新型汽车车箱涂装线的工艺设计及应用

#" 涂装线的生产应用
（1） 新建车箱涂装线不仅提高了产量， 同时也解决了工 件的通过能力问题。以前的车箱涂装线只能通过 7. 7 m 长 的工件， 致使大量的长车箱需外协生产， 而新建的涂装线可 通过 10 m 长的工件， 长车箱可自行生产， 每年可节约外协 投资 200 X 10 4 元左右。另外由于新建涂装线的产量大， 涂 装质量好， 不仅可满足车箱的生产需要， 同时还可承接其他 外协任务， 如车架、 车轮、 内饰件及轿车零部件等， 其潜在效 益很大。 （2） 新建车箱涂装线的面漆烘干可使工件 温 度 达 到 140 C ， 克服了以前只能烘烤低温漆的局限性。可以通过 迂回生产的方式喷涂中涂及金属闪光漆等高档次产品， 达 到为奔驰中重型车配套车箱的目的， 提高了车箱分公司在 市场上的竞争力。 （3） 新建车箱涂装线生产中的电泳漆材料实行单台核 算， 核算价格包括电泳漆每平方米价格、 设备维护每平方米 价格、 人员工资每平方米价格。电泳设备 （ 包括超滤系统、 制冷调温系统、 阳极系统、 电泳后冲洗系统、 纯水系统、 电泳 循环过滤系统等） 管理和维护由电泳漆材料厂负责， 因此可 降低成本， 便于管理， 为生产的顺利运行奠定了基础。 （4） 新建车箱涂装线在生产中通过调整面漆的电导率 （ 控制在 15 ~ 20 M" ） ， 采用法国 Samas 磁纠偏高速静电喷 杯， 使面漆材料利用 率 达 到 80 !， 降 低 成 本、 降低过喷污 染， 已初见成效。 （5） 新建车箱涂装线在生产中的环保设施齐全， 废水、 废气、 废渣等都达到了排放标准。 （6） 先进的工艺设计和设备选型， 使新建车箱涂装线在 生产应用中物流通畅， 维护方便， 节省涂装材料及减少能 耗， 降低工人的劳动强度和返修率。不仅节省了涂装设备 的一次性投资， 同时也大幅度地降低了运行成本， 创造了可 观的经济效益。 综上所述， 通过车箱涂装线的优化设计及生产应用， 实 现了大产量、 高质量、 多品种、 低成本、 精益生产的运行目 标。通过采用先进的车箱涂装工艺和涂装技术， 选用优质 实用的涂装设备和涂装材料， 实行现代化的涂装材料使用 管理模式和涂装线的操作管理， 使我们新建的车箱涂装线 成为国内大规模、 高度自动化、 高质量保证功能、 低能耗、 低 成本、 低污染、 具有车箱独特风格的新型涂装线。
车型、 高产量、 多品种的通性及人们对涂装产品越来越高的质量要求， 运用了先进的涂装技术， 尤其在涂装设备及材 料的选型方面， 更是体现了高自动化、 易管理维护的现代化生产特点， 从而在生产应用中实现了高质量、 低能耗、 低污 染的运行模式， 展现了新型汽车车箱涂装线的独特风格。 ［ 关键词］ 涂装设计；汽车车箱；生产应用 ［ 中图分类号］ TO639 ［ 文献标识码］ B ［ 文章编号］ 1001 - 1560 （ 2004 ） 04 - 0056 - 02 成， 电泳后冲洗主要由槽上冲洗、 超滤液洗、 纯水洗等 5 道 工序组成， 全部采用喷淋处理。 涂装线的布局采取了分区布置的模式， 即前处理电泳 线和喷漆线分为二个区域平行布置， 中间以 4 条储存线相 衔接， 并实现工件在进入面漆线前的空中编组及储存， 满足 不同品种的生产需求。
$" 涂装设备选型
$ . #" 机械化输送系统及全线自控系统Βιβλιοθήκη #" 涂装线工艺设计
车箱涂装线是提高我公司车箱产品涂装质量的重中之 重项目。因此， 在新建涂装线设计上， 考虑了大车型、 高产 量、 多品种的通过性， 使单挂通过工件的长度可达到 10 m， 年产量 13 X 10 4 挂左右， 投资 5 000 X 10 4 元 重量 1 200 kg， 以上。这样大型的车箱涂装线不仅在国内是罕见的， 而且 在国际上也是少有的。 大型车箱涂装线的工艺设计中， 机械化输送系统的选 择是关键点之一。目前采用电泳底漆后喷涂面漆的车箱涂 装线， 其机械化输送系统多采用固定节距的普通悬链输送 工件， 为了减少底漆到面漆之间的转挂工作量， 通常采用一 条悬链贯通全线， 而悬链会受到不同工作环境的腐蚀和污 染， 使维修量增大， 使用寿命缩短。因此在新建车箱涂装线 的设计中， 首先以机械化输送模式为契入点， 通过多方论 证， 选择了推杆悬链作为机械化运输系统， 使涂装线在 513 m X 24 m 的涂装厂房内通长布置， 尽量减少转弯处， 提高面 积利用率， 降低土建投资及日后生产中机械化运输系统的 维修费用。推杆悬链运输系统以其独特的功能使工件的传 输机动灵活， 稳妥可靠， 物流顺畅， 最大限度地利用了空间， 降低了工人的劳动强度。 涂装线工艺流程的设计采用了目前国际上典型的阴极 电泳底漆和静电喷涂面漆的涂装工艺。工件的漆前表面处 理主要由预脱脂、 脱脂、 表调、 磷化、 纯水洗等 10 道工序组
!" #
新 型 汽 车 车 箱 涂 装 线 的 工 艺 设 计 及 应 用
线要求， 避免了交叉污染， 并可根据各条推杆悬链的不同使 用环境实行不同的防护措施， 避免故障的发生， 减少维修工 作量， 提高使用寿命。 （5） 利用推杆悬链的斜置积放功能在烘干室和强冷室 输送工件， 不仅降低了设备长度， 降低了厂房面积的需求， 而且减少设备投资 300 X 10 4 元左右。最重要的是在生产 中减少了热量损耗， 平均每台车可降低能耗 30% 左右， 降 低了运行费用。同时在涂装设备内设置了光电检测装置， 一旦掉件即可发出警报， 输送链自动停止运行， 避免损坏设 备和确保涂层质量。 （6） 利用推杆悬链在空中储存工件， 可节省占地面积 800 m2 。其自动转挂功能可减少劳动强度最大的装挂工 10 人， 每年降低人工费用 10 X 10 元左右， 同时也减少了人工 转挂过程中对工件的磕碰伤。 （7） 机械化运输的全线自控系统采用了各系统独立控 制、 数据反馈到中央控制室集中显示的模式。各独立的控 制系统采用 PLC 作为核心控制单元， 通过人机界面， 可在生 产现场进行各种工艺参数的调整、 故障的诊断查询等操作， 便于生产管理及设备的维修、 维护和调整， 为生产的正常运 行提供了保障。
4
12 元左右。 采用法国 Samas 磁纠偏 PPH308VOIIOX 型高速静电 （7 ） 喷杯， 它的特点是采用斜向 45 角吹出的整形空气， 使雾化 的油漆颗粒获得较大的前冲力呈螺旋状喷向待喷工件， 最 大限度地克服了车箱瓦棱板凹凸面不均的法拉第效应。采 由一台上位 用 6 台 PLC 工位控制柜分别控制 6 台喷涂机， 机集中监控， 载漆系统配置光电式工件识别和链速识别系 统与上位机连锁雾化系统的开与关， 可识别多种车型， 即可 进行双向识别， 克服了以前所采用喷涂机的识别局限性及 过喷现象， 在保证质量的同时， 提高了油漆材料利用率， 每 台份可降低成本 30 元左右。
4 4
!" #
新型汽车车箱涂装线的工艺设计及应用
张丽颖1 ，李星宇1 ，李俊新1 ，王路路2 （ 1. 一汽四环汽车股份有限公司车箱分公司，吉林 长春 130011 ； 2. 一汽技术中心，吉林 长春 130011 ）
［摘 要］ 详细介绍了新型汽车车箱涂装线的工艺设计、 设备选型及生产应用。新型涂装线在设计上考虑了大
注： 文中所述 “ 每台份” 即生产每台车箱所需材料消耗。 ［ 编辑： 魏兆军］
! . !" 典型工艺设备
（1） 废水、 废气、 废渣处理是涂装线设计及生产使用中 的重要环节。前处理线中脱脂液的除油和磷化液的除渣是 关键问题。通过调研分析， 选用了日本三进的 OZ ! 20 油水 分离器和 FK! 4L 除渣机， 及时除油除渣， 减少了清槽次数， 避免了倒槽过程中所造成的材料浪费。同时增设脱脂、 磷 化置换槽， 避免了以前清槽时， 排掉脱脂液及磷化液所造成 的浪费， 平均每年降低材料费 50 X 10 元左右。 （2） 电泳循环、 超滤循环及磷化循环等关键部位的泵采 用了日本酉岛泵， 大大地降低了维护及维修费用， 与以往所 采用泵的使用情况相比较， 每年可节约维修费用 60 X 10 元左右。 （3） 超滤采用了美国进口的卷式超滤系统， 减少了占地 面积， 实现电泳后冲洗半封闭循环， 节省电泳漆， 每台份可 降低成本 15 元左右。 （4） 直流电源采用了后爪通电二段电压的双控系统， 解 决了带电入槽阶梯性弊病， 实现了全浸通电。在电泳槽的 入口段设置阳极管， 既保证了电泳漆膜质量， 又节省占地面 积， 节约了非标设备投资 20 X 10 4 元。采用双控系统， 节省 了设置备用电源的设备投资 50 X 10 4 元， 同时控制板一旦 出现故障， 可自动切换， 大大提高了设备运行的可靠性。 （5） 废漆处理系统增设了废漆凝聚剂加料搅拌罐和滴 加装置， 根据油漆过喷量确定废漆凝聚剂的滴加量， 并及时 将漆渣清除， 克服了以前一次性投槽药剂加入量大、 加料不 均衡致使废漆处理效果不佳、 漆渣粘附管道等弊病， 每台份 可降低成本 3. 5 元左右。 （6） 采用美国 GRACO 输漆系统， 一色双 罐 可 自 行 调 漆， 集中供给， 避免了以前采用增压箱供漆所带来的质量问 题及油漆浪费问题， 提高了喷涂质量， 每台份可降低成本
!" 前" 言
随着汽车产业的不断发展， 焊装、 涂装、 总装已成为其 3 大主要工艺。一汽四环股份公司车箱分公司全新设计、 精心制造并已正式投产应用的车箱涂装线充分应用了先进 的涂装技术， 形成了独特的设计风格， 体现了高自动化、 高 质量的保证功能， 实现了低能耗、 低成本、 低污染的运行模 式， 使车箱的涂装质量达到了较高水平。
［ 收稿日期］ 2003 11 05
在现代化的汽车涂装生产线中， 机械化物流是涂装生 产的动脉， 它不仅能够输送工件实现涂装工艺的要求， 同时 也起着组织、 协调生产的作用， 其平稳、 可靠运行对保证产 量和涂层质量起着重要的作用。我们通过论证分析， 全线 共采用了 10 条推杆悬链输送工件。 （1） 利用推杆悬链升降机配套使用自动转挂的功能， 采 用 2 条推杆悬链经过焊装车间， 将需要进行涂装的车箱边 板、 前围板、 后板和底板等零部件从不同的上线点装挂运送 到涂装车间。采用 1 条推杆悬链将涂装合格的产品输送到 不同的装配点。减少了采用天车或汽车的运输量及工件涂 装前后上下线的转挂工作量， 实现了工件自动上下线， 最大 限度地减少了工件在储运过程中的磕碰伤。 （2） 利用推杆悬链的自动分线功能， 前处理电泳采用双 线布置， 不仅提高了面积利用率 15% ， 而且避免了单线出 现故障而造成全线停产的弊端， 同时也可在产量低时采用 单线生产， 可降低能耗 40% 左右， 也为今后二条线采用不 同档次的涂装材料生产以满足不同质量要求的产品生产奠 定了基础。 （3） 前处理及电泳后冲洗采用全喷淋处理， 各区段之间 极易串水， 特别是车箱板的瓦楞结构更易携带槽液， 因此在 通过前处理电泳设备的运输链上设置了驼峰结构， 有效地 解决了工件运行过程中的串水问题。 （4） 推杆悬链的自动分线功能同时也解决了不同品种 进入喷漆线前分类储存的编组要求和不同工作环境下的分