淺析成都分廠車架涂裝線生產(chǎn)能力提高的改造措施

1、淺析成都分廠車架涂裝線產(chǎn)能提高的改造措施徐青梅（一汽解放青島汽車廠）摘要：本文簡要介紹了一汽解放青島汽車廠成都分廠車架、小件混流涂裝線產(chǎn)能提高的改造措施，使車架涂裝線的產(chǎn)能由原設(shè)計的單班1萬輛提高至單班2萬輛。首先，通過理論計算，找出影響生產(chǎn)線產(chǎn)能提高的瓶頸環(huán)節(jié)，然后圍繞各繞 刪去此字瓶頸環(huán)節(jié)分別制定改造措施，逐步進行改造。本文主要從直流電源擴容、更換高泳透力的陰極電泳漆、改造自行葫蘆系統(tǒng)、設(shè)計改造過線器具、優(yōu)化工藝過線方式等幾個方面進行論述。并對改造后的工件質(zhì)量及改造后所產(chǎn)生的效益進行了分析總結(jié)。關(guān)鍵詞：成都分廠；車架涂裝線；產(chǎn)能提高；改造措施1、前言：成都分廠車架涂裝線為車架、小件的混流涂

2、裝線，按08年3、4月份統(tǒng)計，平均日產(chǎn)60臺車架、6000件小件。要完成這些生產(chǎn)任務(wù)，除白班外，夜班平均生產(chǎn)時間為7.4小時,而且與鉚焊總裝等車間生產(chǎn)不同步。為了解決這些問題，適應(yīng)工廠發(fā)展，降低能源消耗，急需提高車架線產(chǎn)能。為進一步提高成都分廠車架涂裝線的生產(chǎn)能力和產(chǎn)品質(zhì)量水平，通過分析，決定以最小的改造投入，將車架、小件混流涂裝線由原來的兩班生產(chǎn)，改為單班生產(chǎn)，即：生產(chǎn)能力由原來的單班1萬輛提高至單班2萬輛。通過改造，節(jié)省了人工成本及能源消耗，提高了產(chǎn)品質(zhì)量，滿足了生產(chǎn)需求。2、車架涂裝線工藝改造方案：對車架涂裝線進行產(chǎn)能改造，由兩班生產(chǎn)改為單班生產(chǎn)，涂裝線的單位時間工件的通過量就要增加一倍

3、，并且還要保證產(chǎn)品質(zhì)量，要做到這一點，首先要對現(xiàn)有的工藝設(shè)備及各項工藝參數(shù)進行計算與通過性驗證，根據(jù)計算與驗證結(jié)果，確定改造方案。2.1、各槽液工藝參數(shù)及烘干爐的通過性驗證：2.1.1、前處理、電泳各槽液液位：各槽體有效液位均為1600mm，工件最上面距離槽子上液面200 mm，槽底噴射管高度200 mm，掛具至槽底噴射管的距離200 mm，即：工件過線最大高度為1000 mm，成都分廠現(xiàn)生產(chǎn)的所有車架均可以實現(xiàn)每吊點2根過線。2.1.2、前處理、電泳各噴嘴噴淋量：改造后，各槽被處理工件的高度發(fā)生了變化，噴淋量重新計算如下：以水洗槽為例進行計算（原有噴管數(shù)為每側(cè)41支，每支噴管上有噴嘴2個）：

4、噴淋管數(shù)量計算：N=V t/P+1=12×1/0.3+1=41噴管上噴嘴數(shù)計算：n1=H/P1+1=1/0.3+1=4其中：N為噴管數(shù)；V為輸送鏈鏈速（m/min）；t為工藝處理時間（min）；P為噴管相鄰間距（m）。n1為噴管上噴嘴個數(shù)；H為工件高度（m）；P1為噴嘴上噴管間距。由上述計算可見，改造后，鏈速及工藝時間不變，因此水洗槽每側(cè)面的噴管數(shù)沒有發(fā)生變化。但由于過件高度增加，每支噴管上的噴嘴數(shù)由原來的2個增加為4個，噴管長度也相應(yīng)進行了加長改造。改造后泵容量的計算：泵容量(m3/h)=噴嘴總數(shù)×噴嘴工藝壓力下的流量（L/min）×60/1000=（41

5、15;4×2）×5.6×60/1000=110m3/h。原來泵的流量為100 m3/h，部分進行噴淋，部分進行槽底循環(huán)，為滿足改造后的噴淋量要求，該泵專門用于噴淋，另外一臺備用泵進行槽底循環(huán)。其它水洗槽的改造也是如此。2.1.3、UF系統(tǒng)UF液產(chǎn)量：過線面積增加后，需要的UF液最大量重新計算為：UF液量（m3/h）=泳涂面積（m2/h）×1.21.5（L/m2）×系數(shù)（一般取1.21.3）=90×10×1.5×1.3=1.76 m3/h。車架涂裝線原有UF設(shè)備UF液最大產(chǎn)量為2m3/h，能滿足要求。2.1.4、電泳

6、烘干爐高度及熱量方面： 高度方面的通過性：烘干爐爐門起升最大高度為1460 mm，經(jīng)實際測量，能滿足小車架（截面240 mm以下）4根/吊點過烘干爐，但大車架（240 mm以上）3根/吊點總高度為1475mm，超出烘干爐門最大起升高度15mm。本著以最小的改動得原則，將烘干爐門上框高度上提50mm，滿足了大車架3根/吊點通過烘干爐。 熱量方面通過性：改造后工件烘干需要熱量計算如下：根據(jù)工件加熱所需要的熱量與散熱損失的熱量來計算出改造后工件烘干需要的熱量（按最大的車架計算），改造后大車架3根一摞進烘干爐，一爐烘6根，所需要烘干爐的熱容量計算如下： 所需熱量=（加熱所需熱量+散熱損失熱量）

7、5;1.5Q總=（ Q工件+Q掛具等+Q爐壁散熱+Q風(fēng)管散熱+Q排氣散熱+Q開口熱損失）×1.5Q工件= M工件× C鐵×(t2-t1)= =697728 KJ/hQ掛具= M掛具× C鐵×(t2-t1)= =58880 KJ/hQ爐壁散熱=A爐壁外表面積×r1×(t2-t1)= 31440 KJ/hQ風(fēng)管散熱= A風(fēng)管表面積×r2×(t2-t1)= 600KJ/hQ排氣散熱=V排氣量×273÷(273+180) ×C空氣×(t2-t1)= =14489 KJ/hQ

8、開口熱損失= A開口部分總面積×273÷(273+160) ×C空氣×(t2-t1)= 10331 KJ/hQ總= 120.6×104 KJ/h，現(xiàn)有烘干爐熱容量為375×104 KJ/h，直通式烘干爐，熱效率按15%計算，實際有效熱量為Q實際=56.25×104 KJ/h，不能滿足烘干要求，需要增加熱量為：Q不足=（120.6 -56.25）×104 KJ/h =64.35×104 KJ/h的熱量。考慮以最小的改動量及升溫加熱效果快的原則，決定新增部分采用遠(yuǎn)紅外輻射器。64.35×104 KJ

9、/h的熱量折算成電加熱功率為：P1=Q不足/860=64.35×104 ×0.24/860=180KW。因此在車架烘干爐兩側(cè)內(nèi)壁均勻增加了功率為180KW的遠(yuǎn)紅外輻射器。其中上述公式中各參數(shù)代表的意義如下：t2工件烘干時最高溫度：180 C，t1平均室溫：20 C ，C鐵鋼材的比熱容：0.46，C空氣空氣的比熱容1.026，r1爐壁散熱系數(shù)：一般取1.5r風(fēng)管散熱系數(shù)：一般取1.5M工件車架質(zhì)量：1580×6=9480 Kg，M掛具車架器具質(zhì)量：400×2=800 Kg，A爐壁外表面積(28×2+2.5×2+28×2.5)

10、×2=131 m2A風(fēng)管表面積2.5 m2V排氣量28×2×2.5=140 m2P1遠(yuǎn)紅外加熱器的最大功率，千瓦Q不足需要增加部位的熱量，千卡/小時，8601千瓦小時的熱當(dāng)量。2.2、電泳泳透力及陰、陽極面積比例：2.2.1、電泳漆泳透力：改造后，因單位時間內(nèi)過線工件面積增加，為保證電泳質(zhì)量，電泳漆的泳透力需要提高。為此，除增加了陽極的面積量外，車架電泳漆由原來的EH2092更換為其升級換代產(chǎn)品EK3000，EH2092的泳透力為18cm（Ford法），EK3000的泳透力為20cm。另外，EK3000陰極電泳漆的固化溫度為150-160，為低溫產(chǎn)品，可以大大節(jié)省

11、烘干成本。2.2.2、陰、陽極面積比例：陽極面積計算：改造后電泳槽過件面積最大為90m2，按照陰、陽極的面積比4：1，計算出陽極的面積為90÷4=22.5m2。車架電泳槽改造前實際陽極面積為70支×0.2 m2/支=14 m2，需要增加8.5 m2的陽極面積。同時結(jié)合提高工件底部的電泳效果，增加了25支L型陽極（每支面積0.33 m2），滿足了改造后陰、陽極的面積比例要求。2.2.3、直流電源擴容改造：改造前：車架涂裝線直流電源為原青島總廠車架涂裝線更換下來的，最大容量為700 A，至今服務(wù)年限已超過15年。改造后直流電源容量計算：車架涂裝線最大過件面積為90 m2，按照經(jīng)

12、驗，每平方米泳涂面積的電流強度為10-20 A，可以計算出直流電源容量的容量需要增加至900 A1800 A。本著既能滿足生產(chǎn)需要，又能降低設(shè)備投資費用的角度，成都分廠直流電源改造后容量擴展為1200 A。2.3、自行葫蘆系統(tǒng)改造：對車架涂裝線進行產(chǎn)能改造，由兩班生產(chǎn)改為單班生產(chǎn)，涂裝線的單位時間工件的通過量就要增加一倍，自行葫蘆的裝掛起重量也要增加一倍，因此自行葫蘆也要進行相應(yīng)改造。改造前，自行葫蘆起重量為前后各1000 Kg，超過1000 Kg的車架每吊點只能單掛一根過線。通過改造，要滿足所有車架都實現(xiàn)每吊點2根過線，成都分廠現(xiàn)生產(chǎn)的車架重量范圍為420 Kg1580 Kg，車架最大重量為

13、1580 Kg，過線器具與鏈條的總重量為400 Kg，二者總重1980 Kg，因此，選擇新葫蘆的起重量為2000 Kg。行走電機的改造：單位吊點工件重量增加后，需要相應(yīng)增加行走部分的驅(qū)動力。一般有兩種辦法，一種是更換驅(qū)動力大的電機，但成本較高，而且更換下來的行走電機沒有其他用途，造成了設(shè)備閑置。另外一種方案是增加一臺與現(xiàn)有行走電機相同型號的行走電機，改為雙驅(qū)動模式，第二種方案投資小，而且原有設(shè)備參數(shù)保持不變，相比之下更為有利。因此，改造時車架自行葫蘆行走系統(tǒng)采用了雙驅(qū)動模式。2.4、過線器具設(shè)計改造及工藝優(yōu)化： 改造前過線方式為：車架放在器具上，葫蘆吊著器具過線，器具高度700 mm，因烘干爐

14、高度限制，截面大于240 mm的大車架一個吊點只能放一根過線，兩個吊點一摞（2根車架）過烘干爐，烘干爐節(jié)拍為17分鐘，單根大車架節(jié)拍為8.5分鐘。改造后：車架器具高度提高500 mm，同時在葫蘆懸鏈上設(shè)計掛鉤，可以直接掛在車架縱梁的孔內(nèi)過線，實現(xiàn)了大車架（截面大于240 mm）3臺份/吊點過烘干爐，小車架（截面小于240 mm）4臺份/吊點過烘干爐。過線方式為：前一個吊點用器具吊2臺車架過線，緊接著后一個吊點不用器具，自行葫蘆單掛1臺車架（小車架2臺）過線，在烘干爐前轉(zhuǎn)掛工位，后一個吊點的車架直接落到前一個吊點的器具上，一起進烘干爐烘干。單根大車架節(jié)拍為5.67分鐘（17÷3=5.6

15、7）,小車架為4.25分鐘(17÷4=4.25)。具體過線方式見下圖： 前一個吊點：用器具吊2臺車架過線（見圖1、圖2） 圖1：車架裝掛 圖2：葫蘆吊著器具進入前處理線 緊跟的下一個吊點：不用器具，自行葫蘆單掛1臺車架過線（見圖3、圖4，圖5，本圖片為Q142A大車架） 圖3：裝掛（新增掛鉤，直接掛在縱梁孔內(nèi)） 圖4：上件（葫蘆直接掛單根車架上件） 圖5（單根上件時，為防止脫落， 圖6：后面吊點單根車架落到前一吊點上兩掛鉤之間采用彈簧和細(xì)鐵鏈裝掛） 烘干爐前的轉(zhuǎn)掛工位：后一個吊點的單臺車架直接落到前一個吊點的器具上，一起進烘干爐烘干。（見圖6、圖7、圖8） 圖7：烘干前轉(zhuǎn)掛工位 圖8

16、：三根車架一摞進烘干爐2.5、小件掛具改造：根據(jù)車架改造經(jīng)驗，小件器具借鑒車架器具進行了改造。改造前：掛具高度700 mm，長度8000 mm，單層掛鉤，掛件數(shù)量平均約為300件/掛。（見下圖9、10） 圖9：單層掛鉤掛具 圖10：單層掛鉤掛具掛件情況改造后：將現(xiàn)用小件掛具的高度增加500 mm，由原來的單層掛鉤改為上下兩層，寬度不同以降低屏蔽。掛件數(shù)量平均約為600件/掛，小件生產(chǎn)能力提高2倍。（見圖11、12） （圖11：改造后掛具，下層為新增部分） 上層 下層 （圖12：改造后掛具掛件情況） 3、改造總投資：約50萬元。4、改造后的效果：4.1、產(chǎn)品質(zhì)量得到提高：改造后，通過實際驗證，脫脂、磷化、水洗、電泳、烘干等各道工序質(zhì)量均達(dá)到工藝要求，工件外觀質(zhì)量及漆膜厚度均有了明顯提高。具體數(shù)據(jù)如下：漆膜厚度：由以前的18 um 提高至22±2 um。光澤（60°）：由以前的4070提高至6090。4.2、生產(chǎn)能力提高： 單臺大車架生產(chǎn)節(jié)拍由現(xiàn)在的8.5分鐘/臺提高到5.67分鐘/臺，小車架由6分鐘提高至4.25分鐘，每掛小件數(shù)量由平均300件提高至600件，實現(xiàn)了大車架生產(chǎn)能力