工藝技術(shù)│淺談發(fā)動機(jī)涂裝生產(chǎn)線工藝規(guī)劃設(shè)計
表面處理網(wǎng)訊0 引言
隨著汽車和工程機(jī)械涂裝技術(shù)的發(fā)展和涂裝質(zhì)量要求的提高國內(nèi)許多發(fā)動機(jī)公司對其發(fā)動機(jī)產(chǎn)品進(jìn)行涂裝以滿足防腐性高品質(zhì)個性化裝飾的要求本文就發(fā)動機(jī)產(chǎn)品的特點以某發(fā)動機(jī)涂裝線設(shè)計為例淺談在發(fā)動機(jī)涂裝線工藝規(guī)劃設(shè)計流程
1 發(fā)動機(jī)涂裝設(shè)計的數(shù)據(jù)輸入
1.1被涂物發(fā)動機(jī)產(chǎn)品數(shù)據(jù)輸入
涂裝線被涂物發(fā)動機(jī)整機(jī)總成外形尺寸結(jié)構(gòu)形狀材質(zhì)重量涂裝面積表面狀況涂裝過程中狀態(tài)等數(shù)據(jù)影響涂裝線設(shè)計的通過尺寸節(jié)距設(shè)備選型涂裝工藝等在工藝設(shè)計和設(shè)備設(shè)計時要充分考慮產(chǎn)品后期長遠(yuǎn)規(guī)劃和發(fā)展的余地如某公司涂裝線擬生產(chǎn)產(chǎn)品型號表1
表1 柴油發(fā)動機(jī)產(chǎn)品信息表
序號 機(jī)型 尺寸（長×寬×高）/mm×mm×mm 重量/kg 1 型號1 1275×1250×1250 1100 2 型號2 1375×1365×1150 1150 3 型號3 1275×1180×1200 980
通過上表確定涂裝線工藝設(shè)計通過產(chǎn)品尺寸1375m×1365mm×1250mm最大重量按1150kg計算最大通過尺寸一旦確定,涂裝線的節(jié)距涂裝線設(shè)備通過最大產(chǎn)品就確定了在發(fā)動機(jī)涂裝線設(shè)計時要特別需要特別關(guān)注發(fā)動機(jī)產(chǎn)品塑料件如線束和敏感元件的耐高溫的溫度此溫度對涂裝材料的選擇烘干設(shè)備加熱單元的設(shè)計是個重要的限制條件
1.2產(chǎn)品的涂裝質(zhì)量
發(fā)動機(jī)產(chǎn)品涂裝質(zhì)量要求對發(fā)動機(jī)涂裝線的工藝設(shè)計和工程造價有重要的影響若發(fā)動機(jī)產(chǎn)品防腐及外觀質(zhì)量要求不高可選擇簡易的工藝脫脂水洗水分烘干噴涂底漆和面漆面漆烘干若對涂裝防腐質(zhì)量要求很高就需要增加表面磷化處理或薄膜處理工藝產(chǎn)品的涂裝質(zhì)量直接關(guān)系涂裝工藝的選擇最終影響涂裝線的工程造價
1.3生產(chǎn)綱領(lǐng)及工作制度
年生產(chǎn)綱領(lǐng)及工作制度決定了涂裝生產(chǎn)線的節(jié)拍對于確定的產(chǎn)品來說決定生產(chǎn)線的鏈速所以綱領(lǐng)及班制是涂裝生產(chǎn)線設(shè)計前重要的數(shù)據(jù)輸入一般全年的工作日按250天計算單班或雙班日工作時間8h設(shè)備開動率85%～93%發(fā)動機(jī)涂裝對外觀要求相對車身來說不高一般不考慮工件返工
1.4動力能源
能源一般前處理系統(tǒng)空調(diào)系統(tǒng)烘干系統(tǒng)輸調(diào)漆系統(tǒng)需要加熱和制冷烘干可采用電加熱還或天然氣加熱需明確前處理系統(tǒng)輸調(diào)漆系統(tǒng)的加熱采用蒸汽或熱水需明確空調(diào)系統(tǒng)加熱是采用蒸汽還是天然氣均需明確這些影響涂裝線設(shè)備設(shè)計和選型從而影響涂裝線的規(guī)劃設(shè)計需要規(guī)劃設(shè)計時根據(jù)實際情況明確
動力電電壓380V三相50HZ
照明電電壓220V單相50HZ
壓縮空氣主要用于氣動泵的動力機(jī)器人噴涂人工噴涂吹水使用需要壓縮空氣的壓力和質(zhì)量壓縮空氣壓力一般0.6～0.8MPa
自來水對當(dāng)?shù)刈詠硭乃|(zhì)情況水壓力進(jìn)行數(shù)據(jù)輸入若不滿足涂裝工業(yè)用水的標(biāo)準(zhǔn)需要增加預(yù)處理設(shè)計工業(yè)用水總硬度（以CaCO3計/mg/L）≤450自來水壓力一般0.2～0.3MPa
天然氣熱值7800kcal/m³供氣壓力0.02～0.05MPa
1.5氣象條件
輸入發(fā)動機(jī)涂裝線建設(shè)地的氣象條件如年平均溫度極端最高溫度極端最低溫度年冬季夏季室外濕度年平均風(fēng)速全年主導(dǎo)風(fēng)速歷年最大凍土深度年平均降雨量年最大降雨量本地區(qū)的抗震設(shè)防烈度等為廠房設(shè)計公用設(shè)計工藝設(shè)備設(shè)計提供依據(jù)
1.6地方法規(guī)
當(dāng)?shù)氐娜龔U排放的環(huán)保法規(guī)安全衛(wèi)生及消防法規(guī)如果當(dāng)?shù)責(zé)o特殊規(guī)定采用國家標(biāo)準(zhǔn)涂裝生產(chǎn)線的設(shè)計要滿足當(dāng)?shù)睾蛧业沫h(huán)保法規(guī)安全衛(wèi)生及消防法規(guī)同時配套進(jìn)行三廢治理設(shè)計安全和衛(wèi)生防護(hù)設(shè)計涂裝廠房和涂裝設(shè)備消防系統(tǒng)機(jī)設(shè)施的設(shè)計等｜
2 發(fā)動機(jī)涂裝線工藝設(shè)計
發(fā)動機(jī)涂裝車間對潔凈度要求不嚴(yán)格可不必采用全封閉廠房一般采用一層布置一般在內(nèi)裝線發(fā)動機(jī)上線涂裝在發(fā)動機(jī)外裝線下線裝配風(fēng)扇等發(fā)動機(jī)部件涂裝線入口和出口一般需要統(tǒng)籌考慮發(fā)動機(jī)內(nèi)裝外裝線裝配線的規(guī)劃布置保證物流銜接通暢節(jié)拍一致發(fā)動機(jī)涂裝線一般根據(jù)需要設(shè)計有多個上線點和多個下線點以滿足多種發(fā)動機(jī)產(chǎn)品的涂裝生產(chǎn)
發(fā)動機(jī)涂裝一般采用脫脂水洗吹水水份烘干噴涂底漆面漆面漆烘干的工藝過程若發(fā)動機(jī)產(chǎn)品涂裝防腐要求較高可以在前處理增加磷化工藝或薄膜處理增加發(fā)動機(jī)總成涂裝防腐性根據(jù)發(fā)動機(jī)體積小重量大的特點發(fā)動機(jī)涂裝線機(jī)械化輸送一般采用普通輸送鏈或積放輸送鏈發(fā)動機(jī)總成有油路和敏感元件不能進(jìn)水發(fā)動機(jī)涂裝前處理采用全噴淋形式而不能采用浸泡形式
在前處理前需要對渦輪增壓器進(jìn)出氣口油路水路進(jìn)出口發(fā)電機(jī)線束接頭飛輪等對水敏感的元件需要用防護(hù)防水布帶防水堵蓋和透明膠帶等進(jìn)行遮蔽一般設(shè)計3～4個操作工位噴漆前需要對銘牌精度要求高的配合面以及發(fā)電機(jī)等敏感元件用遮蔽袋美紋紙堵蓋等進(jìn)行遮蔽一般設(shè)計4～5個操作工位
發(fā)動機(jī)總成多鑄鐵件鑄鐵件在脫脂后表干時就出現(xiàn)銹蝕經(jīng)試驗在2min內(nèi)不會出現(xiàn)銹蝕但試驗結(jié)果受溫濕度和發(fā)動機(jī)鑄鐵件材質(zhì)影響較大具體情況需要根據(jù)設(shè)計地區(qū)的情況試驗確定一般在工藝設(shè)計時最后一道水洗增加防銹水洗保證發(fā)動機(jī)總成在前處理后水分烘干前的輸送過程中發(fā)動機(jī)總成不銹蝕在前處理的過渡段時也應(yīng)考慮防止發(fā)動機(jī)總成因表干而產(chǎn)生銹蝕
脫脂后第一道水洗可設(shè)計為熱水洗防止產(chǎn)品帶脫脂液帶來的起泡沫問題噴漆室根據(jù)需要設(shè)計為噴涂一道面漆或者噴涂底漆面漆各一道發(fā)動機(jī)總成一般有一些塑料件和電器元件這些部件不耐高溫一般選擇面漆一般采用60～90℃低溫烘干
發(fā)動機(jī)總成結(jié)構(gòu)復(fù)雜采用機(jī)器人噴涂后需要人工對未噴涂的部位進(jìn)行補漆需要設(shè)計人工噴涂補漆段
發(fā)動機(jī)涂裝線典型工藝流程舉例見表2
表2 典型的發(fā)動機(jī)涂裝線工藝流程
｜
3 發(fā)動機(jī)涂裝線設(shè)備
工藝方案確定后根據(jù)提出的設(shè)計數(shù)據(jù)輸入相關(guān)內(nèi)容對工藝所需必要設(shè)備進(jìn)行必要的設(shè)計計算作為涂裝線平面布置圖設(shè)計的基礎(chǔ)
3.1生產(chǎn)線負(fù)荷計算
生產(chǎn)節(jié)拍T的計算
1
T-生產(chǎn)節(jié)拍min/臺
t-工時基數(shù)
k-設(shè)備有效利用率一般取80%～90%
M-生產(chǎn)綱領(lǐng)
若某生產(chǎn)線生產(chǎn)綱領(lǐng)200000臺/年即M=200000按雙班16h工作基數(shù)250天雙班16ht=250*16*60=240000min設(shè)備有效利用率取85%則生產(chǎn)節(jié)拍T=240000*0.85/200000=1.02min/臺
3.2機(jī)械化運輸設(shè)備
發(fā)動機(jī)輸送一般使用積放推桿鏈或普通推桿鏈
積放鏈一般為快鏈通過增加停止器控制及調(diào)節(jié)快鏈鏈速實現(xiàn)工藝生產(chǎn)節(jié)拍普通輸送鏈按下式計算鏈速
（2）
式中V-鏈速m/min;
L-截距m
T-工藝時間min/臺
如涂裝線設(shè)計通過發(fā)動機(jī)外形尺寸為1375m×1365mm×1250mm考慮適當(dāng)?shù)墓ぜg距產(chǎn)品吊掛截距設(shè)置為2.4m若涂裝線生產(chǎn)節(jié)拍T為1.02min/臺鏈速V=2.4/1.02=2.353m/min設(shè)計鏈速取2.4m/min
3.3非標(biāo)設(shè)備
非標(biāo)設(shè)備指前處理系統(tǒng)吹水系統(tǒng)水分烘干系統(tǒng)噴漆室系統(tǒng)面漆烘干系統(tǒng)遮蔽工位室體輸送系統(tǒng)級輸送系統(tǒng)的驅(qū)動站張緊站等在進(jìn)行平面圖設(shè)計之前首先根據(jù)工件尺寸鏈速及工藝流程工藝參數(shù)來確定非標(biāo)設(shè)備的類型規(guī)格尺寸采用積放輸送推桿鏈設(shè)備的長度主要由輸送的截距和工藝處理時間決定普通推桿鏈輸送方式設(shè)備長度主要由以下公式計算
L=VT3
L-為有效工作區(qū)長度m
V-為鏈速度m/min
T-工藝處理時間min
3.4輔助設(shè)備及系統(tǒng)
除機(jī)械化運輸設(shè)備非標(biāo)設(shè)備主體外還有一些重要的輔助設(shè)備及系統(tǒng)需要進(jìn)行設(shè)計和選擇在發(fā)動機(jī)涂裝線需要進(jìn)行輸調(diào)漆系統(tǒng)壓縮空氣系統(tǒng)消防自動滅火系統(tǒng)制冷系統(tǒng)空調(diào)系統(tǒng)噴漆循環(huán)水處理系統(tǒng)等需要根據(jù)現(xiàn)有工藝提出的數(shù)量和性能在平面布置圖設(shè)計時確定相應(yīng)的安裝位置
此外存放遮蔽件的料箱貨架工作臺需要提交數(shù)量級功能要求這些不用納入設(shè)備匯總表但需要在工藝概算和平面布置時進(jìn)行考慮時有某些的發(fā)動機(jī)的總成工藝支架需要放在涂裝進(jìn)前處理前進(jìn)行拆除還有的發(fā)動機(jī)需要熱式后涂裝前進(jìn)行發(fā)動機(jī)總成放油需要在平面布置時進(jìn)行設(shè)計和考慮
4 工藝平面布置
發(fā)動機(jī)涂裝工藝平面布置是發(fā)動機(jī)涂裝車間工藝設(shè)計的最關(guān)鍵項它主要完成涂裝工藝涂裝設(shè)備及輔助裝置物流人流涂裝材料動力供應(yīng)等優(yōu)化組合表現(xiàn)在平面布置圖和截面圖上發(fā)動機(jī)涂裝工藝平面布置圖的依據(jù)是車間任務(wù)設(shè)計原則基礎(chǔ)數(shù)據(jù)資料機(jī)械化設(shè)備非標(biāo)設(shè)備的計算數(shù)據(jù)
4.1工藝平面布置設(shè)計原則
發(fā)動機(jī)涂裝線平面布置圖設(shè)計一般原則如下
1.根據(jù)涂裝工藝流程表設(shè)備外形尺寸計算數(shù)據(jù)從工件的入口處開始進(jìn)行設(shè)備布置設(shè)計
2.布置時和設(shè)備主體距離廠房柱子和墻壁不能太近要預(yù)留出公用動力管線通風(fēng)管線安裝空間涂裝設(shè)備的安裝檢修空間
3.充分考慮涂裝附屬設(shè)備的占地原則上附屬設(shè)備應(yīng)盡可能靠近主體設(shè)備如輸調(diào)漆系統(tǒng)要盡量靠近噴漆室考慮供料廢物排出操作相應(yīng)物料的供應(yīng)運輸通道如遮蔽工位要考慮遮蔽件的物流運輸｜
4.人工操作區(qū)除了要有足夠的操作面積還要考慮工位器具料箱的擺放位置和物料供應(yīng)的運輸通道
5.發(fā)動機(jī)涂裝車間總體布置考慮物流通道設(shè)備維修通道安全消防通道安全疏散門
6.按照工序的不同功能對工作環(huán)境的不同要求或潔凈度的要求把涂裝線分區(qū)布置如烘干設(shè)備熱集中區(qū)噴漆室集中的潔凈區(qū)人工操作區(qū)等便于設(shè)備生產(chǎn)車間潔凈度的管控和設(shè)備節(jié)能
7.公用專業(yè)設(shè)備附屬設(shè)備所需的面積應(yīng)預(yù)留出來（廠房或設(shè)備空調(diào)間集中控制室化驗室辦公室材料和設(shè)備備品間維修間更衣室廁所消防室噴漆循環(huán)水間等）
8.平面圖設(shè)備尺寸定位尺寸要標(biāo)清楚定位基準(zhǔn)線一般是軸線各設(shè)備要標(biāo)號機(jī)械化輸送要標(biāo)明運行方向懸鏈要注明軌頂?shù)臉?biāo)高平面布置圖包含平面圖立面圖剖面圖
4.2工藝平面布置設(shè)計
如某發(fā)動機(jī)涂裝線平面布置如下輔房預(yù)留區(qū)在左側(cè)分布三個上線點通過升降機(jī)或舉升機(jī)上線各設(shè)備長寬高通過計算獲得進(jìn)行設(shè)計機(jī)械化輸送標(biāo)注輸送方向和導(dǎo)軌軌頂高度在平面圖上標(biāo)注上遮蔽區(qū)主要分布人工操作區(qū)集中崗位送風(fēng)較為節(jié)能和方便烘干系統(tǒng)集中在熱集中區(qū)有水分烘干和面漆烘干前處理系統(tǒng)與面漆烘干系統(tǒng)距離墻壁較遠(yuǎn)便于公用動力管線通風(fēng)管線安裝和涂裝設(shè)備的安裝檢修發(fā)動機(jī)涂裝車間總體布置考慮物流通道設(shè)備維修通道安全消防通道等人工操作區(qū)有足夠的操作面積還要考慮工位器具料箱的擺放位置和物料供應(yīng)的運輸通道平面圖需要增加前處理室體吹水室噴漆室烘干室流平室等截面圖如圖前處理截面圖噴漆室截面圖烘干截面圖工藝平面布置圖要結(jié)合國家和地方法規(guī)環(huán)保法規(guī)安全生法規(guī)及消防法規(guī)一般經(jīng)過多方案的比較和評審后才能定版有時還需對廠區(qū)總圖進(jìn)行修改
5 發(fā)動機(jī)涂裝線規(guī)劃設(shè)計文件
發(fā)動機(jī)涂裝線涂裝工藝設(shè)計文件一般包含涂裝工藝方案說明書涂裝線平面布置圖涂裝設(shè)備明細(xì)表涂裝工藝卡等在涂裝工藝方案說明書中要對新車間的現(xiàn)狀生產(chǎn)綱領(lǐng)工作制度年時基數(shù)設(shè)計原則工藝過程設(shè)備人員車間組成及面積材料消耗物料運輸能源消耗及節(jié)能情況安全職業(yè)衛(wèi)生環(huán)境保護(hù)工藝概算技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)等進(jìn)行全面描述并列出計算數(shù)據(jù)
發(fā)動機(jī)涂裝線工藝規(guī)劃設(shè)計還包括向其他專業(yè)提供發(fā)動機(jī)涂裝線圖紙和資料主要有設(shè)備設(shè)計任務(wù)書提供水電壓縮空氣蒸汽天然氣等用量及使用點三廢排放量和排放點建筑采暖通風(fēng)照明等要求的資料
完成以上資料的提交確認(rèn)后涂裝線工藝規(guī)劃設(shè)計基本完成可以進(jìn)行后續(xù)發(fā)動機(jī)涂裝線設(shè)備的詳細(xì)設(shè)計
6 結(jié)語
本文簡單介紹了發(fā)動機(jī)涂裝線工藝規(guī)劃設(shè)計的一般過程和工藝設(shè)計中應(yīng)考慮的問題希望對讀者有一定的借鑒涂裝線規(guī)劃設(shè)計對涂裝線運行穩(wěn)定性產(chǎn)品品質(zhì)生產(chǎn)效率涂裝成本影響重大,需要各專業(yè)緊密配合集思廣益多次比較評審精心設(shè)計涂裝線平面布置要求輸送有效利用率高面積和空間有效利用率高高溫區(qū)分離涂裝人流物流通暢靠近裝卸工位輔助裝置空間確保并有余地檢修涂裝線工藝設(shè)計要求工藝和技術(shù)先進(jìn)完整產(chǎn)品品質(zhì)高滿足國家和地方安全衛(wèi)生環(huán)保法規(guī)運行穩(wěn)定可靠生產(chǎn)和設(shè)備投資經(jīng)濟(jì)高效
參考文獻(xiàn)
[1]王錫春.涂裝車間設(shè)計手冊[M].北京化學(xué)工業(yè)出版社2008:5-15.
[2]潘興旺葛明坤李建國萬德俊申標(biāo).PVC濕碰濕涂裝生產(chǎn)線規(guī)劃設(shè)計概述[J].現(xiàn)代涂料與涂裝2014（10）41-46.
[3]黃奏美.發(fā)動機(jī)涂裝生產(chǎn)線設(shè)計[J].涂料工業(yè),200510:39-42.
