浅谈汽车涂装生产线规划设计

浅谈汽车涂装生产线规划设计

【摘要】本文以长安公司为例，就输入参数、生产工艺、设备设计、动能计算以及绘制工艺图纸五个方面来简单的介绍了涂装生产线规划设计的重点工作方面，深入研究了生产工艺设计的要求以及设备在设计过程中需要注意的事项。

【关键词】汽车；涂装生产线；规划设计

1 前言

根据日益增长的市场需求，各汽车生产厂家均开始扩大产能，建立新的汽车生产线。就长安公司来说，长安当前已经拥有了数条整车涂装的生产线，在涂装线的规划设计方面也有许多值得我们借鉴的宝贵经验。涂装生产线的规划设计对于对于汽车的涂装、生产以及效益都具有极为重要的影响。

2 设计输入参数

2.1车型设计参数

车型设计参数就是要确定该条生产线所制造的车型种类、型号、车型的最大最小尺寸、车型的质量、需要电泳的面积以及待涂装的面积。

2.2确定生产基础数据

就长安公司河北分厂的车身涂装生产线来说，其生产线的基础数据如下：

（1）生产方式。该生产线前处理电泳采用连续通过的悬链输送方式、电泳后采用滑撬输送方式来进行涂装生产。

（2）电泳备品率应控制在百分之二

（3）面漆的重涂率要低于百分之五

（4）设备的负荷率要保证在百分之九十三以上

（5）工人实行两班工作制，每班工作八小时

（6）年时基数：全年工作250天，年时基数250*0.93*2*8=3720小时

（7）年生产纲领15万辆/年

（8）生产线的各工序节拍见下表1

（9）能源方面：

用电：380V×50 Hz 3 phase 三相五线制220V×50 Hz 2 phase

天燃气：压力0.03～0.13 MPa，发热量8，000～8，200 kcal/Nm3

压缩空气：0.5～0.7 MPa

蒸汽：温度170-190℃（饱和蒸汽）

3 生产过程的工艺要求

3.1 对于厂房的要求

涂装生产线对于车间的洁净度具有较高的要求，一般情况下车间应采取全封闭厂房，使用组合式空调机组将厂房外的空气经过滤、控温控湿后送入各工位。

3.2 生产流程

涂装生产的生产工艺设计的主要内容就是确定生产线的运输方式、前处理方法、烘炉及空调的加热方式以及喷涂方式等等，依据这些数据制定出相关的工艺流程。

3.3 确定生产线的平面布置

根据厂区焊装、涂装以及总装车间的分布状况，确定涂装车间的车身入口位置及出口位置，根据生产工艺流程进行生产线的平面布置。

4 设备的设计过程

4.1 采用机械化方式输送设备

用于涂装生产线的机械化输送设备很多，如悬挂积放链、摩擦输送链、地面滑撬系统、升降机以及高温滚床等。选择何种机械化设备要依据工作环境以及工艺的要求来确定；在确定输送方式后，根据生产条件计算出吊具的尺寸以及输送间距；最后计算不同的输送链的链速。在涂装行业中，我们习惯的将前一台吊具与后一台吊具的前端直线距离称为节距，其中链速的计算公式为：V=T*（d/60），该式子中V为输送链的链速，单位为米/分，T为JPH值，d指节距，单位是毫米。

4.2 非标设备

非标设备所包含的系统较多，如前处理-电泳系统、烘干系统以及喷漆系统

等。在进行平面图的设计时，首要步骤就是要确定这些非标设备的外廓尺寸，非标设备的外廓尺寸主要要依据工件的尺寸、链速以及涂装工艺等具体要求来制定，不同设备的长度均可采用L=V*T公式来计算，该公式中，L代表有效工作区的长度，单位是米，V代表链速，单位是米/分，T代表涂装工艺的时间要求。

4.3 其他设备

涂装车间除输送设备及非标设备外，还有许多其它设备，如输调漆设备、挤胶设备、冷冻机组、风淋室、纯水超滤设备、备用发电机组等；这些设备则是根据涂装车间的能耗需求进行确定，选择满足涂装车间最大能耗需求的设备，并在平面布置图纸中明确其安装位置。

5 有关动能的计算

在整个涂装生产线中所使用的动能一般包括水、电、天然气及压缩空气等，根据涂装车间各种能源的消耗情况，确定出具体的动能要求。

5.1 耗水量

涂装前处理-电泳系统、喷漆室系统以及空调系统都是工厂涂装车间主要用水点，一般情况下会使用自来水了，但某些有特殊工艺要求工位则需要使用纯水，前处理-电泳设备的用水量计算公式为：

单台设备每小时的最大用水量为：Q最大=V/T。其中V为注满水槽所使用的水量，T为注满水槽经过的时间。

单台设备每小时的平均耗水量：Q耗=A*q。A为每小时所处理的产品面积，q为处理单位面积的产品所消耗的水量。

每台耗水设备的年耗水量=单位时间耗水量*年换水次数）+[单位时间平均耗水量·（年时基数*设备利用系数一年换水数）]。

5.2 耗电量

涂装车间的耗电量主要包含照明用电、设备动力以及加热装置的耗电量。

5.3 蒸汽和天然气的消耗量

涂装车间需要热源的设备主要由前处理设备、烘干设备以及空调等。前处理设备主要使用蒸汽来进行加热，烘干炉及空调设备主要使用天然气燃烧加热，输调漆空调机组则必须使用蒸汽来进行加热。耗热量的计算方法有精确计算、经验方法以及查表等等。

5.4 压缩空气的消耗量

生产过程中的气动阀门、机器人、静电除尘设备、气动马达等都需要使用压缩空气，压缩空气的消耗量要依据不同用气设备的最大耗气量来记录，成套设备的压缩空气消耗量应根据实际设备的供应商来确定。6 绘制工艺平面的布置图

在确定了生产流程之后，依据工艺要求进行绘制工艺平面图。并在各个专业的设计图纸完成之后，工艺平面的图纸绘制人员要对各专业参数进行重新的核对，做好审查工作，最终形成较为完整工艺平面流程及布置图。

6.1 工艺平面布置原则

在确定了机械化输送方式的基础上，依据车身对于进出车间的物流要求、各工艺的工艺流程表以及相关设备的尺寸信息，在原产品入口处的严格按照工艺的流程及步骤来科学合理进行布置。工艺平面布置图的目的就是为了保证产品在整个生产喷涂的流程中能够顺利的进行，保证运输的通畅和储存空间的充足，同时满足公司对产量以及质量方面的要求。

6.2 预留出办公以及辅助的房间

在进行汽车涂装生产线的规划时应预留出足够的空间来建设办公区以及辅助房间，通常情况下，车间的主入口处会被布置成车间的行政办公区，在车间内同样需要布置出生产人员以及设计人员的现场办公场所。

7 结语

近年来随着汽车行业的不断发展，汽车涂装生产线的数量也在与日俱增，汽车企业更应积极寻找适合企业发展的建设流程，采取科学的汽车涂装工艺的流程促进本企业的不断发展。

参考文献：

[1]王明磊.汽车涂装生产线绿色设计技术研究[J].机械工业.2012（2）.

[2]葛明坤，孙自松，李建国，申标，万德俊.汽车涂装生产线规划设计概述[J].汽车工艺与材料，2013（10）.

[3]王凤蕴.汽车涂装组态设计[J].制造业自动化，2012（07）.

[4]王磊，薛双岺.电气自动控制设备可靠性探讨[J].科技传播，2011（19）.