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涂装工艺设计的过程介绍

日期: 2022-05-23
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掌握设计基础资料

生产纲领:年生产件数。

工作制度:年工作天数,每日工作时长。

工件尺寸和质量。

厂房空间及工件进出口的位置。

能源的种类。

涂装车间周边的环境。

工程方对涂装线工艺水平的要求。

 

确定输送方式

涂装生产线的输送方式为分两种:连续式(通过式)及步进式(间歇式)。

生产纲领在100000/年(汽车车身)以上的应采用自动连续是。生产纲领在50000-80000辆/年(汽车车身)可考虑自动步进式。生产纲领在50000/年(汽车车身)以下,可考虑更经济的手动步进式。

如果是小工件,如车轮,则首先要确定每个挂具挂几个,然后再确定其输送方式。工件吊挂的方式也很重要,需根据工件的尺寸、结构、形状及工艺要求来确定。

 

计算生产节拍及输送速度

生产节拍计算公式:每台所需生产时间=日时基数(每日工作分钟数,一般16小时即960分)×设备负荷(一般为90%)/生产纲领(每日生产数量)。

例如:生产纲领为150000台/年,300天/年,即300台/日,则生产节拍为960×90%/500=1.73(分钟/台)。

根据上述的生产节拍,不能采用步进式输送,必须采用连续式输送,则需计算涂装线的输送速度:输送速度=工件间距(米)/生产节拍(分钟/台)。

挂具的节距也应按照工件长度、各工位的要求而定。

 

设计工艺流程及技术参数

不同的产品对图层的要求不同,因此涂装工艺的流程也不同,工艺流程不能生搬硬套,应根据自己企业不同的产品、不同的生产纲领、不同的要求、不同的作业环境太而合理选定。

 

明确绘制工艺平面布置图的原则

1、具备了上述的基础的资料后,就可着手构思工艺平面布置图,绘图时遵循如下原则:

确定平面布置的方式。一般中小型涂装线平面布置为单层分区,大型涂装线宜采用多层立体分区布置。立体分区可将辅助设备分布在主体设备的上层或者下层,使得工艺操作区与辅助系统操作区分开。可将洁净度要求高的喷漆室相对集中,高温区烘干区相对集中,既有利于涂层质量,又便于车间管理。这种布置造价相对较高,但合理先进。

2、确定非标设备的尺寸及主要配套设备的规格。

3、物流、人流路线要畅通,同时要考虑设的维修通道和安全消防通道。一般安全消防通道宽度为3~3.5m,物运输通道宽度为2~2.5m,人流通道宽度为1.5m。

4、前处理设备最好布置在一条直线上,不得已要转弯时,也要保证磷化处理前在一条直线上。在尽量防止串水的前提下,前理工序间的过渡段尽量缩短,时间不超过1min迫不得已的情况下,为防止工件生锈,需在过渡段加喷雾段。前处理结束后需烘干时,立即进入水分烘干室,以防工件生锈。

5、电泳结束后需尽快进入烘干室,以防涂层产生返溶现象。

6、喷漆、流平及烘干工位也需要尽量布置在一条直线上。

7、擦净室与喷漆室之间一定要加气封段(1.5-2m),以防灰尘污染涂层。

8、平面图的定位基准线是轴线,标注必须准。各设备的外形尺寸和定位尺寸也要标注清楚。

要较合理、准确地预留各大型配套设备的位置与面积。

如果涂装车间是新建厂房,应在可能的情况下,准确地预留好各排风、进风的位置,以免破坏厂房。

如果遇到厂房或者设备老化改造,一定要认真整理清楚原始资料,谨慎从事。

 

绘制工艺平面图

明确了上述事项后,即可着手绘制涂装工艺平面图

现以某一电动轿车车身为例进行说明。

生产纲领:120000辆/年

年时基数:300天×16h/天×90%=4320h

车身尺寸:2500mm×1800mm×1800mm

车身质量:400kg

车间尺寸:228m×72(24×3)m×11m

能源:天然气、电、蒸汽。

又如卡车车身涂装线如下。

生产纲领:50000台/年

年时基数:4320h

车身尺寸:2500mm×2300mm×2200mm

车身质量:500kg

平面图为三层布置,工艺操作区在二层。

具体设计为:辅助操作区集中在一层;空调送风集中在二层。

以上是两个典型不同方式的设计方案,生产领不同,前处理、电泳线的输送方式及采用的运输方式各异。前者是积放悬挂输送机;后者是自行电动葫芦。前者是一层布置结构后者是三层布置结构。前者运输简单、占地面积大;后者运输复杂、占地面积小。后者洁净区及高温区集中,便于管理;前者则不太理想。前者设备造价低;后者设备造价较高

两种方案采用两种方式,各有利弊,需因地制宜,灵活选用。

工艺设计方式多种多样,但一定要按照需方的具体条件及要求来确定。如上述年产120000辆电动车的案例,应立体分区设计但需方为降低工程造价,要求单层布置,只好如此设计

再如微型面包车车架设计如下。

生产纲领:150000台/年

年时基数:300天×22h/天=6600h

工件尺寸:4800mm×1500mm×550mm

每3台车架组成一挂具,生产能力为8挂/h,生产节拍7.5min/挂,输送方式为步进式,车架涂装工艺仅为前处理电泳烘干,具体工序与涂装工序基本相同

上述车架尺寸较小,适于纵向运行。如车很长,则需横向运行。但烘干室最好调为纵向,以防热量散失过多。

 

资源消耗汇总

在工艺设计的最后,即可对各种资源的用量进行计算。要计算的用量有水、电、蒸汽、天然气、煤油、压缩空气等,在预处理、电泳、电泳烘干、喷漆、面漆烘干等过程中的用量。

 

设备说明

对各非标设备的材质、外形尺寸、结构、工作原理、主要配套设备的规格、生产厂家等加以概括说明。列出制作件的材料明细表及外购件明细表。

总之,工艺设计代表了整个工程的水平。由于工艺设计人员的思路不可能十分完善,工艺设计初步完成后,应请非标设计人员、工程施工人员等审查论证,然后进行修改、调整、优化,方可基本定局。最后向各专业人员提出设计任务书,开始设备设计。在各专业具体设计过程中,仍然会发现问题,再进一步调整最后形成安装施工平面图。此图现在多被设备总图所取代。

随着国家工业现代化的飞速发展,对汽车涂装行业也提出了更高的要求,大型的涂装工程,要求机械化、自动化程度越来越高,涂装工艺设计的难度也相对提高。工艺设计人员知识面要广,要熟悉与涂装有关的各种化学材料的性能及工艺条件、要熟悉各种非标设备的结构、要熟悉各种配套件的结构规格及性能,其要熟悉机械化输送系统,只有这样方可做出好的涂装工艺设计。


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