門(mén)鉸鏈電鍍仿金Cu-Zn合金工藝設(shè)計(jì) 2

1、門(mén)鉸鏈電鍍仿金Cu-Zn合金工藝設(shè)計(jì) 1、 工藝設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)1 摘要1.1 中文摘要摘要：仿金鍍層外觀有純金色、18K以及16K金色。目前國(guó)內(nèi)外廣泛應(yīng)用的仿金鍍層，一般采用銅鋅合金的方法得到，主要有二元合金（70Cu-Zn,80Cu-Sn）與三元合金（Cu-Zn-Sn）。三元合金顏色光澤優(yōu)良，應(yīng)用最廣。仿金鍍層一般要求底層光亮，而仿金鍍液不再添加光亮劑。為裝飾用的仿金鍍層較薄，一般在12um,只要求在制品表面”著”上一層薄金黃色。這樣薄的銅鋅合金鍍層耐蝕性極差。因此，鍍層的耐蝕性主要靠電鍍底層來(lái)解決，采用鍍厚銅打底，再度仿金鍍層的方法，獲得鍍層易“泛紅“。故生產(chǎn)中常采用鍍亮鎳層打底，這樣既光亮又

2、有一定硬度，而且表面的仿金層也不易發(fā)花。 仿金電鍍的鍍液有氰化物型、氰化物焦磷酸鹽型、HEDP型和焦磷酸鹽型。后兩種無(wú)氰鍍液組成復(fù)雜，分散能力不好，維護(hù) 困難，應(yīng)用少，氰化物型最穩(wěn)定，較易控制，鍍得的鍍層色澤鮮艷、合格率高并可重復(fù)反修。以中、低氰鍍液應(yīng)用最廣。電鍍仿金層后，為防止變色，除進(jìn)行適當(dāng)?shù)拟g化處理外，還要涂上一層透明的有機(jī)膜。對(duì)于一些精巧產(chǎn)品，這層有機(jī)膜顯得很不協(xié)調(diào)，因而可在仿金層上再鍍一層金。由于金鍍層有良好的穩(wěn)定性，產(chǎn)品不易變色，美觀大方，很受歡迎。關(guān)鍵詞：仿金鍍層 銅鋅合金 光亮劑 HEDP型 鈍化 分散能力 有機(jī)膜 1.2 英文摘要Abstract:The appearance

3、 of imitation gold plating with pure gold, 18K, and 16K gold. Imitation gold plating is widely used at home and abroad, generally use a copper-zinc alloy obtained by the method, there are binary alloys (70Cu-Zn, 80Cu-Sn) and ternary alloys (Cu-Zn-Sn). Ternary alloy color gloss is excellent, the most

4、 widely used. Imitation gold coating generally require the underlying bright, imitation gold plating bath is no longer add brightener. Decorated with imitation gold plating is thin, generally 1 2um requires only the surface of the work in progress, a thin layer of golden yellow. This thin copper-zin

5、c alloy corrosion resistance is poor. Therefore, the corrosion resistance of the coating to solve the underlying by plating, thick copper plating base again, imitation gold plating, coating flushed. Of production are often plated bright nickel layer of primer, so that both light has a certain hardne

6、ss, imitation gold surface layer is not easy to blur. Imitation gold plating of the bath of cyanide and cyanide - pyrophosphate type, HEDP and pyrophosphate type. The latter two cyanide plating bath composition is complex, poor dispersion capability, and difficult to maintain, less application cyani

7、de type is the most stable and easier to control, plated coating bright color, high pass rate can repeat antirevisionist the. In, the most widely used low-cyanide plating bath. Electroplating imitation gold layer, in order to prevent discoloration, and in addition to the appropriate passivation trea

8、tment, but also coated with a layer of transparent organic film. For delicate products, this layer of organic film look very coordinated, thus imitation gold layer on layer of gold-plated. Gold plating has good stability, the product is not easy to change color, elegant appearance, is very popularKe

9、yword:imitation gold plating copper and zinc alloy brightener HEDP typle passivation disperssion capability orgnic film2、 設(shè)計(jì)依據(jù)2.1 工件名稱(chēng)、材質(zhì)和尺寸門(mén)鉸鏈、45#鋼、工件最大綜合吊掛尺寸長(zhǎng)寬高：90mm50mm10mm表面積：882=176 cm22.2 鍍層要求采用HEDP（羥基亞乙基二磷酸）仿金電鍍工藝2.3 車(chē)間任務(wù)和生產(chǎn)綱領(lǐng)（1）車(chē)間任務(wù)本車(chē)間負(fù)責(zé)對(duì)45#鋼制門(mén)鉸鏈進(jìn)行HEDP（羥基亞乙基二磷酸）仿金電鍍工藝（2）生產(chǎn)綱領(lǐng)年產(chǎn)量：每年500萬(wàn)個(gè)，每個(gè)2個(gè)零

10、件，年產(chǎn)量為1000萬(wàn)個(gè)零件考慮零件返修和報(bào)廢，按2%計(jì)算，則實(shí)際年產(chǎn)量為1020萬(wàn)件2.4 工作制度和年時(shí)基數(shù)（1）工作制度：采用三班制，一、二班每班工作8小時(shí)，第三班采用7小時(shí)。（2）工作天數(shù)：251天（除去雙休日）（3）工人年時(shí)基數(shù)為全年時(shí)間和扣除病、產(chǎn)、事假及探親等時(shí)間損失后的有效工作時(shí)間：25123（25123）11%5138h（11%為工人年時(shí)基數(shù)損失率）（4）設(shè)備年時(shí)基數(shù)（單班制）為全年工作時(shí)間扣除設(shè)備檢修及其他原因引起的停工時(shí)間：2518（2518）4%5543h（4%為設(shè)備年時(shí)基數(shù)損失率）（5）年產(chǎn)量：1020萬(wàn)件日產(chǎn)量：10200000/25140637件每小時(shí)：40637

11、/231766件2.5 工藝流程零件機(jī)械拋光上掛具堿性化學(xué)除油熱水洗冷水洗酸腐蝕冷水洗預(yù)鍍銅回收冷水洗鍍酸性光亮銅回收冷水洗活化冷水洗鍍光亮鎳回收冷水洗活化冷水洗鍍Cu-Zn仿金回收冷水洗鈍化回收冷水洗熱水洗干燥浸涂涂料烘干下掛具包裝入庫(kù)2.6 生產(chǎn)節(jié)拍T=FK60/A=554380%60/10200000=0.026min/件T生產(chǎn)節(jié)拍時(shí)間（min/件，min/掛）；F設(shè)備年時(shí)基數(shù)（h）；K負(fù)荷的不均衡因數(shù)（設(shè)備利用系數(shù)）目前在我國(guó)一般為80%90%，在發(fā)達(dá)國(guó)家一般大于90%，本車(chē)間區(qū)80%A年綱領(lǐng)（臺(tái)/a，掛具/a）2.7 主要工序時(shí)間計(jì)算T=(60d)/(cJkk)(min)T電鍍時(shí)間(

12、min)；P鍍層金屬密度(g/cm3)；d鍍層厚度(m)；c電化當(dāng)量(g/Ah)；Jk陰極電流密度(A/dm2)；k陰極電流效率(%)。已知鍍層要求厚度為:亮銅5m；亮鎳層2m；仿金鍍層2m。根據(jù)公式以及鍍層厚度要求計(jì)算得到主要工序的電鍍時(shí)間為：氰化鍍銅: 10 min鍍亮銅: t=(608.95)/(1.186295)=12.5 min鍍亮鎳: t=(608.92)/(1.095295)=5.13 min仿金鍍: t=(608.52)/(1.1961.570)=8 min鈍 化: 10 min由計(jì)算可知，工藝流程中，時(shí)間最長(zhǎng)的工序?yàn)?2.5分鐘，采用每15分鐘電鍍一批零件，一小時(shí)電鍍四批，每

13、一批2掛，每掛225個(gè)零件。2.8 線(xiàn)速度v=Ad/FK60=1731906010-3/554385%=1.59（m/min）式中：v輸送機(jī)的計(jì)算速度（線(xiàn)速度）（m/min）A年綱領(lǐng)掛具數(shù)（掛/年） d掛鉤之間的間距（mm）F設(shè)備年時(shí)基數(shù)(h) K設(shè)備利用系數(shù)(0.80.9)2.9 生產(chǎn)線(xiàn)的確定（1）自動(dòng)生產(chǎn)線(xiàn)的選擇：由于HEDP（羥基亞乙基二磷酸）仿金電鍍的工藝成熟、穩(wěn)定，各工藝過(guò)程的時(shí)間較為固定，所以在本工藝中采用直線(xiàn)吊車(chē)式電鍍自動(dòng)生產(chǎn)線(xiàn)。（2）自動(dòng)線(xiàn)吊車(chē)：吊車(chē)采用雙鉤吊車(chē)，可以縮短吊車(chē)水平行走的空程時(shí)間。吊車(chē)行走速度取15m/min，吊鉤升降速度選取10m/min，制動(dòng)方式選取直流能耗制

14、動(dòng)，主動(dòng)輪與從動(dòng)輪的輪距選用1.5m。自動(dòng)線(xiàn)上有三臺(tái)吊車(chē)連續(xù)運(yùn)行。（3）自動(dòng)線(xiàn)軌道：軌道采用工字鋼與輕型鋼軌組合形式。（4）自動(dòng)線(xiàn)的控制系統(tǒng)：該系統(tǒng)由手動(dòng)控制系統(tǒng)及程序自動(dòng)控制系統(tǒng)兩部分組成，在調(diào)試、檢修、事故處理及吊運(yùn)陽(yáng)極板時(shí)采用手動(dòng)控制，進(jìn)行其他工作時(shí)采用自動(dòng)控制。3 掛具的設(shè)計(jì) 掛具是固定零件，連接電極，使電流均勻地傳遞到零件上而進(jìn)行電鍍的工具。因此合理地選用掛具對(duì)保證鍍層質(zhì)量、提高生產(chǎn)效率、降低勞動(dòng)強(qiáng)度有重要意義。設(shè)計(jì)掛具的基本原則是：有足夠的機(jī)械強(qiáng)度和良好的導(dǎo)電性能；零件與掛具要接觸牢固，裝卸方便；此外還要力求質(zhì)量小、體積小、堅(jiān)固耐用、裝載量適當(dāng)。3.1 掛具的尺寸設(shè)計(jì)鍍件的重量：一

15、塊鍍件重量為148g；鍍件的表面積：一塊鍍件表面積為88mm2；掛具的長(zhǎng)度：L=690mm掛具的寬度：K=240mm掛具的高度：H=80mm；3.2 掛具材料的選擇掛具應(yīng)選擇資源豐富、成本較低、有足夠的機(jī)械強(qiáng)度、導(dǎo)電性能好、不易腐蝕的材料。常用的有鋼、銅、黃銅、磷青銅、鈦、不銹鋼、鋁及其合金等。3.3 掛具的結(jié)構(gòu)掛具的結(jié)構(gòu)一般都由吊鉤、提桿、主桿、支桿和掛鉤五個(gè)部分組成。3.3.1 吊鉤吊鉤是掛具與極棒的連接結(jié)構(gòu)，電鍍時(shí)由它傳遞電流到掛具和零件上，因此，必須采用導(dǎo)電性能好的材料制作，本車(chē)間采用黃銅。吊鉤和極棒應(yīng)保持較大的接觸面和良好的接觸狀態(tài)，以保證電流順利通過(guò)。3.3.2 提桿、主桿、支桿提

16、桿：位于主桿的上部并和主桿垂直，用焊接的方法與主桿相連接。當(dāng)掛具懸掛于鍍槽時(shí)，提桿的位置應(yīng)高出液面80mm左右。主桿：支撐整個(gè)掛具和所掛零件的質(zhì)量，并通過(guò)主桿傳遞電流到各支桿和零件上。主桿的材料一般選用6mm8mm的黃銅棒。支桿：通常用焊接的方法固定在主桿上，工作時(shí)承受懸掛零件的質(zhì)量，支桿的材料一般用4mm6mm的黃銅棒。3.3.3 掛鉤掛鉤在掛具上的分布密度要適當(dāng)。應(yīng)使掛具上的零件絕大部分表面或重要表面能朝向陽(yáng)極，并避免壓疊現(xiàn)象。本車(chē)間掛鉤選用鋼絲做掛鉤。一般中小型鍍件之間間隔l5mm30mm，杯狀鍍件的間隔一般為直徑的1.5倍。4 鍍槽種類(lèi)的選擇1)熱、冷水清洗槽冷水清洗槽通常是由硬聚氯乙

17、烯塑料板、聚丙烯硬板或碳鋼板制成的，但酸浸蝕工序后的冷水槽因有酸液帶入，宜采用硬聚氯乙烯塑料或其他耐酸材料制作。熱水清洗槽通常由鋼槽體及蒸汽加熱管組成，由于熱水槽容易沉積水垢，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)把排水、溢水管徑適當(dāng)加大。2）化學(xué)除油槽化學(xué)除油槽由鋼槽、蒸汽加熱管及導(dǎo)電裝置組成，溶液為堿性工作溫度7090。3）酸浸蝕槽和酸性鍍槽由于浸蝕及拋光液使用硫酸，它的腐蝕性很強(qiáng)，必須要用耐腐蝕的材料制作槽體或襯里。酸性槽采用小型的硬聚氯乙烯槽。4）堿性鍍槽（氰化鍍銅） 堿性溶液對(duì)鋼鐵無(wú)腐蝕作用，如氰化鍍銅等?？梢灾苯佑娩摪遄霾垠w，但為了不污染鍍液，保持鍍液的清潔，常用聚氯乙烯板襯里槽。需加熱的鍍液要安裝蒸汽加熱管。

18、5）光亮鍍銅槽 鍍銅槽根據(jù)溶液配方組成及工藝條件，為常溫酸性鍍槽，槽體用聚氯乙烯塑料板。6）鍍鎳槽 鍍鎳槽根據(jù)溶液配方組成及工藝條件，選用酸性鍍槽，槽體用聚氯乙烯塑料板，溫度為45-60。7）Cu-Zn合金鍍槽 Cu-Zn合金鍍槽根據(jù)溶液配方組成及工藝條件，選用酸性鍍槽，槽體采用聚氯乙烯塑料板，溫度為35-40。8）鈍化槽 鈍化槽根據(jù)溶液配方組成及工藝條件，選用酸性鍍槽，槽體采用聚氯乙烯塑料板，溫度為30-40。9） 浸涂槽 為了防止仿金鍍層變色，經(jīng)仿金電鍍的零件鈍化處理后，還要涂覆一層透明的有機(jī)膜進(jìn)行保護(hù)。5 槽體尺寸及個(gè)數(shù)的確定5.1 中心槽的選擇由生產(chǎn)工藝可知中心槽為Cu-Zn合金電鍍槽

19、；5.2 中心槽尺寸的計(jì)算 中心槽長(zhǎng)度公式為 L=nL1+(n-1)L2+2L3 式中 L槽子的長(zhǎng)度（mm） n沿槽長(zhǎng)方向的掛具數(shù) L1沿槽長(zhǎng)方向掛具的寬度 L2沿槽長(zhǎng)方向掛具間的距離（30mm100mm） L3掛具邊緣至槽壁的距離（80mm100mm） 如果再采用陰極移動(dòng)，再加陰極移動(dòng)的行程40mm140mm n=10 L1=240mm L2=30mm L3=80mm 根據(jù)公式得到 L=2830mm 取3000mm中心槽寬度公式為 b=nkb1+2nkb2+(nk+1)+2b3 式中 b槽子寬度（mm） nk掛具或陰極列數(shù) b1沿槽寬方向的掛具寬度（mm） b2掛具邊緣至陽(yáng)極表面的距離（15

20、0mm250mm） b3陽(yáng)極背面至槽壁的距離（30mm50mm） 陽(yáng)極或陽(yáng)極籃的厚度（mm）nk=2 b1=80mm b2=150mm b3=30mm =10mm 根據(jù)公式得b=280+22150+（2+1）10+230=650mm 取1000mm 中心槽高度公式為 h=h1+h2+h3+h4 式中 h槽子高度（mm） h1掛具工作部位的高度（mm） h2掛具下端距槽底的高度(100mm200mm) h3掛具上端距液面的高度（80mm150mm） h4液面至槽沿的距離（100mm150mm） 根據(jù)公式得到 h=600+100+80+100=880mm 取1000mm5.3 鍍槽數(shù)量計(jì)算n=P(

21、1+a)tk1/60YT式中：n鍍槽數(shù)量 P年生產(chǎn)總量 t每次電鍍所需時(shí)間(min)，包括出入槽所需的輔助 時(shí)間(3 min5 min內(nèi)) a返修率(5%) T設(shè)備的年時(shí)基數(shù)(h) k1應(yīng)扣除的時(shí)間系數(shù) 注：一班制 k1=1.061.10 兩班制 k1=1.031.05 三班制 k1=1.021.04 Y設(shè)備的平均負(fù)荷量(m2)表8.3 槽體尺寸槽體名稱(chēng)尺寸個(gè)數(shù)備注冷水槽熱水槽浸蝕槽化學(xué)除油槽預(yù)鍍銅槽鍍亮銅槽活化槽鍍亮鎳槽鍍Cu-Zn槽鈍化槽浸涂槽回收槽30001000100030001000100030001000100030001000100030001000100030001000100

22、0300010001000300010001000300010001000300010001000300010001000300010001000921111211115由于仿金鍍層在大氣中容易變色或泛點(diǎn)，所以在鍍后仿金層必須進(jìn)行鈍化處理并涂覆一層透明的有機(jī)膜進(jìn)行保護(hù)，因此使用了鈍化槽和浸涂槽。6 材料動(dòng)力（水、電、蒸汽、壓縮空氣等）消耗6.1 水量消耗及計(jì)算6.1.1 給水的要求工藝用水，包括配制鍍液、調(diào)整槽液及溶液蒸發(fā)補(bǔ)充水，水質(zhì)要求較高，有時(shí)應(yīng)用去離子水（純水）。清洗零件用水，可用自來(lái)水和質(zhì)量較好的井水。設(shè)備冷卻用水，可用井水或凈化回收的水。6.1.2 排水根據(jù)廢水的特征按質(zhì)分流排水、便

23、于回收或單獨(dú)處理。不進(jìn)行回收和單獨(dú)處理的，可混合排放。應(yīng)注意節(jié)約用水，自動(dòng)線(xiàn)上浸、淋、漂、噴洗盡量采用逆流清洗方法；設(shè)備冷卻水或加熱用水盡量回用。6.1.3 用水量的計(jì)算1）清洗槽用水量的計(jì)算小時(shí)用水量和最大小時(shí)用量可按下面簡(jiǎn)單方法計(jì)算：小時(shí)用水量=槽體有效容積小時(shí)換水次數(shù)（m3/h）最大小時(shí)用水量=槽體有效容積（小時(shí)換水次數(shù)+1）（m3/h）。即冷水槽小時(shí)用水量=255010-31=2.87m3/h最大小時(shí)用水量=255010-3（1+1）=5.1m3/h平均小時(shí)用水量=（15.1+72.55）/8=2.36 m3/h熱水槽小時(shí)用水量=255010-30.5=1.275 m3/h最大小時(shí)用水

24、量=255010-3（0.5+1）=3.825m3/h 平均小時(shí)用水量=（13.825+71.275）/8=1.59 m3/h2）車(chē)間用水總量計(jì)算水量的總消耗量按下式計(jì)算：Qavg=Q1K1（m3/h）Qmax=Q2K2（m3/h）式中 Qavg 車(chē)間小時(shí)用水平均總量（m3/h）； Qmax車(chē)間小時(shí)用水最大總量（m3/h）；Q1，Q2分別為各用水設(shè)備的小時(shí)用水平均及最大量（m3/h）； K1設(shè)備同時(shí)使用系數(shù)，采用0.70.9 K 2設(shè)備同時(shí)換水系數(shù)，采用0.80.9 Qavg=2.369+1.592=24.42（m3/h） Qmax=5.19+3.8252=53.55（m3/h）6.2 電的消

25、耗車(chē)間除照明用電和設(shè)備動(dòng)力用電外，還有電加熱裝置用電。照明用電按車(chē)間各工作間照明的最低照度估算。標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備用電量，按產(chǎn)品說(shuō)明書(shū)表明的電容量計(jì)算，非標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備按設(shè)備設(shè)計(jì)圖紙上表明的電容量計(jì)算。電加熱裝置用電，可根據(jù)熱量計(jì)算結(jié)果換算。電鍍車(chē)間所用的直流電源大部分屬于低壓電源設(shè)備。常用的直流發(fā)電機(jī)組、硅整流器及可控硅整流器等。直流發(fā)電機(jī)組能供給穩(wěn)定的直流電流，過(guò)載能力比整流裝置大，輸出電壓穩(wěn)定，電流波形平直，輸出功率大；但由于直流電機(jī)組需要安裝在單獨(dú)的電源室，造成直流輸電線(xiàn)路較長(zhǎng)，線(xiàn)路上電量消耗較大，所以效率較低。硅整流裝置比直流發(fā)電機(jī)組輕便靈活，而且可以采用不同的線(xiàn)路和結(jié)構(gòu)得到幾種波形的直流電源，以滿(mǎn)

26、足不同鍍種的要求。防腐型硅整流裝置可以放在鍍槽槽邊，便于采用單機(jī)單槽供電，直流輸出線(xiàn)路短，損耗小，效率較高，但其過(guò)載能力差?？煽毓枵餮b置的體積比硅整流裝置小，調(diào)壓也比較方便，便于自動(dòng)遠(yuǎn)距離調(diào)壓。1）額定電壓選用整流器的額定電壓，切勿過(guò)高。應(yīng)略高于槽端最高電壓與線(xiàn)路壓降之和。否則整流器效率不高，浪費(fèi)電力。2）額定電流整流器的額定電流，應(yīng)稍大于鍍槽最大負(fù)荷時(shí)所需的電流。如在產(chǎn)品系列中未能找到額定電流和電壓都合適的產(chǎn)品，只能選較高額定電壓的產(chǎn)品，而使額定電流應(yīng)有相應(yīng)余量。否則對(duì)可控硅整流器元件會(huì)由于過(guò)載發(fā)熱而損壞。3）電流波形可控硅整流器的電流波形隨電壓的調(diào)節(jié)而變化。目前，生產(chǎn)量較大的鍍鋅、光亮銅

27、、光亮鎳、電解除油等都采用單相全波可控硅整流器，該設(shè)備用于焦磷酸鹽鍍銅，效果也很好。由于鍍鉻電源要求電流波形連續(xù)平滑，采用三相半波的可控硅整流器，鍍出來(lái)的鉻鍍層發(fā)黑，而且結(jié)合力也不好。所以本車(chē)間采用硅整流器。4）沖擊電流鍍硬鉻等鍍種入槽開(kāi)始電鍍時(shí)，需通沖擊電流。一般鍍硬鉻的沖擊電流值為正常電流值的1.52倍。在選擇整流器的額定電流時(shí)需考慮到這一要求。6.3 蒸汽消耗6.3.1 加熱過(guò)程蒸汽消耗量計(jì)算Q=Vct2-t1/tVq 所用蒸汽量為：G=Q/(kg/h)式中 Q鍍液升溫所需要的熱量（4.168kJ/h）V槽液容積（L）溶液密度（kg/L）c溶液比熱容（4.168kJ/kg），（水及水溶液

28、c=1）t1鍍液初始溫度（室溫）t2鍍液工作溫度（）q單位體積水溶液加熱過(guò)程中平均消耗量（4.168kJ/Lh）t升溫時(shí)間（h）熱量損失系數(shù)，槽子有保溫層時(shí)=1.11.15，無(wú)保溫層時(shí)=1.151.3。G蒸汽消耗量（kg/h）Q鍍液加熱或熱水槽工作時(shí)所需的熱量（kJ/h） 蒸汽的潛熱，當(dāng)電鍍車(chē)間蒸汽壓力p=0.3MPa時(shí)，=2164kJ/kg p=0.2MPa時(shí)，=2135kJ/kg化學(xué)除油：Q=2550（80-25）/1.5+255010.5 1.15=138316.25kJ/h G=138316.25/2164=63.9kg/h熱水槽 Q=2550（80-25）/1.5+255010.5

29、1.15=138316.25kJ/h（2個(gè)） G=138316.25/2164=63.9kg/h酸浸蝕： Q=2550（60-25）/1.5+25505.5 1.15=84553.75kJ/h G=84553.75/2164=39.1kg/h氰化鍍銅：Q=2550(30-25)/1.5+25501 1.15=12707.5J/h G=12707.5/2164=5.87kg/h鍍光亮鎳：Q=2550(55-25)/1.5+25504.51.15=71846.25kJ/h G=71846.25/2164=33.2kg/h鍍仿金： Q=2550(35-25)/1.5+25501.41.15=2365

30、5.5kJ/h G=23655.5/2164=10.9kg/h總蒸汽消耗量：G=63.9+63.92+39.1+5.87+33.2+10.9=280.77kg/h6.3.2 保溫時(shí)蒸汽消耗量計(jì)算Q1=Vq1+Wc1(t2-t1) （kJ/h）G1=Q1/ （kg/h）式中 Q1溶液槽保溫時(shí)的耗熱量；G1溶液槽保溫時(shí)的蒸汽消耗量；q1單位體積溶液及水保溫時(shí)耗熱量；W單位時(shí)間內(nèi)放進(jìn)槽內(nèi)的零件質(zhì)量（kg/h）；c1零件的比熱容；t1放進(jìn)槽內(nèi)之前零件的溫度；t2槽子工作溫度；加熱損失系數(shù)?；瘜W(xué)除油：Q1=255010.5+131.4240.115(80-25)1.2 =27772.5kJ/h G1=2

31、7772.5/2164=12.83 kg/h熱水槽： Q1=255010.5+131.4240.115(80-25)1.2 =27772.5 kJ/h（2個(gè)） G1=27772.5/2164=12.83 kg/h酸浸蝕：Q1=25505.5131.4240.115(60-25)1.2=14659.77kJ/h G1=14659.77/2164=6.77kg/h氰化鍍銅：Q1=25501131.4240.115(30-25)1.2=2640.68kJ/h G1=2640.68/2164=1.22kg/h鍍光亮鎳： Q1=25504.5131.4240.115(55-25)1.2=12019.1k

32、J/h G1=12019.1/2164=5.55kg/h鍍仿金： Q1=25501.4131.4240.115(35-25)1.2=3751.36kJ/h G1=3751.36/2164=1.73kg/h總蒸汽消耗量：G1=12.83+12.832+6.77+1.22+5.55+1.73=53.76kg/h（3） 蒸汽消耗總量Gevg= G1K1 ;Gmax= G2K2Gevg,Gmax分別為車(chē)間蒸汽平均及最大總消耗量（kg/h）;G1,G2各用蒸汽設(shè)備的平均及最大消耗量之和（kg/h）;K1設(shè)備使用系數(shù)，采用0.70.9；K2設(shè)備同時(shí)加熱系數(shù)，采用0.81.0。Gevg=53.760.8=4

33、3.00kg/hGmax=280.77 0.9=252.69kg/h7 主要工藝設(shè)備的采用及計(jì)算7.1 可控硅整流器選擇依據(jù)：一槽一次鍍零件500個(gè)，每個(gè)零件表面積為0.88dm2，電鍍總電流密度為：（1.53）0.88500=6601320A。選用規(guī)格為1000A、12V的整流器。生產(chǎn)量較大的電解除油生產(chǎn)線(xiàn)都用單相全波可控硅整流器。7.2 蒸汽加熱管 電鍍車(chē)間蒸汽壓一般為0.20.3Mpa，用聚四氟乙烯塑料做加熱管在我國(guó)已經(jīng)成熟，本車(chē)間也采用，蒸汽壓選0.3Mpa。因槽體較大，加熱量大，選擇蒸汽加熱較好。蒸汽加熱所需的傳熱面積為S:S=Q/ktS加熱管所需的傳熱面積（m2）Q鍍液升溫或熱水槽

34、工作時(shí)所需的熱量（kJ/h）K加熱管的傳熱系數(shù)（kJ/hm2）,對(duì)聚四氟乙烯塑料，加熱水溶液時(shí)為10001460這里取1200。t飽和蒸汽溫度與溶液平均溫度差（）；t=tz(t1+t2)/2tz在指定表壓下的飽和蒸汽溫度：當(dāng)表壓為p=0,2Mpa時(shí)，tz =132；當(dāng)表壓為p=0.3Mpa時(shí)，tx=142；Q見(jiàn)8.3.1，S=23047.51 /120089.5=1.72(m2).8 車(chē)間組成、面積和人員8.1 車(chē)間組成電鍍車(chē)間按工作性質(zhì)和設(shè)備布置分為生產(chǎn)部分和輔助部分。生產(chǎn)部分包括噴砂、磨光、酸洗、除油、電鍍以及其他表面處理、檢驗(yàn)等。輔助部分包括電源、電工、通風(fēng)、維修、分析、掛具制造、化學(xué)藥

35、品庫(kù)、零件庫(kù)和成品庫(kù)。8.2 車(chē)間的區(qū)劃、廠房形式大型電鍍車(chē)間宜采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)并涂覆耐腐蝕涂料；小型電鍍車(chē)間可以用廉價(jià)的磚木結(jié)構(gòu)，木材涂漆。1）跨度（廠房寬度）跨度常為（9、12、15、18、21、24、36、48）M，即廠房跨度18M以上時(shí)，采用3M的倍數(shù)。根據(jù)工藝設(shè)計(jì)的要求選擇。廠房的柱距為4或6M，視磚石結(jié)構(gòu)或鋼結(jié)構(gòu)而定。2）高度跨度較大（12M以上）的大、中型電鍍車(chē)間的高度（屋架下弦），一般不應(yīng)低于7M，同時(shí)還應(yīng)設(shè)置天窗；跨度較小的小型車(chē)間的高度可酌情降低，但不宜低于5M。輔助間和生活間的凈高，可以根據(jù)不同的情況予以確定。一般采用3-3.5M。3）地面、墻裙地面：表面處理車(chē)間，地面

36、應(yīng)具有較好的綜合性能，能適應(yīng)酸堿交替、耐熱耐油、耐水防滑、耐壓抗沖等要求。地面結(jié)構(gòu)復(fù)雜，一般由面層、隔離層、找平層、墊層及地基組成。墻裙（即腰墻）：電鍍、酸洗車(chē)間腐蝕嚴(yán)重；涂裝車(chē)間墻壁容易被污染，一般都設(shè)有墻群。墻群高度一般取1200-1500mm。4）門(mén)、窗門(mén)的寬度在(800-1000)mm（單扇門(mén)）、1200mm、1500mm、1800mm、2100mm（1200+300n）（雙扇門(mén)）；門(mén)的高度自2100mm開(kāi)始，即(2100+300 n)mm；窗的寬、高尺寸都以300mm為模數(shù)。8.3 車(chē)間面積車(chē)間各部分面積見(jiàn)表11.3.表11.3 面積分布部門(mén)名稱(chēng)工藝名稱(chēng)面積（m2）備注生產(chǎn)部門(mén)鉗工間

37、22電鍍生產(chǎn)區(qū)298小計(jì)320生產(chǎn)輔助部門(mén)分析間34材料間22零件庫(kù)34小計(jì)90生活辦公部門(mén)生活區(qū)22小計(jì)22車(chē)間總面積4328.4 工作人員組成1）生產(chǎn)工人可按工作崗位配備，生產(chǎn)工人人數(shù)為20人；2）輔助工人一般為生產(chǎn)工人的30%50%，即8人；3）檢驗(yàn)人員一般為生產(chǎn)工人的4%5%，即1人；4）行政管理人員及工程技術(shù)人員一般為生產(chǎn)工人的18%20%，即4人；5）勤雜人員一般為工人總數(shù)的2%3%，即1人；考慮到替換、請(qǐng)假的額外的缺勤情況，所以要加上20%的替補(bǔ)人員。所以車(chē)間總?cè)藬?shù)為：34（1+20%）=40.8（按41個(gè)人算）9 安全衛(wèi)生及三廢處理9.1 電鍍廢水 電鍍廢水或廢液是電鍍行業(yè)環(huán)境

38、污染的重要方面，其廢水不僅含污染物的種類(lèi)不同，而且主要污染物的溶度、其他金屬雜質(zhì)離子的濃度以及溶液介質(zhì)也都往往有較大差異。電鍍廢水主要來(lái)源于：鍍前工件表面除油和酸洗后的清水洗；鍍后零件的冷、熱水清洗水；定期更換與過(guò)濾鍍液時(shí)排出的廢液；車(chē)間地坪的沖洗廢水等。9.2 廢水處理方法1）化學(xué)法化學(xué)還原法：主要用于含鉻廢水的處理。最常用的方法是亞硫酸法。電化學(xué)腐蝕法：主要利用微電池的腐蝕原理，采用鐵屑處理電鍍含鉻廢水。鐵氧體法：應(yīng)用于多種金屬離子電鍍混合廢水的處理，采用鐵氧體法處理電鍍廢水一般有三個(gè)過(guò)程，即還原反應(yīng)、共沉積和生成鐵氧體。堿性氯化法：采用氯系氧化劑將氰化物氧化破壞而去除的方法，適用于含氰廢

39、水的處理。2）物理化學(xué)法離子交換法：既可以?xún)艋瘡U水，又可回收利用廢水中的有害成分?；钚蕴课椒ǎ褐饕糜诤t、含氰廢水。3）物理法晶析法：主要利用鹽類(lèi)物質(zhì)在其過(guò)飽和溶液中可以析出較純的結(jié)晶鹽這一特征，使一些金屬鹽以晶體的形式得以回收，一般用于氰化鍍鋅和鍍鎳液等電鍍液的回收處理。膜分離法：包括液膜分離法和采用固膜分離的反滲透法。主要用于鍍鎳漂洗水的回收處理，與鍍銅、鍍鋅等漂洗液的處理。9.3 電鍍廢氣廢氣主要來(lái)源于電鍍車(chē)間前處理過(guò)程產(chǎn)生的酸、堿廢氣；以及電鍍前工件表面機(jī)械拋光等產(chǎn)生的含金屬粉塵、砂層廢氣等。這些含塵廢氣在排入大氣前應(yīng)經(jīng)過(guò)除塵器的凈化處理。并且可以用活性炭吸附法凈化氮氧化物廢氣。電

40、鍍車(chē)間中，在位置固定的產(chǎn)生有害物質(zhì)的槽邊及工作地必須設(shè)置局部排風(fēng)，以排除散發(fā)出來(lái)的有害氣體，產(chǎn)生的有害氣體以及液面排風(fēng)計(jì)算速度見(jiàn)表9.3：表9.3 需要裝設(shè)槽邊排風(fēng)罩的工藝槽及液面排風(fēng)風(fēng)速Vx槽子名稱(chēng)主要成分產(chǎn)生的有害氣體Vx/(m/s)化學(xué)除油氫氧化鈉、碳酸鈉、磷酸三鈉、硅酸鈉堿霧0.30鋼件酸洗硫酸或鹽酸酸霧0.30氰化鍍銅氰化亞銅、氰化鈉、氫氧化鈉氰化氫0.3鍍光亮銅硫酸銅、硫酸酸霧0.3活化硫酸酸霧0.3鍍光亮鎳硫酸鎳、硼酸酸性蒸汽0.20.25鈍化鉻 酐鉻酸霧0.5浸涂涂料丙烯酸清漆有機(jī)物揮發(fā)氣體0.49.4 局部排風(fēng)的設(shè)計(jì)原則1）設(shè)計(jì)局部排風(fēng)罩時(shí)，應(yīng)根據(jù)有害物質(zhì)的特性和散發(fā)規(guī)律、工

41、藝設(shè)備的結(jié)構(gòu)及其操作特點(diǎn)，合理的確定排風(fēng)罩的形式和安裝方式，以獲得最好的效果。當(dāng)有害氣體的密度比空氣密度小時(shí)，可使用傘形罩排風(fēng)；當(dāng)有害氣體的密度比空氣大又不影響其他設(shè)備的正常工作時(shí)，應(yīng)盡可能采用側(cè)吸罩等形式排風(fēng)。2）局部排風(fēng)罩的設(shè)置，不應(yīng)影響生產(chǎn)操作及其他設(shè)備的正常工作。應(yīng)盡可能設(shè)置密閉式排風(fēng)罩，以最小的風(fēng)量最大限度地控制和排除有害物質(zhì)。3）設(shè)置槽邊排風(fēng)時(shí)應(yīng)符合下列要求:槽寬小于或等于500mm時(shí)，采用單側(cè)風(fēng)罩，槽寬大于500mm時(shí)，宜采用雙側(cè)或周邊風(fēng)罩。槽寬大于1500mm時(shí)，應(yīng)采用密閉罩或用蓋板遮蓋全部或部分液面，以保證通風(fēng)效果。沿槽邊的排風(fēng)速度應(yīng)均勻分布。如果槽子長(zhǎng)度大于1200mm，槽

42、邊風(fēng)罩應(yīng)設(shè)置導(dǎo)流板或做成楔形條縫口或分段設(shè)置風(fēng)罩。4）車(chē)間內(nèi)熱水槽較多時(shí)，尤其是在氣候炎熱的南方地區(qū)，宜設(shè)置槽邊排風(fēng)，以減少水蒸氣的散發(fā)，改善勞動(dòng)條件。5）為減少排風(fēng)量，抑制槽內(nèi)有害氣體外逸，在不影響生產(chǎn)操作時(shí)，可考慮槽面加蓋，當(dāng)不影響鍍層質(zhì)量時(shí)，可考慮加入抑霧劑。9.5 局部排風(fēng)罩的設(shè)計(jì) 由局部排風(fēng)的設(shè)計(jì)原則可得，排風(fēng)罩選擇雙側(cè)低截面槽邊排風(fēng)罩。條縫式低截面槽邊排風(fēng)罩，可使液面排風(fēng)氣流較穩(wěn)定，條縫口抽風(fēng)速度大，吸入的無(wú)效空氣比平口排風(fēng)罩少，效果好，而且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，施工安裝方便，使用較普遍；但安裝位置較高，占空間較大，對(duì)手工操作略有不便。二、生產(chǎn)工藝說(shuō)明書(shū)1. 工藝流程 零件機(jī)械拋光上掛具堿性化

43、學(xué)除油熱水洗冷水洗酸腐蝕冷水洗預(yù)鍍銅回收冷水洗鍍酸性光亮銅回收冷水洗活化冷水洗鍍光亮鎳回收冷水洗活化冷水洗鍍Cu-Zn仿金回收冷水洗鈍化回收冷水洗熱水洗干燥浸涂涂料烘干下掛具包裝入庫(kù)2 主要工序說(shuō)明2.1 化學(xué)除油1）配方組成及工藝條件見(jiàn)表2.1.表2.1 配方組成及工藝條件溶液組成及工藝條件(g/L)氫氧化鈉 (NaOH)4050碳酸鈉 (Na2CO3)3040磷酸鈉 (Na3PO412H2O)3040溫度 ()70100時(shí)間 (min)油污除盡為止2）溶液的配制 (按1L溶液計(jì)算) 1)按槽子的實(shí)際尺寸計(jì)算出所需配制溶液的體積，一般以距槽口100150mm高度計(jì)算配制的體積，然后加入2/3

44、配制體積的水。 2)按40g/L氫氧化鈉的量用冷水溶解，分別按30g碳酸鈉和30g/L磷酸鈉的量用60熱水溶解。 3)把以上溶液放入除油槽中，加水至配制體積，充分?jǐn)嚢杈鶆?，取樣化?yàn)，合格后即可投入生產(chǎn)。2.2 酸浸蝕配方組成及工藝條件見(jiàn)表2.2.表2.2 配方組成及工藝條件組成和工藝條件(g/L)硫酸 (H2SO4)(相對(duì)密度1.84)120250緩蝕劑 (若丁)0.30.5溫度 ()5075時(shí)間 (min)22.3 預(yù)鍍銅2.3.1 配方組成及工藝條件表2.3.1 配方組成及工藝條件組成和工藝條件(g/L)氰化亞銅 (CuCN)835氰化鈉 (NaCN)1254氫氧化鈉 (NaOH)210溫

45、度 ()1850陰極電流密度 (A/dm2)0.222.3.2 溶液的配制方法氰化物鍍銅溶液需要在通風(fēng)的條件下配制。配制時(shí)先將氰化鈉(或鉀)溶于水中，在不斷攪拌下緩緩加入氰化亞銅，控制加入速度，使溶液溫度不會(huì)升高到60以上。將配方中的其他成分放在另一容器中用水溶解。兩者都溶解好以后，相互混溶。并加水至規(guī)定液面攪拌、過(guò)濾、分析、調(diào)整之后即可使用。2.3.3 工藝維護(hù)預(yù)鍍銅溶液最關(guān)鍵的是控制氰化鈉的含量，正常范圍是511g/L。其次是金屬銅的含量，一般控制在1016g/L左右。但是由于銅陽(yáng)極的溶解效率高于陰極效率，陽(yáng)極要掛一部分鋼板作不溶性陽(yáng)極，使陰、陽(yáng)極電流效率大體相等，溶液成分才可以穩(wěn)定。可以

46、使用活性炭連續(xù)過(guò)濾，減少有機(jī)物對(duì)后面鍍槽的污染防止鍍層粗糙。2.3.4 常見(jiàn)故障及排除方法表2.3.4. 氰化物鍍銅的常見(jiàn)故障及處理方法常見(jiàn)故障分析原因排除方法鍍層疏松、粗糙，呈暗紅色陰極電流密度過(guò)高降低陰極電流密度鍍層太薄，陰極析出大量氫氣鍍液中氰化鈉太多；鍍液中金屬銅含量太低分析調(diào)整氰化鈉分析調(diào)整金屬銅鍍層孔隙率高鍍液中碳酸鹽含量過(guò)高冷卻去除鍍液中的碳酸鈉鍍層結(jié)合力差游離氰化鈉不足；前處理不良分析調(diào)整；加強(qiáng)前處理電鍍液發(fā)生混濁現(xiàn)象，陽(yáng)極表面產(chǎn)生綠色膜層游離氰化鈉不足分析調(diào)整電鍍液成分正常但陽(yáng)極發(fā)生鈍化陽(yáng)極電流密度過(guò)高降低陽(yáng)極電流密度陰極上無(wú)鍍層產(chǎn)生電極接觸不良；游離氰化鈉過(guò)高；鍍液中有鉻酐

47、帶入檢查接觸點(diǎn)；分析調(diào)整；加入連二亞硫酸鈉處理鍍液2.4 鍍光亮銅采用硫酸鹽鍍銅，硫酸鹽鍍銅成分簡(jiǎn)單溶液穩(wěn)定，工作時(shí)不產(chǎn)生有害氣體。采用合適的光亮劑可得到全光亮鍍層，整平性能好，提高鍍層的耐蝕性，增加鍍層的結(jié)合力，使鋼件表面隔絕空氣，使其工作性能提高。2.4.1 配方組成及工藝條件表2.4.1 配方組成及工藝條件組成及工藝條件(g/L)硫酸銅 (CuSO45H2O)180220硫酸 (H2SO4)5070苯基二代丙烷磺酸鈉0.010.022-四氫噻唑硫酮0.001擴(kuò)散劑NNO0.2聚乙二醇0.03cl-0.020.08溫度 ()1025電流密度 (A/dm2)132.4.2 溶液的配制將硫酸銅

48、用熱水溶解，冷卻后在攪拌下緩緩加入硫酸，用水稀釋至所需體積。光亮酸性鍍銅在上述溶液配好之后，可加0.5g/L鋅粉和12g/L活性炭處理，過(guò)濾后加添加劑。 添加劑的溶解方法如下：聚乙二醇、OP-21、D、H-1、用熱水溶解，M用廢水溶解，甲基藍(lán)和甲基紫線(xiàn)用酒精溶解然后用水稀釋?zhuān)琒類(lèi)光亮劑用冷水溶解，因?yàn)闇囟瘸^(guò)40時(shí)容易分解。同一配方中各光亮劑可配成混合溶液適用。用自來(lái)水配的溶液不需加氯根，用蒸餾水配的溶液要加0.1ml/L鹽酸。添加劑需待溶液冷卻之后，在激烈攪拌的情況下加入。2.4.3 工藝維護(hù)1)要適用含磷銅陽(yáng)極，含銅量應(yīng)在99.9%以上，含磷量應(yīng)在0.04%0.06%。要使用聚丙烯陽(yáng)極套，

49、最好是經(jīng)過(guò)拉毛處理的，以防止陽(yáng)極泥造成的鍍層粗糙。2)要使用橋式整流器或三相全波整流器才能得到光亮鍍層。3)雖然各種配方給出了相應(yīng)的溫度范圍，但1823是最佳溫度，溫度低或高時(shí)光亮區(qū)都會(huì)變窄，溫度高時(shí)整平能力下降，添加劑消耗加快。4)溶液要攪拌。5)固體懸浮物會(huì)加快添加劑分解，鍍液要定期過(guò)濾，最好連續(xù)過(guò)濾。6)液體混合添加劑要在陰涼處保存，保存期不宜超過(guò)一年：若遇40以上高溫會(huì)分解。7)添加劑要少加勤加，最好用安培小時(shí)計(jì)控制，溶液不鍍時(shí)添加劑也會(huì)分解，長(zhǎng)期停用后，再此使用前要補(bǔ)添加劑。8)定期用活性碳處理溶液，處理時(shí)加溫至60，加23g/L粉末活性炭，攪拌46小時(shí)靜置過(guò)濾，重加添加劑后即可使用

50、。9)硫酸銅含量過(guò)高時(shí)會(huì)在陽(yáng)極上結(jié)晶造成陽(yáng)極鈍化，此時(shí)需稀釋溶液，稀釋后一般要相應(yīng)的加一些硫酸。10)鍍層起馬甸是電鍍過(guò)程中主要故障之一。消除方法有以下幾種：適當(dāng)提高硫酸銅含量；適當(dāng)添加S類(lèi)光亮劑；用0.5g/L鋅粉處理除去可能有的銀雜質(zhì)；用活性炭處理有機(jī)雜質(zhì)；檢查是否氯根過(guò)高，氯根過(guò)高可加鋅粉處理。11)若鍍層產(chǎn)生條紋，說(shuō)明S類(lèi)光亮劑不足，需添加。低電流密度區(qū)發(fā)暗，說(shuō)明整平劑不足，整平劑過(guò)量，鍍層會(huì)發(fā)霧。添加劑比例失調(diào)時(shí)，光亮區(qū)變窄，可用霍爾槽控制。12)控制Cl-含量十分重要，一般控制在2080mg/L。適量的氯根可用來(lái)沉淀Cu+,以避免Cu+引起的光亮度不均勻和半光亮區(qū)擴(kuò)大的負(fù)作用。但C

51、l-太高，低電流密度區(qū)惡化，磷銅極表面會(huì)生成CuCl膜而造成陽(yáng)極鈍化。過(guò)高的氯根可采用如下方法除去：用新生成的Ag2CO3或Ag2SO4沉淀；用鋅粉還原Cu2+生成Cu+,Cu+與Cl-生成CuCl沉淀，除去1mgCl-需要2.7mg鋅粉，但鋅含量不能超過(guò)10g/L，否則電流密度范圍變窄；用J-3酸銅去氯劑，攪拌5min后過(guò)濾，1gJ-3可去除5070mg的Cl-。2.5 活化活化實(shí)質(zhì)上是弱浸蝕，是在稀的浸蝕溶液中除去金屬工件表面上極薄的氧化膜，使工件暴露出金屬表面。2.5.1 配方組成及工藝條件表2.5.1 配方組成及工藝條件溶液組成及工藝條件體積分?jǐn)?shù)硫酸（密度1.84g/cm3）10鹽酸（

52、密度1.19g/cm3）5溫度（）室溫時(shí)間（min）0.512.5.2 溶液的配制1）在活化槽中加入2/3配制體積的自來(lái)水。2）根據(jù)槽子體積，按所需要的配方含量計(jì)算出各種成分的數(shù)量。3）在攪拌條件下，緩漸加入計(jì)算量的酸。4）加水至配制體積，用干凈木棒將溶液攪拌均勻。2.6 鍍亮鎳2.6.1 配方組成及工藝條件表2.6.1 配方組成及工藝條件組成及工藝條件(g/L)硫酸鎳 (NiSO47H2O)250300氯化鎳 (NiCl26H2O)2030硼酸 (H3BO3)3540糖精 (C6H5COSO2NH)0.611、4丁炔二醇 (C4H6O2)0.20.5香豆素 (C9H6O2)0.10.2十二烷基硫酸鈉 (C12H25SO4Na)0.050.1溫度 ()5055PH44.5電流密度 (A/dm2)1.52注：該電鍍過(guò)程需要陰極攪拌2.6.2 溶液的配制用1/31/4的去離子水溶解無(wú)機(jī)鹽，定容。過(guò)濾后通以0.2A/dm2的電流處理，加入光亮劑后