101浅析成都分厂车架涂装线生产能力提高的改造措施

Comment u1 删去此字 1 浅析成都分厂车架涂装线产能提高的改造措施浅析成都分厂车架涂装线产能提高的改造措施 徐青梅 一汽解放青岛汽车厂 摘要 本文简要介绍了一汽解放青岛汽车厂成都分厂车架 小件混流涂装线产能提高的改造措施 使车 架涂装线的产能由原设计的单班 1 万辆提高至单班 2 万辆 首先 通过理论计算 找出影响生产线产能提高 的瓶颈环节 然后围绕各绕瓶颈环节分别制定改造措施 逐步进行改造 本文主要从直流电源扩容 更换高 泳透力的阴极电泳漆 改造自行葫芦系统 设计改造过线器具 优化工艺过线方式等几个方面进行论述 并 对改造后的工件质量及改造后所产生的效益进行了分析总结 关键词 成都分厂 车架涂装线 产能提高 改造措施 1 前言 成都分厂车架涂装线为车架 小件的混流涂装线 按 08 年 3 4 月份统计 平均日产 60 台车架 6000 件小件 要完成这些生产任务 除白班外 夜班平均生产时间为 7 4 小时 而 且与铆焊总装等车间生产不同步 为了解决这些问题 适应工厂发展 降低能源消耗 急需 提高车架线产能 为进一步提高成都分厂车架涂装线的生产能力和产品质量水平 通过分析 决定以最小 的改造投入 将车架 小件混流涂装线由原来的两班生产 改为单班生产 即 生产能力由 原来的单班 1 万辆提高至单班 2 万辆 通过改造 节省了人工成本及能源消耗 提高了产品 质量 满足了生产需求 2 车架涂装线工艺改造方案 对车架涂装线进行产能改造 由两班生产改为单班生产 涂装线的单位时间工件的通过 量就要增加一倍 并且还要保证产品质量 要做到这一点 首先要对现有的工艺设备及各项 工艺参数进行计算与通过性验证 根据计算与验证结果 确定改造方案 2 12 1 各槽液工艺参数及烘干炉的通过性验证 各槽液工艺参数及烘干炉的通过性验证 2 1 12 1 1 前处理 电泳各槽液液位 前处理 电泳各槽液液位 各槽体有效液位均为 1600mm 工件最上面距离槽子上液面 200 mm 槽底喷射管高度 200 mm 挂具至槽底喷射管的距离 200 mm 即 工件过线最大高度为 1000 mm 成都分厂 现生产的所有车架均可以实现每吊点 2 根过线 2 1 22 1 2 前处理 电泳各喷嘴喷淋量 前处理 电泳各喷嘴喷淋量 改造后 各槽被处理工件的高度发生了变化 喷淋量重新计算如下 以水洗槽为例进行计算 原有喷管数为每侧 41 支 每支喷管上有喷嘴 2 个 喷淋管数量计算 N V t P 1 12 1 0 3 1 41 喷管上喷嘴数计算 n1 H P1 1 1 0 3 1 4 其中 N 为喷管数 V 为输送链链速 m min t 为工艺处理时间 min P 为喷管相邻间距 m n1为喷管上喷嘴个数 H 为工件高度 m P1为喷嘴上喷管间距 由上述计算可见 改造后 链速及工艺时间不变 因此水洗槽每侧面的喷管数没有发生 2 变化 但由于过件高度增加 每支喷管上的喷嘴数由原来的 2 个增加为 4 个 喷管长度也相 应进行了加长改造 改造后泵容量的计算 泵容量 m3 h 喷嘴总数 喷嘴工艺压力下的流量 L min 60 1000 41 4 2 5 6 60 1000 110m3 h 原来泵的流量为 100 m3 h 部分进行喷淋 部分进行槽底循环 为满足改造后的喷淋量要求 该泵专门用于喷淋 另外一台备用泵进行 槽底循环 其它水洗槽的改造也是如此 2 1 32 1 3 UFUF 系统系统 UFUF 液产量 液产量 过线面积增加后 需要的 UF 液最大量重新计算为 UF 液量 m3 h 泳涂面积 m2 h 1 2 1 5 L m2 系数 一般取 1 2 1 3 90 10 1 5 1 3 1 76 m3 h 车架涂装线原有 UF 设备 UF 液最大产量为 2m3 h 能满足要 求 2 1 42 1 4 电泳烘干炉高度及热量方面 电泳烘干炉高度及热量方面 高度方面的通过性 烘干炉炉门起升最大高度为 1460 mm 经实际测量 能满足小 车架 截面 240 mm 以下 4 根 吊点过烘干炉 但大车架 240 mm 以上 3 根 吊点总高度为 1475mm 超出烘干炉门最大起升高度 15mm 本着以最小的改动得原则 将烘干炉门上框高 度上提 50mm 满足了大车架 3 根 吊点通过烘干炉 热量方面通过性 改造后工件烘干需要热量计算如下 根据工件加热所需要的热量与散热损失的热量来计算出改造后工件烘干需要的热量 按 最大的车架计算 改造后大车架 3 根一摞进烘干炉 一炉烘 6 根 所需要烘干炉的热容量 计算如下 所需热量 加热所需热量 散热损失热量 1 5 Q总 Q工件 Q挂具等 Q炉壁散热 Q风管散热 Q排气散热 Q开口热损失 1 5 Q工件 M工件 C铁 t2 t1 697728 KJ h Q挂具 M挂具 C铁 t2 t1 58880 KJ h Q炉壁散热 A炉壁外表面积 r1 t2 t1 31440 KJ h Q风管散热 A风管表面积 r2 t2 t1 600KJ h Q排气散热 V排气量 273 273 180 C空气 t2 t1 14489 KJ h Q开口热损失 A开口部分总面积 273 273 160 C空气 t2 t1 10331 KJ h Q总 120 6 104 KJ h 现有烘干炉热容量为 375 104 KJ h 直通式烘干炉 热效率按 15 计算 实际有效热量 为 Q实际 56 25 104 KJ h 不能满足烘干要求 需要增加热量为 Q不足 120 6 56 25 104 KJ h 64 35 104 KJ h 的热量 考虑以最小的改动量及升温加热效果快的原则 决定新增部分采用远红外辐射器 64 35 104 KJ h 的热量折算成电加热功率为 P1 Q不足 860 64 35 104 0 24 860 180KW 因此在车架烘干炉两侧内壁均匀增加了功 率为 180KW 的远红外辐射器 其中上述公式中各参数代表的意义如下 t2 工件烘干时最高温度 180 C t1 平均室温 20 C C铁 钢材的比热容 0 46 C空气 空气的比热容 1 026 3 r1 炉壁散热系数 一般取 1 5 r 风管散热系数 一般取 1 5 M工件 车架质量 1580 6 9480 Kg M挂具 车架器具质量 400 2 800 Kg A炉壁外表面积 28 2 2 5 2 28 2 5 2 131 m2 A风管表面积 2 5 m2 V排气量 28 2 2 5 140 m2 P1 远红外加热器的最大功率 千瓦 Q不足 需要增加部位的热量 千卡 小时 860 1 千瓦小时的热当量 2 22 2 电泳泳透力及阴 阳极面积比例 电泳泳透力及阴 阳极面积比例 2 2 12 2 1 电泳漆泳透力 电泳漆泳透力 改造后 因单位时间内过线工件面积增加 为保证电泳质量 电泳漆的泳透力需要提高 为此 除增加了阳极的面积量外 车架电泳漆由原来的 EH2092 更换为其升级换代产品 EK3000 EH2092 的泳透力为 18cm Ford 法 EK3000 的泳透力为 20cm 另外 EK3000 阴极电泳漆的固化温度为 150 160 为低温产品 可以大大节省烘干成本 2 2 22 2 2 阴 阳极面积比例 阴 阳极面积比例 阳极面积计算 改造后电泳槽过件面积最大为 90m2 按照阴 阳极的面积比 4 1 计算 出阳极的面积为 90 4 22 5m2 车架电泳槽改造前实际阳极面积为 70 支 0 2 m2 支 14 m2 需要增加 8 5 m2的阳极面积 同时结合提高工件底部的电泳效果 增加了 25 支 L 型阳 极 每支面积 0 33 m2 满足了改造后阴 阳极的面积比例要求 2 2 32 2 3 直流电源扩容改造 直流电源扩容改造 改造前 车架涂装线直流电源为原青岛总厂车架涂装线更换下来的 最大容量为 700 A 至今服务年限已超过 15 年 改造后直流电源容量计算 车架涂装线最大过件面积为 90 m2 按照经验 每平方米泳 涂面积的电流强度为 10 20 A 可以计算出直流电源容量的容量需要增加至 900 A 1800 A 本着既能满足生产需要 又能降低设备投资费用的角度 成都分厂直流电源改造后容量 扩展为 1200 A 2 32 3 自行葫芦系统改造 自行葫芦系统改造 对车架涂装线进行产能改造 由两班生产改为单班生产 涂装线的单位时间工件的通过 量就要增加一倍 自行葫芦的装挂起重量也要增加一倍 因此自行葫芦也要进行相应改造 改造前 自行葫芦起重量为前后各 1000 Kg 超过 1000 Kg 的车架每吊点只能单挂一根过线 通过改造 要满足所有车架都实现每吊点 2 根过线 成都分厂现生产的车架重量范围为 420 Kg 1580 Kg 车架最大重量为 1580 Kg 过线器具与链条的总重量为 400 Kg 二者总重 1980 Kg 因此 选择新葫芦的起重量为 2000 Kg 行走电机的改造 单位吊点工件重量增加后 需要相应增加行走部分的驱动力 一般有 两种办法 一种是更换驱动力大的电机 但成本较高 而且更换下来的行走电机没有其他用 途 造成了设备闲置 另外一种方案是增加一台与现有行走电机相同型号的行走电机 改为 双驱动模式 第二种方案投资小 而且原有设备参数保持不变 相比之下更为有利 因此 改造时车架自行葫芦行走系统采用了双驱动模式 2 42 4 过线器具设计改造及工艺优化 过线器具设计改造及工艺优化 4 改造前过线方式为 车架放在器具上 葫芦吊着器具过线 器具高度 700 mm 因烘干 炉高度限制 截面大于 240 mm 的大车架一个吊点只能放一根过线 两个吊点一摞 2 根车 架 过烘干炉 烘干炉节拍为 17 分钟 单根大车架节拍为 8 5 分钟 改造后 车架器具高度提高 500 mm 同时在葫芦悬链上设计挂钩 可以直接挂在车架 纵梁的孔内过线 实现了大车架 截面大于 240 mm 3 台份 吊点过烘干炉 小车架 截面 小于 240 mm 4 台份 吊点过烘干炉 过线方式为 前一个吊点用器具吊 2 台车架过线 紧 接着后一个吊点不用器具 自行葫芦单挂 1 台车架 小车架 2 台 过线 在烘干炉前转挂工 位 后一个吊点的车架直接落到前一个吊点的器具上 一起进烘干炉烘干 单根大车架节拍 为 5 67 分钟 17 3 5 67 小车架为 4 25 分钟 17 4 4 25 具体过线方式见下图 前一个吊点 用器具吊 2 台车架过线 见图 1 图 2 图 1 车架装挂 图 2 葫芦吊着器具进入前处理线 紧跟的下一个吊点 不用器具 自行葫芦单挂 1 台车架过线 见图 3 图 4 图 5 本图片为 Q142A 大车架 图 3 装挂 新增挂钩 直接挂在纵梁孔内 图 4 上件 葫芦直接挂单根车架上件 图 5 单根上件时 为防止脱落 图 6 后面吊点单根车架落到前一吊点上 两挂钩之间采用弹簧和细铁链装挂 5 烘干炉前的转挂工位 后一个吊点的单台车架直接落到前一个吊点的器具上 一起 进烘干炉烘干 见图 6 图 7 图 8 图 7 烘干前转挂工位 图 8 三根车架一摞进烘干炉 2 52 5 小件挂具改造 小件挂具改造 根据车架改造经验 小件器具借鉴车架器具进行了改造 改造前 挂具高度 700 mm 长度 8000 mm 单层挂钩 挂件数量平均约为 300 件 挂 见下图 9 10 图 9 单层挂钩挂具 图 10 单层挂钩挂具挂件情况 改造后 将现用小件挂具的高度增加 500 mm 由原来的单层挂钩改为上下两层 宽度 不同以降低屏蔽 挂件数量平均约为 600 件 挂 小件生产能力提高 2 倍 见图 11 12 图 11 改造后挂具 下层为新增部分 上层 下层 图 12 改造后挂具挂件情况 6 3 改造总投资 约 50 万元 4 改造后的效果 4 14 1 产品质量得到提高 产品质量得到提高 改造后 通过实际验证 脱脂 磷化 水洗 电泳 烘干等各道工序质量均达到工艺 要求 工件外观质量及漆膜厚度均有了明显提高 具体数据如下 漆膜厚度 由以前的 18 um 提高至 22 2 um 光泽 60 由以前的 40 70 提高至 60 90 4 24 2 生产能力提高 生产能力提高 单台大车架生产节拍由现在的 8 5 分钟 台提高到 5 67 分钟 台 小车架由 6 分钟提高 至 4 25 分钟 每挂小件数量由平均 300 件提高至 600 件 实现了大车架生产能力提高 1 5 倍 小车架生产能力提高了 1 3