微型车项目涂装初步设计.docx
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微型车项目涂装初步设计
工程编号：
1243A4
重庆市嘉陵川江汽车制造有限公司
微型车项目
初步设计
第二卷工艺部分
第三册涂装车间
重庆市嘉陵川江汽车制造有限公司
微型车项目
初步设计
第二卷工艺部分
第三册涂装车间
设计总负责人：
李玉中
审核：
万留洋
校对：
潘杰
设计负责人：
周文君
设计人：
周文君
附表：
设备明细表44
附图：
涂装车间工艺平面布置图，图号：
1243A4TK2A-01~04附后
1设计依据及主要原始资料
1.1建设单位提供的产品资料及工艺资料。
1.2建设单位提供的涂装生产线招标文件。
1.3国家标准《汽车油漆涂层》，QC/T484-1999。
2车间任务和生产纲领（车身信息已明确）
本涂装车间对年产100000台微型客车车身及CUV等工件涂以防护装饰性涂层。
具体负责工件的漆前处理、电泳底漆、焊缝密封、PVC底涂、中涂、面涂、烘干、检查、返修等工序，并完成油漆材料及产品涂层的检验工作。
本车间按生产线和工作地的生产纲领统计如下表：
生产纲领表
序号
产品型号及名称
每台产品
年产量，台
种数
件数
质量
kg
表面积
m2
基本
备品
外供
合计
1
微型客车车身
1
1
450
电泳120
100000
100000
喷涂16
工件尺寸
工件名称
外形尺寸，mm
重量
kg
电泳
表面积
m2
喷漆
表面积
m2
长度
宽度
高度
最大车型
4500
1800
1700
450
120
16
挂件（或装车件）中的最大长度4500mm
最大宽度1800mm
最大高度1700mm
最大质量450kg
最大电泳涂装面积120m2
最大喷漆涂装面积16m2
（参照业主指定标杆车型参数）
涂装线通过能力按挂件4500mm（L）×2100mm（带工装）（W）×1700改为1750mm（H）设计。
涂装质量达到微型客车车身涂装的要求。
根据车间生产纲领及产品特点，本车间的生产性质属于大批量高质量涂装生产。
3工作制度及年时基数
全年工作251天，采用2班制生产。
各类设备和工人的年时基数见下表。
工作制度和年时基数表
序号
部门
工作制度
设计年时基数（h）
设备
工人
工作地
3
涂装车间
两班制
3780
1790
4016
4设计原则
4.1本设计遵照以下标准和规范执行：
GB6514-1995《涂装作业安全规程涂装工艺安全及其通风净化》
GB7691-1987《涂装作业安全规程劳动安全和劳动卫生管理》
GB7692-1999《涂装作业安全规程涂漆前处理工艺安全及其通风净化》
GB12367-1990《涂装作业安全规程静电喷漆工艺安全》
GB14443-1993《涂装作业安全规程涂层烘干室安全技术规程》
GB144444-2006《涂装作业安全规程喷漆室安全技术规定》
4.2根据生产纲领和产品特点，对比国内外同类项目的特点，制订工序完善、工艺设备先进、自动化程度高的设计原则，以达到微型客车车身涂装的要求。
4.3采用积放链、滑橇输送机组成高度机械化自动化的连续流水生产线。
4.4根据产品特点及涂装质量的要求，本车间属大批量涂装生产，拟采用三涂层、三烘干为主体的国际普遍采用的微型客车涂装体系，即阴极电泳底漆层、中涂层、面涂层（含色漆喷涂和罩光喷涂）。
4.5在工艺流程和平面布局上居于国内先进水平。
吸收了许多国内外同类产品的优点，采用两层厂房布局（局部三层），充分利用空间，根据工艺和设备特点、用途不同，将设备分别布置在各层面：
一层布置工作区和各种辅助生产设备，喷漆室排风机集中在一层封闭房间内，减少车间噪音；二层布置前处理及阴极电泳室体、喷漆室室体、底涂、烘干炉等主要生产设备；排风机、空调送风机组等布置在局部三层。
4.6工件从焊装车间送至涂装车间采用悬链输送机输送改为滑橇输送形式，成品从涂装车间送往总装车间采用地面滑橇输送。
4.7PVC底涂采用空中滑橇输送形式。
4.8中涂、面涂均按照预留水性漆喷涂设计，水性漆的使用是汽车涂装的发展趋势，不仅保证涂层质量不低于传统的有机溶剂型涂层，而且使涂装车间的VOC排放量达到环保要求，减少对环境的污染。
4.8中涂、面涂的外部喷涂均采用机器人自动喷涂方式。
5主要工艺
在进行多方案分析比较基础上，本次设计拟采用的生产工艺、工艺流程和设备分述如下：
5.1工艺
白车身从焊装车间送至涂装车间采用悬链输送，成品车身从涂装车间送往总装车间采用滑橇输送。
漆前处理采用浸喷结合处理方式，关键工序采用浸渍，主要工序为脱脂和磷化。
为保证清洗质量，满足阴极电泳滴水电导的要求，磷化后级水洗采用纯水洗；前处理加热采用公用系统供应的热水。
底漆采用中厚膜阴极电泳工艺，漆膜耐盐雾时间可达1000小时以上；后级水洗采用多级封闭UF水洗，提高涂料回收率，节省运行成本；为保证清洗质量，电泳后级水洗采用纯水洗；电泳烘干采用强制对流热风循环烘干方式，热源为天然气。
电泳烘干后进行电泳漆膜检查和钣金修正，钣金工作量较大的工件转入离线钣金区；然后手工打磨电泳涂层，对打磨工作量较大的工件转入离线修补室进行较长时间的重打磨，不影响生产线正常运转。
PVC底涂及上下遮蔽工序均采用手工操作，采用空中滑橇；为节省能源和投资，本次设计不采用密封胶烘干工序，密封胶与中涂漆一起烘干。
中涂前擦净采用手工擦净方式，设置离子化空气幕；外部喷涂采用静电自动喷涂加手工补漆方式，自动喷涂采用机器人；中涂烘干采用强制对流热风循环烘干方式，热源为天然气。
面涂喷漆前先采用手工打磨中涂涂层，对打磨工作量较大的工件转入离线修补室进行较长时间的重打磨，不影响生产线正常运转；面涂前擦净采用手工擦净方式，设置离子化空气幕；内部喷涂采用手工静电喷涂方式；外部喷涂采用静电自动喷涂加手工补漆方式，自动喷涂采用机器人；面涂烘干采用强制对流热风循环烘干方式，热源为天然气。
面涂后的工件进行检查精修抛光，采用手工操作方式；对不合格工件打磨后返回面涂线重新喷涂，对需要局部修补的工件进入小返修区打磨、补漆、烘干，大返修车经打磨区后返回面涂线。
设计预留内腔喷蜡工序（涂总通廊内）。
中涂线与面涂线均考虑实施水性漆喷涂的可能，中涂线预留预烘干位置，面涂线预留水性漆热风吹干位置。
前处理及阴极电泳工序采用悬链输送，焊缝密封、PVC底涂、中涂、面涂、烘干、检查等工序采用地面滑橇输送机输送。
采用大风量工业空调送风机组对喷漆室、工作区送风。
喷漆室冬季送暖风，送风温度18℃以上，送风相对湿度80%以下，夏季自然风，预留表冷段，预留制冷站能力满足水性漆喷涂要求；检查精修、小修设备等人工操作工作区冬季送风温度18℃以上，夏季送冷风，送风温度较室外空气温度低5℃。
其他季节均送自然风。
送风机组加热采用直燃式天然气加热器，加湿采用喷淋方式。
集中供漆装置采用液压输漆电动调漆（变频泵）方式，中涂漆、金属漆、罩光漆全部采用两线循环方式，溶剂采用死端式，设有废溶剂回收装置；采用国际最先进的管中管式冷热水温控系统，保持涂料处于恒温状态。
设备电控采用分散控制集中监视方式，电控柜布置在现场设备附近，方便操作和观察；电控柜核心单元PLC通过现场总线方式与中央控制室计算机联系，中央控制室设置管理级、工程师级、车间级计算机对生产线运行状况进行监控，对生产进行调度管理。
为防止车间外灰尘进入，车间入口处设置风淋通道，喷漆室集中布置并设有洁净区，洁净区外设有风淋室，提高空气净化等级，保证涂装环境的高质量；喷漆前设离子化空气幕，保证涂装基层的高洁净度；采用高速旋杯静电喷涂机械手保证涂装稳定高质量。
5.2主要工艺过程
主要工艺过程表
序号
工序名称
工艺方法
工艺参数
备注
温度
℃
时间
min
1
转线
自动
2
手工预清理
手工
3
转线
自动
4
前处理
（1）
大流量冲洗
喷
40-50
1.0
（2）
预脱脂
喷
50-60
0.5
（3）
脱脂
浸
50-60
2.5
（4）
水洗
喷
室温
0.33
出槽喷淋
（5）
水洗
喷
室温
0.33
设新鲜工业水淋
（6）
表调
浸
室温
In&out
出槽喷淋
（7）
磷化
浸
35～45
2.5
（8）
水洗
喷
室温
0.33
设高压水喷淋
（9）
水洗
浸
室温
In&out
出槽喷淋
（10）
纯水洗
喷
室温
0.33
（11）
纯水洗
喷
室温
In&out
（12）
新鲜纯水洗
喷
室温
通过
（13）
倒水
自动
5
转线
自动
检查
人工
6
阴极电泳
（1）
阴极电泳
浸
28±1
3.0
出槽UF喷淋
（2）
UF水洗
喷
室温
0.5
（3）
UF水洗
浸
室温
In&out
出槽喷淋
（4）
UF水洗
喷
室温
0.5
含新鲜UF喷淋
（5）
纯水洗
喷
室温
0.5
（6）
纯水洗
浸
室温
In&out
出槽新鲜纯水淋
（7）
倒水、吹水
自动
7
空中链转滑橇
自动
8
电泳烘干
（1）
电泳烘干
热风循环
180
30
（2）
冷却
室外风对流
3
9
电泳检查
手工
10
钣金修
手工
钣金修正
手工
离线
11
电泳打磨
手工
离线打磨
手工
离线
12
焊缝密封
手工
14
13
PVC底涂
（1）
上遮蔽
手工
1
（2）
PVC底涂
手工
3
（3）
下遮蔽
手工
1
14
中涂
（1）
擦净
手工
离子化风幕
（2）
内部喷涂
手工
（3）
外部喷涂
自动
（4）
补漆
手工
（5）
流平
7
15
中涂烘干
（1）
中涂烘干
热风循环
150
30
（2）
强冷
室外风对流
3
16
中涂打磨
手工
7
离线打磨
手工
离线
17
面涂
（1）
擦净
手工
离子化风幕
（2）
色漆内部喷涂
手工
（3）
色漆外部喷涂
自动
（4）
补漆
手工
（5）
流平
7
预留水性漆热流平
（6）
罩光内部喷涂
手工
（7）
罩光外部喷涂
自动
（8）
补漆
手工
（9）
流平
8
18
面涂烘干
（1）
面涂烘干
热风循环
150
30
（2）
强冷
室外风对流
3
19
检查精修
手工
10
合格车去21序，小返修车去20序，不合格车去16序
20
小返修
手工
离线
换板
手工
离线
AUDIT
手工
离线
21
转装配输送
自动
5.3设备选用原则
5.3.1前处理、电泳设备
Ø技术要求
前处理、电泳设备为二层结构，上层为室体及操作区域，下层为槽体和水泵、管道、加热、过滤等辅助系统；上层设置双侧平台供操作观察用，由密封用室体、送排风系统、药液槽自动补给系统、温度自动控制等组成；其中脱脂、磷化、电泳设计置换槽。
1）白车身检查（预清理室）
检查白车身质量、工装上挂、清理铁屑等，由室体（敞开式）、排水区、格栅板、工位架台、工位器具等构成。
2）大流量冲洗工序
包括的设备有：
室体、喷淋槽、滴水区、喷淋泵、过滤网、袋式过滤器、自动除渣、除铁粉装置、喷嘴、阀门及相应的管道等。
3）预脱脂工序
包括的设备有：
室体、滴水区、喷淋槽、喷淋泵、油水分离装置，除铁粉装置、过滤网、袋式过滤器、换热系统及喷嘴、阀门、相应的管道等。
3）脱脂工序
主要由室体、滴水区、船型槽体，辅槽、循环泵、换热系统、喷嘴、阀门、袋式过滤系统及相应的管道等组成。
4）第一水洗
主要由室体、滴水区、槽体、循环泵、喷嘴、阀门及相应的管道等组成。
5）第二水洗
包括的设备有：
室体、喷淋槽、滴水区、喷淋泵、喷嘴、阀门及相应的管道等。
6）表调
主要由室体、滴水区、槽体、循环泵、喷嘴、阀门及相应的管道等组成。
7）磷化
主要由室体、滴水区、槽体、循环泵、热交换系统、热交换清洗系统、除渣系统、自动加药系统、喷嘴、阀门及相应的管道等组成。
8）第三水洗
包括的设备有：
室体、喷淋槽、滴水区、喷淋泵、喷嘴、阀门及相应的管道等。
9）第四水洗
主要由室体、滴水区、槽体、循环泵、喷嘴、阀门及相应的管道等组成。
10）第一纯水洗+高压喷淋
包括的设备有：
室体、喷淋槽、滴水区、喷淋泵、喷嘴、阀门、压力表及相应的管道等。
11）第二纯水洗
包括的设备有：
室体、喷淋槽、滴水区、喷淋泵、喷嘴、阀门、压力表及相应的管道等。
12）新鲜纯水喷淋
确保车身滴水电导小于30μs/cm。
13）检查
配有照明，排风、格栅板。
设置两个新鲜纯水取水口和压缩空气口。
14）润湿喷淋
当车体通过时，进行喷淋。
底板装有接水盘，水回到纯水浸洗槽，此工位设纯水取水口。
15）阴极电泳
包括的设备有电泳槽、备用槽、冷却循环系统、槽液循环过滤系统、超滤系统（包括超滤清洗系统）、直流电源及供电系统、倒液系统、阳极系统、涂料补给装置、泵、阀门及相应的管道等。
16）UF1超滤水洗
包括的主要设备有室体、槽体、喷淋泵、袋式过滤器、喷嘴及管道等。
17）UF2超滤水洗
包括的主要设备有室体、槽体、循环泵、25μ袋式过滤器、喷嘴及管道等。
18）UF3水洗+新鲜超滤水洗
包括的主要设备有室体、槽体、喷淋泵、袋式过滤器、喷嘴及管道等。
19）第三纯水洗
包括的主要设备有室体、槽体、喷淋泵、袋式过滤器、喷嘴及管道等。
20）第四纯水洗+新鲜纯水喷淋
包括的主要设备有室体、槽体、喷淋泵、袋式过滤器、喷嘴及管道等。
21）倒水、吹水
电泳烘炉入口设置压缩空气自动吹水装置（自动+人工），对车体进行吹水（压缩空气接入口前端设置空气过滤器，过滤空气中残余的油份及水份）。
22）脱脂置换装置
脱脂置换装置由脱脂置换槽及脱脂转移管路组成。
23）磷化置换装置
磷化置换装置由磷化置换槽及磷化转移管路组成。
取消置换槽,借用就近水槽
24）油水分离装置
设置进口的油水分离装置，采用电加热的方式进行分离，确保脱脂槽内的油含量小于3000ppm，其中分离出来的油连续溢流，预脱脂槽分离后的清液返回脱脂主槽。
实行自动温控，低温、高温报警。
25）永久磁棒
除铁粉装置，将永久磁棒安装在过滤袋内，连续吸附大流量喷淋、预脱脂、脱脂槽液中的铁粉。
26）悬液分离装置
悬液分离装置的性能能够清除90%（按重量）的大于10微米的固体，设置自动循环清洗。
27）板式换热装置
预脱脂、脱脂槽、磷化槽、电泳均采用槽外板式热交换器加热，槽外设保温层，热源为热水，自动温控。
磷化工序设清洗系统，清洗板式换热器，清洗药品为硝酸和磷酸。
28）室体
室体采用框架+装配式结构，室体内部设照明装置、喷洗段淌水盘及格栅走道、挡水板等装置，室体两侧壁板上设有供观察采光的玻璃窗和维修门。
29）送排风
脱脂、磷化、电泳等工序带有顶部抽风装置，以阻止蒸气排到车间内。
30）磷化除渣
磷化除渣系统采用全通量板框压滤机，保证槽液中磷化渣浓度需小于300ppm。
31）自动加药系统
脱脂剂、表调液、磷化添加剂、促进剂、电泳等都设有自动补加系统，根据过车数自动补加。
32）磷化循环泵轴封系统
由轴封泵、槽体、液位控制、流量计、压力表等组成。
33）平台、走道
平台共分为二层结构，上层为室体及操作区域，下层为水泵、管道、加热、过滤等辅助系统安装及操作区域。
5.3.2烘干炉
Ø工艺参数：
车体加热升温时间min
保温时间min
链速m/min
烘房类型
废气处理方式
电泳烘炉
10
20
2.23
π型
RTO改TNV
中涂烘炉
10
20
2.13
π型
面涂烘炉
10
20
2.23
π型
备注：
环境温度20度，烘炉升温时间120min。
（每升高10度的时间要求，工艺可提具体要求）
中涂、面涂涂料固化温度150℃，电泳烘炉180℃（车体温度）。
Ø技术要求
烘炉系统由烘炉和强冷室两部分组成，包括电泳、中涂、面涂等四个烘炉和强冷室，原则上所有设备布置在烘炉的底部。
由室体、平台、焚烧供热装置、换热装置、新鲜空气风管和烟气排放系统组成。
通过保温，烘干炉外壁温度不高于环境温度10℃（非热桥部份），车体通过强冷后车体外表面温度不高于55度（40—50），滑撬温度不超过70℃（55度）。
各烘炉排烟温度≤炉体保温段温度+30℃。
1）室体
室体由入口段，升温段、保温段、出口段、外部风管组成。
2）加热装置
加热装置由天燃气供气模组、焚烧炉、供热管路及烟囱等组成。
3）热交换器
由室体、管式换热器、过滤器、插入式风机等组成
4）新鲜空气预加热装置
预加热装置由焚烧炉中末端烟气间接加热新鲜空气（烘干室安装新鲜空气风机及带保温的新鲜空气热交换装置，并设置新鲜风过滤装置），温度的测量及控制系统通过一个控制阀来调节新鲜空气的温度。
5）强冷室
强冷室由室体、钢平台、送排风系统组成。
6）温度控制
温度控制采用PLC的PID方式。
热风温控精度为设定值的±3℃。
热风温度的响应时间小于5分钟。
对控制的温度进行监测显示、控制。
控制的范围可任意设定。
配有数字式温控仪及数字式温度记录仪。
5.3.3喷漆室
预留中涂、面涂水性涂料场地。
中涂、面涂喷漆室采用双链输送。
Ø中涂、面涂室体
（1）面涂室体
①BASE流平区预留水性涂料闪干场地；擦净室排风经过过滤后送至机器人喷涂区域，作为补充送风。
②机器人台数及喷涂区域长度、宽度等根据机器人选型需要进行适当调整。
③工位长度根据详细设计进行调整。
（2）中涂室体
①流平区预留水性涂料闪干场地；擦净室排风经过过滤后送至机器人喷涂区域，作为补充送风。
②机器人台数及喷涂区域长度、宽度等根据机器人选型需要进行适当调整。
③工位长度根据详细设计进行调整。
Ø技术要求
室内温湿度：
冬季：
20±2℃；60%~80%湿度
春秋季：
25±2℃；60%~80%湿度
夏季：
自然风（水性漆实施后送风28±1℃；60%~80%湿度）
室内风速：
手工段内口喷涂为0.45m/s，补喷为0.30m/s；自动段0.25m/s。
涂料选用：
生产初期采用中高固体份溶剂型涂料，考虑将来水性涂料使用。
Ø设计原则
本喷漆室体由人工擦净室、静电离子风吹净室、喷漆室、流平间、侧面洁净室以及必要的操作踏台（手工擦净、手工喷涂、补喷）、钢平台等组成。
喷漆室采用集中排气。
1）人工擦净室
本设备由空调机组从设备的上部送风，由排风机从设备的下部抽风，设备下部设置排风箱及浅水槽。
擦净室排风经过过滤后送至机器人喷涂区域，作为补充送风。
2）静电除尘（离子化风幕）
本设备由空调机组从设备的上部送风，由排风机从设备的下部抽风，设备下部设置排风箱及浅水槽。
内设静电离子风除尘系统。
3）喷漆室：
喷漆室采用高架式结构，由空调机组从设备的上部送风，由排风机从设备的底部抽风。
在设备的下部设有水槽和文丘里漆雾处理系统，漆雾的捕集率在99％以上。
喷漆室顶部为动压室和静压室。
喷漆室操作面为镀锌格栅，格栅下为水槽和文丘里漆雾处理装置，水槽设有排水口。
喷漆室的排风系统由排风箱、防火风阀、离心式排风机组成。
4）流平间
流平间由空调机组从上部送风，由排风机从设备的下部抽风。
格栅下部设排风箱及浅水槽。
5）洁净间
洁净间为面漆喷漆设备的高洁净密封室，上部送风，下开自垂式百叶风口，送风口装有过滤器。
两端进出门均为带电子门锁的风淋室。
6）漆渣分离系统
喷漆室内的过量漆雾通过喷漆室下部设置的洗净器处理后，进入喷漆室循环水中。
喷漆室循环水在自重的情况下回到分离槽、通过漆渣处理后再供给喷漆室。
该系统由循环水槽、泵、自动加药系统、漆渣处理装置、自动补水系统、红外线液面控制、消泡喷淋系统等组成，使漆渣实现自动除渣，小车拉出外运。
7）溶剂回收系统
中涂、面涂喷漆室中用于清洗或废弃的溶剂通过喷漆室底部安装的漏斗收集到鼓型容器中，鼓型容器安装在调输漆间。
5.3.4空调送风系统
涂装车间设置的空调器中温湿度控制在工艺要求的范围内，中面涂擦净室排风经过过滤后送至机器人喷涂区域，作为补充送风。
加湿使用RO水。
中面涂采用水性涂料时，空调器设计考虑预留水性涂料的送风能力。
Ø基本给气条件
Ø空调器结构及基本规格
1）中面涂喷漆室空调器
送风区域：
中面涂喷漆室、洁净间、各流平段。
加热采用天燃气直燃方式，冷却采用冷水盘管方式。
给气风机采用变频调速风机。
加湿系统采用雾化喷淋方式。
2）工作区空调器
加热采用天燃气直燃方式，冷却采用冷水盘管方式。
3）储漆间、集中供漆间空调器
送风区域：
涂料调合室
给气的加热采用热水加热器，冷却采用冷水盘管。
给气风机采用变频调速风机。
加湿采用纯水站RO1水。
换气次数20次/h。
4）车间换气空调器
送风区域：
车间内部
给气风机采用变频调速风机。
整个车间保持微正压，换气频次为2次/小时。
5.3.5输送系统
Ø基本原则
满足2种车型（2个平台）的共线生产；并满足稳定连续生产要求。
滑撬储存均采用堆垛机方式进行，前处理、面漆滑撬储存堆垛层数分别为3层。
Ø机械化输送系统基本方案
焊接至涂装输送采用滑橇方式，涂装成品转至总装后的输送采用滑橇方式。
1）前处理、电泳输送机系统
优先考虑采用悬链。
2）滑橇输送机系统
滑橇输送机系统主要由单边皮带输送机、双链输送机、电动滚床、旋转滚床、升降机、移载机、堆垛机、停止器、安全装置等等组成。
Ø基本技术规格
1）前处理、电泳输送机
采用积放链输送机。
2）滑橇输送机和
包括移载装置、滚床、升降机、移行机、旋转滚床、喷漆室双链、烘干炉链式输送机等。
5.3.6控制系统
Ø概述
自动化控制系统满足车间工艺要求，结合目前国际、国内自动化水平和汽车行业的实际运作方式，选择在业内已成熟应用，技术先进可靠，功能实用的控制方式与控制设备，建立涂装车间的自动化控制系统，以期建成的涂装车间自动化控制水平达到国内同期水平。
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