摩托车涂装工艺设计

专业工艺课程设计题目：摩托车涂装工艺设计学院：化学化工学院专业：应用化学班级：学号：学生姓名：导师姓名：完成日期：1专业工艺课程设计任务书学院：化学化工专业：应用化学班级：姓名：同组人员姓名一、课程设计题目：摩托车涂装工艺设计二、课程设计内容及设计要求：1、介绍摩托车涂装生产的工艺现状和发展动态，提出自己的设计思路。2、根据摩托车涂装生产工艺要求，设计摩托车的车架、油箱、塑料附件的涂装生产工艺过程，确定各工序的施工工艺规范。3、对自己的设计内容予以总结和评价。4、撰写设计说明书三．课程设计时间安排：6月22日至7月5日第一周查阅资料，确定设计方案，工艺流程及工艺设计第二周编制设计说明书。四、主要参考资料：[1]肖鑫.[M]《防护工艺设计》[2]张殿平.王子健.李玉宁.于安军.[J]高光底面合一阴极电泳涂料在车架上的应用[3]刘静.胡军.万涛.张殿平.余安军.王子健.李玉宁.[J]底面合一阴极电泳漆在车架上的应用[4]韩宏亮.[J]摩托车车架的阴极电泳涂装工艺.广州市三孚化工有限公司[5]张学敏.[M]涂装工艺学.北京：化学工业出版社，2006[6]王锡春编.《汽车涂装工艺技术》.化学工业出版社[7]张学敏.《涂装工艺学》.化学工业出版社[8]冯立明.《涂装工艺与设备》.化学工业出版社指导教师：教研室主任：2014年6月22日2目录第一章前言1.1中国摩托车产业发展简史………………………………31.2中国摩托车涂装发展概况………………………………31.3论文研究内容及意义………………………………………5第二章我国摩托车涂装现状分析2.1我国摩托车涂装现状分析…………………………………52.2涂装工艺技术及设备……………………………………62.3目前我国摩托车涂装的基本工艺分析………………………7第三章摩托车车架电泳涂装工艺设计3.1高光底面合一阴极电泳涂料的特点…………………………83.2阴极电泳涂装工艺……………………………………………93.3涂装工艺……………………………………………………103.4高光底面合一阴极电泳涂料工艺参数……………………133.5高光底面合一阴极电泳涂料应用性能……………………14第四章思考和总结4.1常见问题及解决方法………………………………………154.2总结…………………………………………………………15参考文献………………………………………………………………163第一章前言1.1中国摩托车产业发展简史自1885年法国人戴姆勒制造出世界上第一辆以汽油为动力的现代摩托车的雏形车以后，英国于1898年建立了第一家摩托车厂，相继法国、意大利、俄罗斯、德国、美国、日本等也建立了摩托车工业企业。在中国，虽然早在1951年由南昌飞机制造公司造出第一辆“井冈山”牌摩托车，但直到1979年由嘉陵工业集团与日本本田技研工业株式会社通过技术合作，才真正推动了中国摩托车工业的迅猛发展。至1993年中国摩托车总产量近400万辆，在世界排名第一，日本退居第二位，其后依次是印度、台湾等国家和地区。现今的中国摩托车年生产量己超出1000万辆，生产能力稳居世界领先地位。在摩托车产量高速增长的同时，中国摩托车行业的缺点也越来越明显地暴露出来，当前主要表现为零部件生产能力薄弱，尤其发动机靠进口或组装为主。另外由于低水平产品重复、低水平的技术引进以及低水平的重复建设等，增加了摩托车市场的不稳定性、不平衡性和受制性，与发达国家相比仍有很长一段距离。1.2中国摩托车涂装发展概况①50年代是我国摩托车工业起步阶段，当时从前东德、捷克等国家引进了部分车型。从50年代到80年代初，我国还处于计划经济时代，加上受政治运动影响，我国的摩托车工业几乎没有发展。仅有上海幸福250、济南生产的轻骑15、株洲军工厂生产的长江750等几个少得可怜的车型。由于当时人民的消费水平低，用户也仅限于军队、公安、邮电等部门，因此产量极小，由于规模小、工艺水平低、劳动生产率低，当时的摩托车涂装技术处于手工作坊式的生产阶段。车型的性能、质量也很差，多属于二次世界大战时期欧洲的产品。②1985年到1995年，这一时期是我国摩托车工业迅猛发展的阶段。当时的嘉陵机器厂率先开展国际合作。从日本本田公司引进了CJ50、JH70、JH125等在当时属于先进水平的车型。随后建设机床厂从日本雅马哈公司引进了CY80车型。从此，我国的摩托车工业步入了大批量、大规模、工业化、专业化生产时期。行业产量从1985年的百余万辆猛增到1995年的千余万辆。当时的摩托车生产厂家多为大型国营企业。车架、油箱涂装生产线多为自行设计，自行建造的。涂装工艺普遍采用前处理喷淋清洗一脱水烘干一喷底漆一喷面漆一油漆烘干，喷涂多采用Ω静电喷涂机，也有部分小型企业采用人工喷涂。4③1995年至今是我国摩托车工业稳定发展的阶段。由于前期的高额利润，促使私营企业、合资企业、外国独资企业纷纷进入这一领域。竞争异常激烈，价格大战此起彼伏。为了在残酷的市场竞争中争到一席之地，各企业竟相投入巨资进行新产品开发和技术改造。在这期间一些国际国内著名的涂装设备设计公司（如日本大气社、上海机电设计院、机械工程部第四设计院等）也开始进入摩托车市场。在这期间，车架的涂装工艺开始由静电喷涂、手工喷涂向阴极电泳涂装转化。济南轻骑、南京金城、广东江门大长江、上海新大洲、中国嘉陵等知名企业先后建成了现代化的、大规模的、高品质的车架阴极电泳涂装线。少数私营企业和配套厂也建成了规模、档次相对低一些的车架阴极电泳涂装线。随着工业化生产污染的加剧，国家的有关的环保措施将会越来越严格，摩托车车架涂装由污染性较大的喷涂工艺转向低污染的阴极电泳工艺将是不可逆转的发展趋势。1.2.1前处理工艺发展概况作为前处理技术来说，最初前处理的传统方式为浸渍式，按工艺流程逐槽浸溃。随着工艺的改进和发展，出现了二合一（即除油、除锈）和三合一（即除油、除锈、钝化）工艺。目前，国外及国内摩托车行业多采用喷淋式前处理，其特点是生产效率高，操作简便，易于实现生产自动化或半自动化，脱脂效果好，磷化膜致密均匀，但仍有个别企业采用浸渍式。在补充药剂和清洗中，以前通过直接添加自来水来实现，后通过设备的改进和工艺质量的提高，逐渐采用纯水过滤装置制备纯水来补充。1.2.2喷涂工艺发展概况从80年代开始，我国开始引进一些喷涂器械或单台设备，国外一些喷漆漆雾处理装置也通过引进开始消化吸收研制，如旋杯喷漆、水帘喷漆、水旋除漆等一系列喷涂及漆雾处理的方法，使喷漆技术前进了一步。对于温度的控制不仅采用冷却器，有的还专门设置了冷水机组用于生产线的循环冷却。1.2.3固化工艺的发展概况作为干燥固化工艺来说，一般有热风循环式和辐射加热式。在五六十年代主要用蒸汽或电加热器作热源来干燥固化，从60年代开始出现红外线干燥,70年代出现远红外干燥和微波干燥,1994年出现了高红外快速加热技术。随着对干燥温度的控制要求和温度控制均匀性的要求，出现了在炉内进行热风循环，80年代后期出现了燃油（气）热风循环的干燥炉（固化炉），而且燃油（气）热风干燥（固化）的应用渐趋广泛；一般来说，目前国内采用电加热热风干燥炉较多，但用电作为烘烤热源往往不是一种经济的方法，特别是增容费的负担，使建设投资增大；但电加热的设计与运行管理较简便，操作比较方便，所以在较小的干燥炉中应用仍然较多。而就炉体的结构而言，主要随着摩托车工业社会配套的发展，逐渐取消了箱体式干燥炉。多采用通道式或桥式干燥炉。1.2.4涂装环境差异5对于现代化的涂装线，一般都能满足恒温、恒湿和洁净的空气（空气粉尘含量）等要求；但当前存在比较多的简易涂装生产线，却很难保证恒温、恒湿和洁净的空气，使涂装的工件达不到满意的涂装效果，易使漆膜产生针（缩）孔、桔皮、颗粒等漆膜弊病；并且涂装生产线内的空气粉尘量不能得到有效控制。1.2.5涂装线的环境保护涂装生产线的污染一般有废气、废水、废渣和噪声，而且在规模小的企业中很少进行处理。目前我国涂装生产线废气主要来自前处理、喷漆室、流平室、干燥炉的排放废气。所排放的污染物大体有如下几类；能形成光化学烟雾的有机溶剂、排出恶臭的涂料挥发分、热分解生成物和反应生成物、酸碱雾、喷丸时产生的粉尘和漆雾中的粉尘。废水主要来自涂装前处理产生的脱脂、磷化、钝化废水、阴极电泳产生的含电泳漆的废水。废渣主要是漆渣、处理废水产生的沉淀物。噪声源主要来自风机和运输装置，故我们在生产线上必须选用符合噪声要求的风机和运输装置，涂装车间内部最好设置吸音材料。不论是废气、废水、废渣和噪声，随着劳动保护和环境保护更高要求的规范出台和实施，必须通过技术更新和设备改造进行处理。减少涂装公害、降低涂装成本、提高涂装质量一直是涂装技术发展的主题。涂装材料、涂装工艺、涂装设备、涂装管理是摩托车涂装的四大要素，相互之间相辅相成，促进了涂装工艺和技术的进步与发展。21世纪被称为面向环境的新世纪，环境保护倍受全球关注，并已成为人类最迫切研究的课题。汽车、摩托车及其零部件的涂装是制造过程中能耗最高且产生三废最多的环节之一。因此，减少涂装公害、降低涂装成本、提高涂装质量一直是涂装技术发展研究的主题。1.3论文研究内容及意义本论文根据摩托车发动机零部件的材料性能，从发动机的零部件涂装的各个环节出发，结合具体的工程实际，侧重于对工艺的理论研究分析和具体涂装设计。1.3.1研究内容①摩托车的涂装基本状况分析；②摩托车车架电泳涂装工艺设计。其中着重分析阴极电泳涂料的特点,阴极电泳涂装工艺,阴极电泳涂料应用性能，阴极电泳涂料工艺参数.1.3.2研究意义随着工艺技术的发展和人民生活的提高和市场的激烈竞争，涂装加工企业面临降低成本，提高质量，改善环境的压力。新型涂装工艺的发展是适应时代潮流的主题，不断进行技术创新，设备革新，向用户提供低成，高质量，高效率的技6术，当前我国在涂装方面与发达国家仍存在一定的差距，特别是在涂装工艺、涂装材料和设备等方面需加强研究和开发。结合工程实践，通过对摩托车车架的涂装工艺进行理论分析，对涂装工艺设计、材料选用和设备运用等方面进行了研究，为提高摩托车发动机涂装质量、降低成本、提高生产效率和劳动保护等方面提供借鉴。论文的研究方向和研究成果将对提高我国摩托车整体质量，提高企业综合竞争力有积极的意义和作用。第二章我国摩托车涂装现状分析2.1我国摩托车涂装现状分析新涂装材料开发应用新涂装材料的应用是涂装技术进步的先导，在满足涂层性能要求的前提下。始终以应用可减少公害、降低涂装成本的材料为主要发展目标。当前由生物可降解性活性剂配制的脱脂剂、无镍磷化液、无亚硝酸盐磷化液、无铬钝化剂、低温脱脂剂（处理温度43℃）、性能与常规相同的低温（35℃）少渣（比常规低10%~30%）磷化液、无铅无锡阴极电泳涂料及低温固化（160℃10min）、低加热减量(4%)以下、低VOC(挥发性有机化合物)挥发量(0.4%~0.8%)型阴极电泳涂料在欧美及日本已经推广应用多年。在北美和欧洲,，可替代传统中涂的二次电泳涂料已经开始应用，紫外光（UV）固化涂料在汽车涂装中的应用技术已经接近成熟。在北美，粉末中涂已经工业化应用多年，同时水性面漆底色近几年普及得非常快，高固体分中涂和面漆应用也相当普遍。日本也在积极开发和推广水性涂料、高固体分及超高固体分罩光漆。我国几大公司在漆前处理材料和电泳漆的应用方面与国际水平相差不大，但由于应用水性中涂和水性面漆必须使用专用设备，因此提高了涂装成本，但摩托车涂装中涂和面漆仍采用传统的中低固体分溶剂型涂料，涂装VOC（挥发性有害物）排放远落后于欧洲。2.2涂装工艺技术及设备近十多年来，涂装工艺及设备的进步主要体现在环保型涂装材料的应用，减少废水、废渣的排放，降低成本，优化汽车生产过程等几个方面。我国目前的涂装工艺及设备总体相当于欧美10年前的水平。①节水及废料回收技术近几年来，随着发达国家环保涂料的工业化应用，一些涂料的循环利用技术（如粉末浆再循环利用技术，粉末底色及清漆回收技术，废漆絮凝干燥器技术超滤法、冷却法和静电吸附法回收水性漆技术，过喷漆雾的水性漆回收技术等）也7