.1水洗、表调槽体的选型与设计
水洗槽体见图4.2

1-过滤网；2-排污口；3-溢流槽；4-泵；5-循环管道；6-排放管道；7-槽体
图4.2水洗槽体
槽体使用钢板制成，外设加强筋，搅拌方式使用槽液搅拌方式，通过槽液循环系统进行。
4.1.2脱脂、陶化槽的选型与设计
脱脂、陶化槽体示意图见图4.3

1-过滤网；2-排污口；3-溢流槽；4-泵；5-槽液循环系统管道；6-排放管道；7-槽体；
8-板式换热热器
图4.3脱脂、陶化槽体示意图
槽体使用钢板制成，外设加强筋，陶化槽设置玻璃钢衬里，脱脂槽不设衬里。脱脂槽上方设置出槽喷淋系统，加热方式采用槽外加热，使用板式换热器，槽体上方设置排风系统，搅拌方式使用槽液搅拌方式，通过槽液循环系统进行。
4.1.3电泳槽体的选型与设计
前处理电泳系统设备主要包括有浸或喷淋槽体、提供槽液循环动力的水泵及其管道阀体、过滤(或超滤)装置、加热(或冷却)装置、纯水装置、电泳整流装置等[13]。
设计电泳槽体的大小形状时，需要根据据施工物的实际状态和制定的工艺流程来共同决定，一般的原则是，在满足的电极间距离的情况下应该设计得尽量小一点。电泳槽体设置有过滤装置和温度控制系统，保证电泳漆温度的稳定，另外还需要设计除杂及去除气泡的溢流装置。搅拌装置使电泳漆液均匀一致，电泳漆液循环每小时约5次，当泵开始工作时，电泳漆液在电泳槽体应该均匀的翻动。
电泳槽体示意图见图4.4

1-过滤网；2-排污口；3-溢流槽；4-泵； 5-阳极系统6-排放管道；7-槽体；8-喷射嘴；
9-槽液循环系统管道；10-板式换热器；11-UF过滤器；12-布袋过滤器；13-粗滤器
图4.4电泳槽体示意图
电泳槽体整体使用钢板制成，外面设置加强筋加固，槽体内部设置玻璃钢衬里防止槽液对槽体进行腐蚀。加热方式采用槽外加热，使用板式换热器，槽体上方设置排风系统出槽喷淋系统，搅拌方式使用槽液搅拌方式，通过槽液循环系统进行，另设一个长方形的备用槽（备用槽尺寸比电泳槽稍大）。

4.2前处理辅助设备的选型
4.2.1泵的选型
泵主要用于各种槽液的循环、搅拌、补充，泵的选型应根据槽体离地面的高度选择相应扬程，根据槽液的流动速度选择流量，本设计中槽体底部离地面约为3米，槽体最高处离地面约6米，泵的选型如下：
使用上海开利泵业生产的GD65-19离心泵；
泵铭牌参数如下
表4.2泵铭牌参数
型号
GD65-19
流量
15m3/h
扬程
8m
功率
1.2KW
转速
1800r/min
效率
70%
重量
58kg
4.2.2加热器的选型
加热器主要用于槽液的温度控制，因不同槽液的温度不同，应选用能满足生产要求的加热器。
需槽体都使用槽外板式加热器，槽外加热可以有效维持槽液的稳定性，加热形式选用电加热方式，使用重庆西南赛唯换热设备有限公司ZTR-11型号产品
加热器铭牌参数如下
表4.3加热器铭牌参数
型号
ZTR-11
可设计最高温度
180℃
设计压力
1.0MPa
试验压力
1.2 MPa
功率
300KW
重量
55kg
4.2.3烘干系统设计
本设计烘干系统采用直通式的燃油炉方式进行烘烤，因为年产量较小，此种方式可以节省生产成本，考虑到工件都是钢铁材质和燃油炉的加热方式，升温时间和保温时间应该符合工件的实际情况，同时升温时间因为所使用的涂料的类型不同也存在差异，升温时间太短容易产生橘皮和针孔，保温的时间也需要足够长，漆膜才能干透，本设计中烘房的升温时间设置为15分钟，保温时间设置为30分钟[13]。

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5.车间主体设备的计算

车间主题设备主要包括：前处理槽体及喷涂线喷房。
5.1水洗、脱脂、表调、陶化槽体尺寸的计算
槽体的计算应根据工件大小，在满足生产要求的前提下尽量的小，槽体外部设置加强筋，以满足槽体强度要求，槽体角落设置园倒角，以方便清洗。
工件尺寸：L×B×H=2560×1720×1410 mm；因为工件尺寸较大，槽体与工件的距离应取稍大值。
5.1.1槽体长度计算L
L =l+2(l1+l2+l3)
l—取2560mm
l1—取250mm
l2—取50mm
l3—取150mm
代入数据，算得：
L=2560+2(250+50+150)
=3460mm
槽体长度设置为3460mm
5.1.2槽体宽度计算B
B=b+2(b1+b2+b3)
b—取1720mm
b1—取250mm
b2—取50mm
b3—取150mm
代入数据，算得：
B=1720+2(250+50+150)
=2620mm
槽体宽度设置为2620mm
5.1.3槽体高度计算H
H=h+h1+h2+h3+h4
h—取1410mm
h1—取200mm
h2—取250mm
h3—取200mm
h4—取200mm
代入数据，算得：
H=1410+200+250+200+200
=2260mm
槽体高度设置为2260mm
槽体尺寸：L×B×H=3460×2620×2260mm
5.2电泳槽体尺寸的计算
前处理和电泳所有的槽体都应该在同一高度上工作，这样才能方便输送系统的参数设定，但是不同工位槽体的高度却不相同，一般情况下通过调节槽体安放平台的高度来保持一致，工件尺寸：L×B×H=2560×1720×1410 mm；因为工件尺寸较大，槽体与工件的距离应取稍大值。
5.2