年产量400万辆自行车车圈电镀车间设计论文

1、年产量400万辆永久牌自行车车圈电镀车间设计学 院：专 业：姓 名：指导老师：化工与材料学院应用化学（电化学方向）学 号：职 称：汪烈焰工程师中国·珠海二一二年十二月诚信承诺书本人郑重承诺：本人承诺呈交的毕业设计年产量400万辆永久牌自行车车圈的电镀车间设计是在指导教师的指导下，独立开展研究取得的成果，文中引用他人的观点和材料，均在文后按顺序列出其参考文献，设计使用的数据真实可靠。本人签名： 日期： 年 月 日年产量400万辆永久牌自行车车圈电镀车间设计摘 要本文针对自行车的车圈电镀车间的设计，主要包括了工艺过程的拟定和相应工艺规范，生产设备设计和计算，工艺流程设计和计算，生产用物料

2、的计算，生产用水、电、气的消耗量等进行阐述，同时还包括了工作人员的数目的确定和三废处理等，其中重点在介绍工艺设计和设备设计以及物料衡算，包括工作时间，镀槽规格，各个物料的消耗量。关键词：生产设备设计；工艺流程设计；物料衡算；车间设计Annual output of 4 million cars “forever” bicycle rim electroplating workshop designAbstractIn this paper the bicycle rim electroplating workshop design, including the process of formu

3、lating and corresponding technology standard, the production equipment design and calculation, process design and calculation, the calculation of the material production, the production water, electricity, gas consumption were reviewed, as well as the staff number of identified and "three waste

4、s" treatment, of which mainly introduced in process design and equipment design and material balance, including working time, plating tank specifications, various material consumption. Keywords: equipment design; process design; material balance; workshop design;北京理工大学珠海学院课程设计任务书20122013学年第2学期学

5、生姓名： 专业班级： 应用化学2班 指导教师： 汪烈焰 工作部门： 实验中心 一、课程设计题目：年产量400万辆永久牌自行车车圈电镀车间设计二、课程设计主要内容（含技术指标）1工艺流程全图并对选定的工艺流程、主要设备的型式进行简要的论述或叙述，以列表的方式给出主要工艺卡片（内容包括：序号、工序名称、工作液组成及工艺参数、工作地点等），设备一览表。2设计计算主要内容有生产纲领（年生产量及各镀种面积），原辅材料消耗量，单位产品电耗、水耗，电镀工序的电镀时间以及主要设备的数量计算。3.简要叙述或论述“三废”处理方案。4.绘制电镀车间平面布置图（CAD），并在图中标注车间所在地的主导风向。5.参考文献

6、格式要求编号作者书名出版单位，出版年份：第几页第几页编号作者文章题目刊名，年，卷（期）：第几页第几页三、基本要求1内容完整正文中应包括：概述、工艺设计、生产任务、生产设备设计及选择、产品质量检验和环保要求设计、车间设计等2.重点突出电镀车间工艺设计的物料衡算、能量计算、主要设备计算等。3.格式规范4.符合实际 教研室主任签名： 年 月 日目录1概述：11.1选题背景11.2课题特点12镀种镀层和原理22.1电镀的金属种类22.2电镀的镀层22.3电镀原理32.3.1碱性电镀铜原理32.3.2酸性电镀铜原理32.3.3酸性电镀镍原理32.3.4镀铬原理32.3.5电镀液主要组分功能原理33车间的

7、分类和生产纲领和计算过程43.1车间的分类43.2生产纲领43.3生产纲领的计算过程44工作制度和时间基数64.1工作制度64.2时间基数65工艺过程的拟定和相应工艺规范和工艺配方75.1工艺过程的拟定75.2相应工艺规范75.3工艺配方76生产设备的设计和计算、工艺流程设计和计算106.1生产设备的设计和计算106.2工艺流程的设计和计算117工作人员数目的确定和分工138车间平面布置图149生产用物料的计算159.1碱性镀铜的物料衡算159.2酸性电镀铜的物料衡算159.3酸性电镀镍的物料衡算169.4电镀铬的物料衡算169.5化学除油和电化学除油的物料衡算169.6活化的物料衡算1710

8、生产用水、电、气的消耗量1810.1生产用水确定1810.2生产用电的计算1810.3生产用气的用量1911主要技术经济指标2011.1电镀零件的总面积2011.2车间生产总面积2111.3车间的生产面积2112产品质量检测项目2213电气部分任务书2414采暖通风任务书2514.1采暖2514.2酸洗、电镀工段的通风原则2514.3有害物的危害性及允许量2515给排水任务书2616土建施工任务书2716.1建筑物有关参数2716.2车间地面和墙2717设备表图2818三废处理3018.1废水处理3018.2废气的处理3118.3废渣的处理3119结论32参考文献331概述：自行车是人类发明的

9、最成功的一种人力机械之一，是由许多简单机械组成的复杂机械。自行车，又称脚踏车或单车，通常是二轮的小型陆上车辆。人骑上车后，以脚踩踏板为动力，是一种简单的绿色的环保的代步工具。中国人口众多，交通压力大，自行车是解决人口压力的一个重要工具，是符合中国国情的交通工具，具有美好的前景。1.1选题背景自行车的前轮和后轮分别是导向系统和驱动系统的重要组成部分，同时车圈又与刹车系统直接相关联，在整辆车的的结构组成中起连接车体与轮胎接触和支撑作用。实际应用中车圈的工作环境相对恶劣，既要支撑车体与骑行者的重量，又要承受转向与崎岖路面带来的额外压力，还要直接面对泥泞，雨水，和日晒风吹的考验。1.2课题特点电镀是自

10、行车生产的重要工艺之一。兼有防护、装饰与耐磨的不同要求。车圈的电镀应具有很高的耐磨性、耐蚀性、导热性和疲劳强度，还必须具有一定强度。实践表明，自行车骑行时容易引起车圈的颤振，刹车时，刹车胶与自行车车圈的强摩擦会引起高温和磨损。为此。对车圈材料的疲劳强度和耐磨度提出了更高的要求。2镀种镀层和原理2.1电镀的金属种类铜是一种呈紫红色光泽的一种金属，相对原子质量63.546，密度8.92g/cm3，熔点为1083.4±0.2，标准电极电位为，是最好的纯金属之一，稍硬、极坚韧、耐磨损。还有很好的延展性。导热和导电性能较好。铜和它的一些合金有较好的耐腐蚀能力，其本身也与各种金属的结合力最好。可

11、溶于硝酸和热浓硫酸，略溶于盐酸。容易被碱侵蚀。 镍是一种银白色金属，密度8.9g/cm3,熔点1455，沸点2730。质坚硬，具有磁性和良好的可塑性。有好的耐腐蚀性，在空气中不被氧化，又耐强碱。在稀酸中可缓慢溶解，是良好的过渡金属，可增加镀层硬度和强度1。铬是一种微带蓝色的银白色金属，相对原子质量51.99，密度6.987.21g/cm3，熔点为18751920，标准电极电位为负0.74V，金属铬在空气中极易钝化，表面形成一层极薄的钝化膜，从而显示出贵金属的性质。镀铬层具有很高的硬度，镀铬层有较好的耐热性，镀铬层的摩擦系数小，特别是干摩擦系数，在所有的金属中是最低的。2.2电镀的镀层多层电镀是

12、利用电解的方式使金属或合金沉积在工件表面，以形成均匀、致密、结合力良好的金属层的过程。由于本工艺的镀层不是单层电镀，是多个电镀层的相互叠加，所得的总镀层与各镀层的不同性质有关，它的性能更好是各镀层的特性的叠加。铜层：延展性好，有缓冲作用；镍层：质地坚硬，增加强度；铬层：硬度很高，耐磨，耐腐蚀。在设计的时侯，如果产品是具有耐磨性的功能，一般都是会选择多层电镀，自行车的基材是铝合金，电镀时候，是先镀碱铜，再电镀酸铜，接着电镀镍，最后是加镀一层耐磨性的铬，厚度一般是碱性电镀镀铜厚度为2µm，酸性电镀铜厚度为6µm，酸性电镀镍厚度为8µm，电镀铬的厚度为5µm。

13、总厚度为是21µm，这是我们设计的前提要求，从而满足我们对产品的性能要求2。2.3电镀原理2.3.1碱性电镀铜原理阴极反应：Cu(CN)32-+eCu+3CN- ；2H+2eH2阳极溶解形成铜氰络离子：Cu+3CN-eCu(CN)32-如发生阳极钝化：4OH-4e2H2O+O22.3.2酸性电镀铜原理酸性电镀铜液主要是由硫酸铜和硫酸组成。溶液中存在大量的二价铜离子在外电流的作用下，在阴极上放电而获得铜镀层3。阳极的铜不断溶解来补充消耗的二价铜离子。Cu2+2eCu在该过程中还可能存在阳极铜溶解生成一价铜离子，Cu+Cu2+2Cu+2.3.3酸性电镀镍原理酸性电镀镍液主要是由硫酸镍和氯

14、化镍组成。溶液中存在大量的二价镍离子在外电流的作用下，在阴极上放电而获得镍镀层。阳极的镍不断溶解来补充消耗的二价镍离子，Ni2+2eNi2.3.4镀铬原理阴极反应：Cr2O72-+6e+14H+=2Cr3+7H2O ；2H+2e=H2在电解的过程中由于氢气的放出，溶液的pH值的升高，H2Cr2O7变成H2CrO4，H2CrO4放电形成金属铬。CrO42-+6e+4H+=Cr+4OH-阳极反应：镀铬工艺中采用不溶性阳极，因此不发生阳极溶解反应阴极反应2Cr3+-6e+7H2O=Cr2O72-+14H+ ；2H2O-4e=O2+4H+2.3.5电镀液主要组分功能原理（1）主盐：指镀液中能在阴极上沉

15、积出所要求镀层金属的盐，用于提供金属离子。（2）导电盐：指提高溶液的电导率，对放电金属离子起络合作用的碱金属的盐类。（3）络合剂：能络合主盐中的金属离子形成络合物的物质。（4）缓冲剂：一般由弱酸弱碱的酸式盐组成。用来稳定溶液酸碱度的物质。（5）添加剂：为了改善镀层性能的物质。可包括光亮剂、整平剂、润湿剂和抑雾剂。3车间的分类和生产纲领和计算过程3.1车间的分类电镀车间工艺设计是体现出车间生产工作要求，反应出车间的工艺水平及其配套设施的选用是否合理。根据我们的流程图我们可以大致地将三类，即：前处理车间、电镀车间和后处理车间。3.2生产纲领表1：电镀车间车圈加工表产品名称永久牌自行车处理种类镀层厚

16、度/µm部件名称车圈规格材料外直径/mm表面积/mm2自行车车圈不锈钢金属600151000电镀加工21表2：年生产纲领表产品名称处理种类单件产品电镀量年生产纲领材料表面积/m2件数(万)表面积/m2车圈电镀加工不锈钢金属0.15180012080003.3生产纲领的计算过程我们设计是控制槽与槽的距离为500mm，工件从一个槽到另一个槽的用时大概为30s，第一列（五个工件）工件加工结束总共用时间t=5+0.33+5+0.25+0.25+0.5+0.25+0.25+5+0.25+5+0.25+0.25+3+0.25+2.25+0.75+6.75+0.25+0.25+6+0.25+2.0

17、7+0.25+5+0.5+12.5=58.15第二列（五个工件）工件加工结束是在第一列工件结束后的42s后，t=（工件直径+工件间的距离）/速度v=（600+100）/17=42s （式3.1）所以一天一条生产线的生产量为= 5*（一天的工作总的时间-第一列产品的时间）/42 =5*（24*3600-58.15*60）/42 =9870件由于我们年产800万件，年工作天数为300天，一天一条生产线9870件工件，所以生产线的条数=8000000/（300*9870）=2.7条 实际设计为三条生产线。4工作制度和时间基数4.1工作制度工作制度；我们的生产要求是年产800万个自行车车圈，年工作天数

18、为300天，每天工作24个小时，三班倒。4.2时间基数 年时基数= 年工作天数*每天工作时间 （式4.1） =300*24 =7200h5工艺过程的拟定和相应工艺规范和工艺配方5.1工艺过程的拟定加工成型机械磨光（5min）上挂具（20s）化学除油（5min）水洗（15s）水洗（15s）酸洗（30s）水洗（15s）水洗（15s）阴极电解除油（5min）水洗（15s）阳极电解除油（5min）水洗（15s）水洗(15s)活化(3min)水洗(15s)碱性电镀镀铜三级水洗(45s)酸性电镀镀铜水洗(15s)水洗(15s)酸性电镀镀镍水洗(15s)电镀铬水洗(15s)烘干(5min)下挂具（30s）检

19、验55.2相应工艺规范（1）镀层的种类与厚度音符和产品的技术要求；（2）镀层的质量应适应零件的使用条件和工作环境；（3）整个工艺过程的加工费用低廉，原料供应保证能够得到保证；（4）电镀液的性能适应零件的特征；（5）各种溶液性能稳定，调整维护方便，尽可能做到无毒，低污染；（6）预处理及电沉积速度快。5.3工艺配方根据生产要求和设计要求选择合适的配方指定如下表所示的工艺配方：电镀工作液组成及其工艺条件：表5-1 各种工艺配方工序名称工作液工艺条件车间位置1化学除油组成 g/L碳酸钠 25氢氧化钠 50磷酸三钠 60水玻璃 8温度：8090时间：油除尽为止前处理车间续上表 表5-1各种工艺配方2阴极

20、电解除油组成 g/L碳酸钠 25氢氧化钠 50磷酸三钠 60水玻璃 8温度：7080电流密度：3.5A/dm2槽电压：4V除油时间：5min3阳极电解除油组成 g/L碳酸钠 25氢氧化钠 50磷酸三钠 60水玻璃 8温度：7080电流密度：3.5A/dm2槽电压：4V除油时间：5min4活化组成 g/LPdCl2 0.5盐酸（mL/L） 10pH：1.52.5温度：1525时间:0.555碱性电镀铜组成 g/L氰化亚铜 90铜 53氰化铜 93游离氰化物 15氰化钾 115氢氧化钠 30氢氧化钾 42铜:游离氰化物=1:0.2温度：6080阴极电流密度：3.0A/dm2阳极电流密度：2.7A/

21、dm2阳极面积比=3:2槽电压：2.4V阴极效率：99%搅拌方式：机械搅拌续上表 表5-1各种工艺配方6酸性电镀铜组成 g/L硫酸铜 200硫酸 60氯离子(mg/L) 70醇硫基丙烷磺酸 5(mL/L) 二甲基甲酰胺基磺酸钠 0.4(mL/L) 温度：1040阴极电流密度：3A/dm2阳极：磷铜板搅拌：空气搅拌槽电压:4V7酸性镀镍组成 g/L硫酸镍 250氯化镍 60硼酸 40丙烷磺酸吡啶嗡盐 0.52-丙氧基丁炔二醇 8十二烷基硫酸钠 1pH：4.05.0温度：4565电流密度：4A/dm2搅拌：空气搅拌或阴极搅拌槽电压:4.0V8镀铬组成 g/L氯化铬 110甲酸钾 80氯化铵 53氯

22、化钾 75溴化铵 15醋酸钠 25硼酸 49十二烷基苯磺酸钠 1pH:2.53.3阴极电流密度：5.5A/dm2温度：2025槽电压: 3.0V6生产设备的设计和计算、工艺流程设计和计算6.1生产设备的设计和计算（1）槽高H的计算 H=H1+H2+H3+H4 （式6.1）H1是挂具工作部位的高度，有车圈直径决定，H1=600mm； H2是挂具下端距离槽底的高度，在100-150mm之间，计算时取H2=150mm H3是挂具上端距离液面的高度，不少于50mm，计算时取H3=100mm H4是液面至槽沿的距离，一般在100-150mm之间，计算时取H4=150mm所以槽高 H=H1+H2+H3+H

23、4=600+150+100+150=1000mm（2）槽宽B的确定: B=nKB1+2nKB2+2B3+na （式6.2）nK是挂具或阳极列数，计算时取nK=5 B1是槽宽方向的挂具宽度，就是车圈的宽度，B1=40mm B2是挂具边缘与阳极的距离，一般在150-250mm之间，计算时取B2=200mm B3是阳极距离槽壁的距离，一般是30-50mm之间，计算时取B3=30mm na是阳极设在精宽方向的列数，设计是阳极列数为na=2 是阳极的厚度，设计阳极为铜片，镍片，铬片，厚度为20mm所以槽宽B=nkB1+2nKB2+2B3+na=5*40+2*5*200+2*30+2*20=2300mm（

24、3）槽长L的确定:槽长L（起始）= m L1+(m-1)L2+2L3 （式6.3）m是槽长方向的挂具数；我们设计是2列挂具，m=2 L1是槽长方向挂具的宽度，由车圈的直径决定，L1=600mm L2是槽长方向挂具间的距离，我们设计的距离为L2=100mm L3是挂具边缘与槽壁的距离，一般大于100mm，我们取L3=100mm，所以，槽长L（起始）= m L1+(m-1)L2+2L3=2*600+100+2*100=1500mm我们采取的是自动的工艺，控制运行速度v为17mm/s，所以槽长还有加上运行路程的槽长。碱性电镀铜的时间t=2.25min，所以碱性电镀铜槽的槽长L=L（起始）+t*v=1

25、500+2.25*17*60=3795mm酸性电镀铜的时间t=6.75min，所以酸性电镀铜槽的槽长L=L（起始）+t*v=1500+6.75*17*60=8385mm酸性电镀镍的时间t=6min，所以酸性电镀镍槽的槽长L=L（起始）+t*v=1500+6*17*60=7620mm电镀铬的时间t=2.07min，所以电镀铬槽的槽长L=L（起始）+t*v=1500+2.07*17*60=3612mm化学除油和电话除油的时间t=5min，化学除油和电化学除油槽的槽长L=L（起始）+t*v=1500+5*17*60=6600mm活化的时间t=3min，所以活化槽的槽长L=L（起始）+t*v=1500

26、+3*17*60=4560mm酸洗的时间t=30s，所以酸洗槽的槽长 L=L（起始）+t*v=1500+30*17=2010mm水洗的时间都是t=15s，所以水洗槽的槽长L=L（起始）+t*v=1500+15*17=1755mm（4）镀槽容积可以根据下式计算： V=LBH （式6.4）式中，V是镀槽容积(mm3)，L是镀槽长(mm)，B是槽宽(mm)，H是槽高(mm)碱性电镀铜槽的容积V= LBH=3795*2300*1000=8.73*109 mm3酸性电镀铜槽的容积V= LBH=8385*2300*1000=1.93*1010 mm3酸性电镀镍槽的容积V= LBH=7620*2300*10

27、00=1.73*1010 mm3电镀铬槽的容积V= LBH=3612*2300*1000=8.31*109 mm36.2工艺流程的设计和计算电镀时间的确定 根据法拉第一定律，可以计算电镀所需时间的公式： t=（1000*60*d）/（DK*K*µK） （式6.5）是镀层厚度，mm d是沉积层的密度，g/cm3DK是阴极电流密度，A/ cm2 K是电化学摩尔质量，g/（A·h） µK是阴极电流效率，% t是电镀时间碱性电镀镀铜厚度为2µm，酸性电镀铜厚度为6µm，酸性电镀镍厚度为8µm，电镀铬的厚度为5µm。铜的密度是8.93

28、 g/cm3，电化学当量是1.086 g/（A·h），工艺中阴极电流密度是5*100A/ cm2，电流效率以80%来计算。碱性电镀铜的时间t=（1000*60*0.002*8.93）/（5*100*1.186*0.8）=2.25min 酸性电镀铜的时间t=（1000*60*0.006*8.93）/（5*100*1.186*0.8）=6.75min镍的密度是8.90 g/cm3，电化学当量是1.095 g/（A·h），工艺中阴极电流密度是8*100A/ cm2，电流效率以80%来计算。酸性电镀镍的时间t=（1000*60*0.008*8.9）/（8*100*1.095*0.8

29、）=6min 铬的密度是7.138g/cm3，电化学当量是0.647 g/（A·h），工艺中阴极电流密度是20*100A/ cm2，电流效率以80%来计算电镀铬的时间t=（1000*60*0.005*7.138）/（20*100*0.647*0.8） =2.07min7工作人员数目的确定和分工（1）生产工人a.准备处理和化学处理一般为1-4人，由于考虑到生产数量大的问题，我们取2人，三条生产线就是6个人。b.碱性和酸性镀铜，镀镍各一个人，三条线就是9个人。c.镀铬一个人，三条线就是3个人d.阳极氧化2个人，三天线就是6个人e.由于我们采用自动流水生产线，每条生产线设司机1个人，溶液维

30、护调整1人，总共是6个人。所以，生产工人的总人数就是30人（2）辅助工人辅助工人，包括零件首发共，挂具制造修理工，设备维修工，运输工，工地卫生工，污水处理工，检验工，材料保管工和工具保管工，一般为生产工人的总数的0.3-0.5，我们，取0.3计算，就是9个人。（3）行政管理及工程技术人员。表7.1 生产车间人员分配表序号岗位名称管理人员技术人员工作人员小计备注1厂长11白班2行政、技术人员1157白班3生产线人员 338490三班倒4辅助、维修人员2727三班倒合计 521161258车间平面布置图车间平面布置图，可以很直接向我们展现厂房的俯视图，下图就是设计的车间平面布置图。图8.1 车圈电

31、镀车间工艺设备平面布置图 单位：cm 其中，途中的I-钳工及挂具存放间；II-材料间；III-前处理间；IV-电镀间；V-工艺测试分析间；VI-三废处理间；VII-生活间9生产用物料的计算以下物料衡算是以一条生产线中单个槽一次使用的量进行衡算的，三条生产线要乘以3。我们主要以一条生产线的物料衡算为准。9.1碱性镀铜的物料衡算由于镀液不可能全部装满镀槽，真实的液面高度是槽高H-是液面至槽沿的距离H4=1000-150=850mm，体积V=液面高度*槽宽*槽长=850*2300*3795=7.42*109 mm3表9.1 碱性镀铜物料衡算表物料名称物料浓度（10-6g/ mm3）物料用量（g）氰化

32、亚铜90667800铜53371000氰化铜93690060游离氰化物15111300氰化钾115853300氢氧化钠30222600氢氧化钾423116409.2酸性电镀铜的物料衡算酸性电镀铜镀液的体积V=液面高度*槽宽*槽长=850*2300*8385=1.63*1010 mm3表9.2 酸性电镀铜的物料衡算表物料名称物料浓度物料用量硫酸铜200*10-6g/ mm33260000g硫酸60*10-6g/ mm3978000g氯离子70 *10-6mL/mm311410000 mL醇硫基丙烷磺酸钠5 *10-6mL/mm381500mL二甲基甲酰胺基磺酸钠0.4 *10-6mL/mm365

33、20 mL9.3酸性电镀镍的物料衡算同理可得酸性电镀镍镀液的体积V=液面高度*槽宽*槽长=850*2300*7620=1.49*1010 mm3表9.3 酸性电镀镍的物料衡算物料名称物料浓度物料用量硫酸镍250 *10-6g/ mm33725000g氯化镍60*10-6g/ mm3894000g硼酸40*10-6g/ mm3596000g丙烷磺酸吡啶嗡盐（光亮剂）0.5* 10-6mL/mm37450mL2-丙氧基丁炔二醇（走位水）8 *10-6mL/mm3119200 mL十二烷基硫酸钠（润湿剂）1 *10-6mL/mm314900 mL9.4电镀铬的物料衡算同理可得电镀铬镀液的体积V=液面

34、高度*槽宽*槽长=850*2300*3612=7.07*109 mm3表9.4 电镀铬的物料衡算物料名称物料浓度物料用量氯化铬110*10-6g/ mm3777700g甲酸钾80*10-6g/ mm3565600g氯化铵53*10-6g/ mm3374710g氯化钾75*10-6g/ mm3530250g溴化铵15*10-6g/ mm3106050g醋酸钠25*10-6g/ mm3176750g硼酸49*10-6g/ mm3346430g十二烷基苯磺酸钠1*10-6 mL/ mm37070mL9.5化学除油和电化学除油的物料衡算除油和电化学除油槽槽液的容积V=液面高度*槽宽*槽长=850*23

35、00*6600=1.30*1010 mm3表9.5 化学除油和电化学除油的物料衡算表物料名称物料浓度（10-6g/ mm3）用量（g）碳酸钠5065000氢氧化钠1001300000磷酸三钠1201560000水玻璃162080009.6活化的物料衡算活化槽槽液的容积V=液面高度*槽宽*槽长=850*2300*4560=8.92*109 mm3表9.6 活化的物料衡算表物料名称物料浓度用量PdCl2（g/L）0.5*10-6g/ mm344600g盐酸（mL/L）10*10-6 mL/ mm3892000 mL10生产用水、电、气的消耗量10.1生产用水确定用水量以整个车间一次电镀槽的使用量为

36、衡算基准用水总量=生产线数目*每条生产线的用水总量 （式10.1） =生产线数目 *总的槽长*槽宽*液面高度总的槽长=各个槽的槽的槽长之和 （式10.2）由前面知道，槽宽都是固定的=2300mm，液面高度为850mm；碱性电镀铜槽的槽长=3795mm；酸性电镀铜槽的槽长8385mm；酸性电镀镍槽的槽长=7620mm；电镀铬槽的槽长=3612mm；化学除油和电化学除油槽的槽长=6600mm；活化槽的槽长=4560mm；酸洗槽的槽长=2010mm；水洗槽的槽长=1755mm。总的槽长=15个水槽，2个电化学除油槽，1个碱性镀铜，酸性电镀铜，酸性镀镍，镀铬，化学除油，酸洗槽，活化槽总的槽长=15*1

37、.755+2*6.6+3.795+8.385+7.62+3.612+6.6+4.56+2.01 =76.197m所以用水总量=生产线数目 *总的槽长*槽宽*液面高度 （式10.3） =3*76.197*0.85*2.3 =446.90m3本车间总用水由自来水公司供给。10.2生产用电的计算生产用电量我们一年三条生产线中电镀槽所需的用电量来衡算，由前面我们可以知道我们一天的生产量是9870件工件，每个工件的总面积为0.151m2，工件总的表面积=9870*0.151=1491 m2由工艺配方我们可以知道，阴极电解除油的电流密度为3.5A/dm2，槽电压为4V；阳极电解除油电流密度为3.5A/dm

38、2，槽电压为4V，碱性电镀铜的阴极电流密度为3.0 A/dm2，槽电压为2.4V；酸性电镀铜的阴极电流密度为3A/dm2，槽电压为4.0V；酸性镀镍的阴极电流密度为4A/dm2，槽电压为4V；镀铬的阴极电流密度阴极电流密度：5.5 A/dm2，槽电压为3V。工作小时为24小时-58.15min=23小时左右一天的耗电量=生产线的条数*各个槽的电流密度*工件总表面积*槽电压*工作时间 =3*（350*4+350*4+300*2.4+300*4+400*4 +550*3）1491*23 =6.98*105KWh （式10.4）一年电镀槽总的用电量= 一天的耗电量*一年的工作天数 （式10.5） =

39、6.98*105*300 =2.10*108KWh本车间总用电由供电局供给。10.3生产用气的用量根据生产工艺的设计，如果只是以电镀这一块来考虑，我们并不需要很大量的气体，加热我们只是用钨金属做成的导热棒来实现，搅拌我们用到的是空气搅拌。所以这里不对气体的用量进行分析。要视具体的工艺条件而决定。11主要技术经济指标11.1电镀零件的总面积图11.1 自行车圈的截面图示意图表11.1 自行车车圈规格表格 单位（mm）形式轮辋规格外径*宽度bACD2EHK孔数规格26*134022.2+0.8或-0.81.885+3或-360014.9+0.8或-0.8105432或4026*1126*13442

40、51.885600163115自行的车规格是外直径为600mm，由此我们可以估算车圈镀件的表面积近似值。车圈表面积近似值=2*车圈周长*车圈宽度（A）=2*3.14*外直径（D2）*车圈宽度（A） =2*3.14*600mm*40mm =151000mm2一天电镀零件的总面积=一天总的生产量*单个工件的表面积 （式11.2） =生产线的条数*单条生产线的工件数*单个工件表面积 =3*9870*151000 mm2=4.48*109 mm211.2车间生产总面积车间的生产总面积=车间总宽度*车间总长度 （式11.3）由于由前面计算可的，车间布置三条生产线，每条生产线有25个槽构成，总宽度由三个槽

41、宽计算可得为2.3m，槽之间的距离，设计是为3m，和槽到墙壁的距离，设计是为6m。总宽度=3*2.3+2*3+2*6=23.9m车间的总长度为镀槽的总长度，由前面计算可得为76.197m，槽长与槽长方向上的距离，设计是为0.5m，槽长方向距离墙壁的距离，设计时为7m，总长度=76.197+24*0.5+2*5.5 =99.20m车间的生产面积=车间总宽度*车间总长度 =99.20*23.9m =2370.58mm211.3车间的生产面积车间的生产面积=车间生产宽度*车间生产的长度 （式11.4）车间生产宽度就是指生产线的宽度，并没有考虑槽到墙壁的距离和槽宽方向之间槽距离，同理，城建生产长度为槽

42、的总长度为76.197m车间生产宽度=3*2.3=6.9m车间的生产面积=车间生产宽度*车间生产的长度 （式11.5） =6.9*76.197 = 525.76 mm212产品质量检测项目 产品检测是至关重要的一步，生产我们符合所要求的工件质量很重要，质量检测包括很多部分，以下是检测方法明细表表12.1 产品质量检验方法表产品质量检验方法操作镀层厚度测试控制电位体电解法DJH-E型电解式测厚仪镀层厚度测试努氏法6使用显微硬度测量计（正棱锥体压头），利用仪器所附带的金刚石压头加一定负荷，在被测试样表面压出压痕，再用读数显微镜测出压痕的大小，经计算（或查表）求得被测试样表面镀层的硬度7。镀层耐蚀性

43、检测大气曝露试验工业性大气、海洋性大气、农村大气、城郊大气中，除了工业大气曝露场外，其他的大气曝露场附近不允许有烟囱、通风口及能产生大量CO2、SO2等气体和煤灰等污染源的建筑物。试样在户外曝晒后，试样在户外曝晒后，或者采用酸雾实验加速工件腐蚀，从而推断工件的正常使用时间8。续上表 表12.1 产品质量检验方法表镀层结合力测试冲击（槌击）试验法将试样装在一专用震动器中，使震动器上的扁平冲击槌以每分钟5001000次频率，对试样表面镀层进行连续槌击。经一定时间后，以试样槌击部位的镀层不分层、不剥离为合格。将试样置于专门冲击试验机上，用直径为520mm的钢球，在一定高度向试样冲击。经一定次数冲击后

44、，镀层应不分层、不剥落9。镀层表面缺陷的检测酸碱雾镀层中的气孔、裂纹以及其他缺陷可采用表面上颜色反应进行确定，也可采用耐蚀性试验进行检验10。13电气部分任务书电镀车间采用大型电镀设备供电，用低压直流发电机，它所供应的电流基本是平滑电流，而且允许并联供电。采用这种设备时，应集中管理，并且电源室距电镀槽越近越好，线路压降损失不应大于额定电压的10%。电镀时，可以一台并联几个槽子使用，但不应并槽太多。14采暖通风任务书电镀车间的磨抛光工段、侵蚀除油工段以及电镀工段等，会产生大量的毒害性气体、粉尘，为了保证工人身体健康及产品质量，必须采用强烈的机械通风系统予以排除。通常情况下，这种强制通风，使得车间

45、内的空气每小时更换达100次左右。所以，为了维持适宜的室温，又必须考虑采暖措施，也就是说，电镀车间既要求排风，又要求送风。14.1采暖 厂房的电镀工段，采用散热器和热风系统联合供暖。独立的电镀车间，采用送风，送风量按排风量的50%-70%计算，在这种情况下，散热器的数量只按维持室温5计算，其他的热量应由热风补充。14.2酸洗、电镀工段的通风原则本设计槽宽为2.3m，所以采用带吹风的排风装置，但槽子与氰化物和酸性槽不能合并，不应采用在循环空气取暖，进风口与排风口的垂直距离不应少于6m。在槽子周围区域避免告诉送风。14.3有害物的危害性及允许量电镀生产过程中产生的有害气体，在空气中都有一个最大允许

46、浓度。在超过这个浓度环境下长期工作，会危害健康。（1）氰化氢（HCN） 空气中该物质的允许浓度为0.3mg/m3.超过允许浓度会使人的神经系统的呼吸中枢麻木。（2）硫酸（H2SO4） 空气中该物质的允许浓度2mg/m3.易引起人的肺炎和支气管炎。（3）氯化氢（HCl） 该物质在空气中的允许浓度为0.1mg/m3。它刺激人的呼吸道，引起鼻、眼等炎症。（4）络酸（CrO3） 空气中的允许度为0.1mg/m3。它灼烧粘膜，引起人的鼻软骨穿孔及浓溃。（5）苛性碱（NaOH） 空气中该物质的允许浓度为0.5mg/m3.它腐蚀人的皮肤。15给排水任务书（1）镀槽配液用水对水质的要求镀槽配液用水对水质的要求，不同的镀种以及不同的电镀电解液对于水质存在不同的要求，应根据实际情况加以选择和区别。（2）给水方式 采用上行管线给水，用镀锌