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涂裝工藝設計的過程介紹

日期: 2022-05-23
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掌握設計基礎資料

生產綱領:年生產件數。

工作制度:年工作天數,每日工作時長。

工件尺寸和質量。

廠房空間及工件進出口的位置。

能源的種類。

涂裝車間周邊的環境。

工程方對涂裝線工藝水平的要求。

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確定輸送方式

涂裝生產線的輸送方式為分兩種:連續式(通過式)及步進式(間歇式)。

生產綱領在100000/年(汽車車身)以上的應采用自動連續是。生產綱領在50000-80000輛/年(汽車車身)可考慮自動步進式。生產綱領在50000/年(汽車車身)以下,可考慮更經濟的手動步進式。

如果是小工件,如車輪,則首先要確定每個掛具掛幾個,然后再確定其輸送方式。工件吊掛的方式也很重要,需根據工件的尺寸、結構、形狀及工藝要求來確定。

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計算生產節拍及輸送速度

生產節拍計算公式:每臺所需生產時間=日時基數(每日工作分鐘數,一般16小時即960分)×設備負荷(一般為90%)/生產綱領(每日生產數量)。

例如:生產綱領為150000臺/年,300天/年,即300臺/日,則生產節拍為960×90%/500=1.73(分鐘/臺)。

根據上述的生產節拍,不能采用步進式輸送,必須采用連續式輸送,則需計算涂裝線的輸送速度:輸送速度=工件間距(米)/生產節拍(分鐘/臺)。

掛具的節距也應按照工件長度、各工位的要求而定。

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設計工藝流程及技術參數

不同的產品對圖層的要求不同,因此涂裝工藝的流程也不同,工藝流程不能生搬硬套,應根據自己企業不同的產品、不同的生產綱領、不同的要求、不同的作業環境太而合理選定。

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明確繪制工藝平面布置圖的原則

1、具備了上述的基礎的資料后,就可著手構思工藝平面布置圖,繪圖時遵循如下原則:

確定平面布置的方式。一般中小型涂裝線平面布置為單層分區,大型涂裝線宜采用多層立體分區布置。立體分區可將輔助設備分布在主體設備的上層或者下層,使得工藝操作區與輔助系統操作區分開??蓪崈舳纫蟾叩膰娖崾蚁鄬?,高溫區烘干區相對集中,既有利于涂層質量,又便于車間管理。這種布置造價相對較高,但合理先進。

2、確定非標設備的尺寸及主要配套設備的規格。

3、物流、人流路線要暢通,同時要考慮設的維修通道和安全消防通道。一般安全消防通道寬度為3~3.5m,物運輸通道寬度為2~2.5m,人流通道寬度為1.5m。

4、前處理設備最好布置在一條直線上,不得已要轉彎時,也要保證磷化處理前在一條直線上。在盡量防止串水的前提下,前理工序間的過渡段盡量縮短,時間不超過1min迫不得已的情況下,為防止工件生銹,需在過渡段加噴霧段。前處理結束后需烘干時,立即進入水分烘干室,以防工件生銹。

5、電泳結束后需盡快進入烘干室,以防涂層產生返溶現象。

6、噴漆、流平及烘干工位也需要盡量布置在一條直線上。

7、擦凈室與噴漆室之間一定要加氣封段(1.5-2m),以防灰塵污染涂層。

8、平面圖的定位基準線是軸線,標注必須準。各設備的外形尺寸和定位尺寸也要標注清楚。

要較合理、準確地預留各大型配套設備的位置與面積。

如果涂裝車間是新建廠房,應在可能的情況下,準確地預留好各排風、進風的位置,以免破壞廠房。

如果遇到廠房或者設備老化改造,一定要認真整理清楚原始資料,謹慎從事。

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繪制工藝平面圖

明確了上述事項后,即可著手繪制涂裝工藝平面圖

現以某一電動轎車車身為例進行說明。

生產綱領:120000輛/年

年時基數:300天×16h/天×90%=4320h

車身尺寸:2500mm×1800mm×1800mm

車身質量:400kg

車間尺寸:228m×72(24×3)m×11m

能源:天然氣、電、蒸汽。

又如卡車車身涂裝線如下。

生產綱領:50000臺/年

年時基數:4320h

車身尺寸:2500mm×2300mm×2200mm

車身質量:500kg

平面圖為三層布置,工藝操作區在二層。

具體設計為:輔助操作區集中在一層;空調送風集中在二層。

以上是兩個典型不同方式的設計方案,生產領不同,前處理、電泳線的輸送方式及采用的運輸方式各異。前者是積放懸掛輸送機;后者是自行電動葫蘆。前者是一層布置結構后者是三層布置結構。前者運輸簡單、占地面積大;后者運輸復雜、占地面積小。后者潔凈區及高溫區集中,便于管理;前者則不太理想。前者設備造價低;后者設備造價較高

兩種方案采用兩種方式,各有利弊,需因地制宜,靈活選用。

工藝設計方式多種多樣,但一定要按照需方的具體條件及要求來確定。如上述年產120000輛電動車的案例,應立體分區設計但需方為降低工程造價,要求單層布置,只好如此設計

再如微型面包車車架設計如下。

生產綱領:150000臺/年

年時基數:300天×22h/天=6600h

工件尺寸:4800mm×1500mm×550mm

每3臺車架組成一掛具,生產能力為8掛/h,生產節拍7.5min/掛,輸送方式為步進式,車架涂裝工藝僅為前處理電泳烘干,具體工序與涂裝工序基本相同

上述車架尺寸較小,適于縱向運行。如車很長,則需橫向運行。但烘干室最好調為縱向,以防熱量散失過多。

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資源消耗匯總

在工藝設計的最后,即可對各種資源的用量進行計算。要計算的用量有水、電、蒸汽、天然氣、煤油、壓縮空氣等,在預處理、電泳、電泳烘干、噴漆、面漆烘干等過程中的用量。

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設備說明

對各非標設備的材質、外形尺寸、結構、工作原理、主要配套設備的規格、生產廠家等加以概括說明。列出制作件的材料明細表及外購件明細表。

總之,工藝設計代表了整個工程的水平。由于工藝設計人員的思路不可能十分完善,工藝設計初步完成后,應請非標設計人員、工程施工人員等審查論證,然后進行修改、調整、優化,方可基本定局。最后向各專業人員提出設計任務書,開始設備設計。在各專業具體設計過程中,仍然會發現問題,再進一步調整最后形成安裝施工平面圖。此圖現在多被設備總圖所取代。

隨著國家工業現代化的飛速發展,對汽車涂裝行業也提出了更高的要求,大型的涂裝工程,要求機械化、自動化程度越來越高,涂裝工藝設計的難度也相對提高。工藝設計人員知識面要廣,要熟悉與涂裝有關的各種化學材料的性能及工藝條件、要熟悉各種非標設備的結構、要熟悉各種配套件的結構規格及性能,其要熟悉機械化輸送系統,只有這樣方可做出好的涂裝工藝設計。


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