1 引言

汽車(chē)行業(yè)是中國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展中的支柱產(chǎn)業(yè)之一，在汽車(chē)市場(chǎng)快速發(fā)展的同時(shí)，我國(guó)客車(chē)行業(yè)正面臨市場(chǎng)發(fā)展帶來(lái)的新機(jī)遇。城鄉(xiāng)一體化、村村通道路，使客 車(chē)市場(chǎng)成倍擴(kuò)大，公交都市的政策促進(jìn)了公交客車(chē)的發(fā)展，加上校車(chē)等新興市場(chǎng)的出現(xiàn)，客車(chē)市場(chǎng)呈現(xiàn)出穩(wěn)步增長(zhǎng)的勢(shì)頭，客車(chē)制造業(yè)的發(fā)展進(jìn)程加快。新材料、新 工藝、新技術(shù)在客車(chē)上得到廣泛應(yīng)用，對(duì)客車(chē)性能及外觀的要求越來(lái)越高，其涂裝質(zhì)量直接影響客車(chē)的使用壽命及外觀，影響著人們對(duì)它的評(píng)價(jià)。所以，客車(chē)的涂裝 工

藝在現(xiàn)代的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中日顯舉足輕重?？蛙?chē)涂裝中，車(chē)身的防腐一直是車(chē)身品質(zhì)提升的瓶頸?？蛙?chē)制造存在體積大、產(chǎn)量低、工藝落后等問(wèn)題。涂裝前處理采 用的工藝也很落后，嚴(yán)重阻礙著中國(guó)客車(chē)品質(zhì)的提升。再加上結(jié)構(gòu)復(fù)雜、小批量、多品種的特點(diǎn)，使其實(shí)現(xiàn)整車(chē)電泳的技術(shù)要比轎車(chē)?yán)щy得多。按照國(guó)家客車(chē)涂裝技 術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求，客車(chē)對(duì)涂層功能的要求大致分為：保護(hù)功能（防腐、防曬、防水、防氧化、防鹽霧、耐酸雨、抗洗刷、抗石擊，防各種污染物質(zhì)）和裝飾功能（色彩、 鮮艷感、平滑感、立體感等）。漆前處理和底漆層是涂層的基礎(chǔ)，直接影響車(chē)身的耐腐性及使用壽命。由于電泳涂裝防腐性能優(yōu)越，國(guó)內(nèi)少數(shù)客車(chē)涂裝產(chǎn)量較大的廠 家開(kāi)始在引進(jìn)消化國(guó)外先進(jìn)的客車(chē)涂裝工藝技術(shù)及設(shè)備的基礎(chǔ)上,逐漸采用整車(chē)電泳涂裝工藝，以提高產(chǎn)品涂裝質(zhì)量和附加值。本項(xiàng)目的產(chǎn)品是以城市客車(chē)和校車(chē)為 主的中型客車(chē)。在規(guī)劃設(shè)計(jì)階段，工藝方案經(jīng)多方面論證比較選擇，大膽采用整車(chē)全浸式前處理及電泳底漆涂裝工藝，并將先進(jìn)的自動(dòng)化輸送設(shè)備如滑撬等應(yīng)用于客 車(chē)生產(chǎn)線，在生產(chǎn)線布局時(shí)做到布置合理、物流順暢、自動(dòng)銜接，各種消防、環(huán)保輔助設(shè)施配置齊全，在國(guó)內(nèi)同行業(yè)居于領(lǐng)先水平。該生產(chǎn)線已建成投產(chǎn)一年，設(shè)備 運(yùn)行可靠，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，取得了較好的效果。

2 項(xiàng)目概況

本項(xiàng)目為中輕型客車(chē)搬遷技改項(xiàng)目。新建建筑面積為48 537.67m2。由沖壓、焊接、涂裝、總裝四大車(chē)間組成聯(lián)合廠房；涂裝車(chē)間面積為15 825m2。

2. 1 車(chē)間任務(wù)和生產(chǎn)綱領(lǐng)

本次設(shè)計(jì)涂裝車(chē)間承擔(dān)城市客車(chē)、城市迷你巴士、公路客車(chē)等車(chē)身高級(jí)防腐裝飾性涂裝任務(wù)。主要有整車(chē)前處理、陰極電泳底漆、刮灰、發(fā)泡、噴膠、中涂、面漆、 套色等工序。雙班年產(chǎn)量為50 000 輛。車(chē)型主要為6~8m 中型城市客車(chē)。有少量8m 以上的客車(chē)。客車(chē)產(chǎn)品外形尺寸(長(zhǎng)×寬×高) 為8.0m×2.5m×2.7m,質(zhì)量為1 250kg。

2. 2 工作制度與年時(shí)基數(shù)

新建涂裝車(chē)間為雙班工作制度：全年工作日250d，設(shè)備年時(shí)基數(shù)為3820h，工人年時(shí)基數(shù)為1790h。

3 涂裝車(chē)間工藝方案

3. 1 設(shè)計(jì)原則

1）涂裝車(chē)間按照一次規(guī)劃分期實(shí)施的原則進(jìn)行設(shè)計(jì)。在設(shè)計(jì)中充分吸收國(guó)內(nèi)外客車(chē)行業(yè)涂裝生產(chǎn)線的先進(jìn)成熟經(jīng)驗(yàn)，做到工藝上水平、產(chǎn)品上等級(jí)，以提高車(chē)身涂裝質(zhì)量。

2）根據(jù)生產(chǎn)規(guī)模和產(chǎn)品特點(diǎn)，整車(chē)采取步進(jìn)通式全浸式前處理、電泳共線生產(chǎn)，噴漆及其他工序分別設(shè)置的原則，既優(yōu)化工藝布局，又有效利用涂裝設(shè)備，增加了生產(chǎn)組織的柔性及靈活性。

3）采用先進(jìn)的自動(dòng)化輸送設(shè)備、先進(jìn)的物流工藝路線，使涂裝車(chē)間與焊接、裝配車(chē)間以最短的路線有機(jī)銜接起來(lái)。為提高全線的自動(dòng)化水平；前處理、電泳線采用 單軌自行葫蘆輸送；電泳后工序全部采用地面滑橇輸送系統(tǒng)組織生產(chǎn)。充分考慮了工件起吊運(yùn)輸?shù)姆奖慵肮ば蜷g運(yùn)輸平穩(wěn)、可靠。

4） 建成客車(chē)柔性化生產(chǎn)基地。針對(duì)長(zhǎng)度在8m 以下的客車(chē)，中涂及面漆涂裝線設(shè)備布置為強(qiáng)制流水連續(xù)方式；長(zhǎng)度在8m 以上的客車(chē)，涂裝線設(shè)備布置為抽屜式，充分滿足不同產(chǎn)品的工藝時(shí)間要求。

5）重視涂裝生產(chǎn)中環(huán)保及職業(yè)安全衛(wèi)生，針對(duì)不同特性的廢氣、廢渣、廢水等采取相應(yīng)的三廢治理措施，符合相應(yīng)排放標(biāo)準(zhǔn)。同時(shí)控制生產(chǎn)線噪聲，盡量減少涂裝生產(chǎn)對(duì)周?chē)h(huán)境的影響。

6）充分考慮消防措施。涂裝線設(shè)有火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警及自動(dòng)滅火系統(tǒng)。并與其他生產(chǎn)區(qū)域隔開(kāi)，設(shè)有各種安全標(biāo)志、安全門(mén)、疏散通道等安全措施。

3. 2 主要工藝流程

焊接車(chē)間送來(lái)合格車(chē)身→上線→清理—預(yù)脫脂(噴)→脫脂(浸+ 噴)→第一水洗(浸)→第二水洗(浸+ 噴)→表面調(diào)整(浸+ 噴)→磷化(浸+ 噴)→第三水洗(浸+ 噴)→第四水洗(浸+ 噴)→純水洗(噴)→陰極電泳（UF 噴）→UF 水洗（噴）→第二純水洗(浸+ 噴)→純水洗(噴)→瀝水→吹水→下線轉(zhuǎn)地面滑撬→電泳烘干（170~180℃）→強(qiáng)冷→發(fā)泡→自干→噴密封膠→刮灰→烘干（120℃）→打磨→清潔→噴 中涂漆→中涂烘干（100~120℃）→找補(bǔ)缺陷→打磨中涂層→烘干→噴頭道面漆→流平→清潔擦凈→噴二道面漆—流平—面漆烘干（120℃）→噴倉(cāng)體漆→ 貼花→套色→流平→色漆烘干（120℃）→檢查→貼保護(hù)膜→送總裝車(chē)間。

3. 3 工藝平面布局

工藝平面布置是工藝設(shè)計(jì)的重要組成部分。涂裝線的布置，除要完成整個(gè)工藝過(guò)程外，還應(yīng)注意物流、分區(qū)、跑空、返修及廠房結(jié)構(gòu)等多方面的內(nèi)容，對(duì)平面布置方案應(yīng)優(yōu)化，選擇最佳效果。

本方案涂裝車(chē)間長(zhǎng)210.0m，寬69.0m（為一個(gè)27.0m 跨、一個(gè)24.0m 跨和一個(gè)18.0m 跨）；首先，按照一個(gè)流的思路，在18m 跨內(nèi)布置前處理電泳線；在24m 和27m 跨布置客車(chē)中涂及面漆線；設(shè)備采用通過(guò)式布局方式，組成強(qiáng)制性生。同時(shí)考慮到8m 以上的客車(chē)由于刮膩打磨量較大，采用柔性生產(chǎn)模式，中涂、刮膩打磨、噴漆等工序及設(shè)備均考慮采取抽屜式布局方式，放在車(chē)間的一端，與客車(chē)其他生產(chǎn)線既分開(kāi) 相對(duì)獨(dú)立，不影響整個(gè)生產(chǎn)節(jié)拍，又用滑撬及行移車(chē)與其他工序自動(dòng)連接，方便靈活。工藝平面布置圖如圖1 所示。

3. 4 工藝方案說(shuō)明

1） 整車(chē)前處理電泳生產(chǎn)線為先進(jìn)的通過(guò)式全封閉生產(chǎn)線；進(jìn)入本車(chē)間的車(chē)身前處理采用全浸式脫脂、清洗、表調(diào)、磷化、陰極電泳等作業(yè)方式，提高整車(chē)耐腐蝕性和產(chǎn)品質(zhì)量。

2）在設(shè)計(jì)中，采用自行葫蘆輸送系統(tǒng)和滑橇輸送系統(tǒng)相結(jié)合的方式，實(shí)現(xiàn)前處理和涂裝工序間的無(wú)縫對(duì)接。涂裝線全線采用滑撬和自動(dòng)行移車(chē)組織生產(chǎn)，輸送線均設(shè)置在地面上；車(chē)間整潔、自動(dòng)化程度高。

3） 針對(duì)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)與工藝更趨合理化和精湛化的需求，積極采用步進(jìn)式流水線生產(chǎn)方式，大大提高企業(yè)生產(chǎn)效率的同時(shí)也提升了產(chǎn)品的質(zhì)量。對(duì)8m 以下的客車(chē)車(chē)身涂裝線采取強(qiáng)制流水通過(guò)式組織生產(chǎn)；前處理、電泳設(shè)備布置在18.0m 跨

內(nèi)，噴膠、噴漆、套色、油漆烘干等工序布置在24.0m 跨和27m跨。以保證車(chē)間功能分區(qū)明確，物流順暢。

4）涂裝噴漆室廢氣采用煙道集中高空排放，對(duì)烘干室廢氣采用了先進(jìn)的蓄熱燃燒式有機(jī)廢氣焚化設(shè)備(RTO)廢氣處理系統(tǒng)；有機(jī)廢氣燃燒后生成二氧化碳和水，得到凈化。同時(shí)，烘干爐熱能熱回收率大于95%，既節(jié)能又環(huán)保。

5）涂裝車(chē)間采用微正壓、全密閉式送排風(fēng)，有效保證整個(gè)涂裝車(chē)間的清潔度。主要涂裝設(shè)備如前處理設(shè)備、電泳設(shè)備、噴漆室、烘干室、發(fā)泡室、噴膠室等分區(qū)設(shè)置，粉塵較多的膩?zhàn)哟蚰?、中涂打磨工序設(shè)置在線上，并單獨(dú)設(shè)立隔間與其他工序分開(kāi)，避免其他工序的粉塵污染。

3. 5 主要設(shè)備選型

關(guān)鍵設(shè)備的選型，體現(xiàn)工藝水平的高低。也直接影響投資成本、產(chǎn)品質(zhì)量及生產(chǎn)成本。涂裝車(chē)間的設(shè)備特點(diǎn)為地下風(fēng)道、空中吊掛多且復(fù)雜，各線體間轉(zhuǎn)掛多，對(duì)工藝設(shè)計(jì)、設(shè)備布局難度大，對(duì)土建、公用要求高。

3.5.1 前處理設(shè)備

采用步進(jìn)式前處理、電泳設(shè)備， 占地面積小、設(shè)備投資少，又能滿足生產(chǎn)綱領(lǐng)的要求。前處理、電泳設(shè)備為2 層結(jié)構(gòu)，上層為室體及操作區(qū)域，下層為槽體和水泵、管道、加熱、過(guò)濾等輔助系統(tǒng)；上層設(shè)置雙側(cè)平臺(tái)供操作觀察用，由密封用室體、送排風(fēng)系統(tǒng)、藥液槽自動(dòng)補(bǔ) 給系統(tǒng)、溫度自動(dòng)控制等組成；其中脫脂、磷化、電泳設(shè)計(jì)置換槽，原則上所有關(guān)鍵設(shè)備、電器元件為進(jìn)口或國(guó)內(nèi)合資同等優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品。

3.5.2 烘干爐及廢氣處理

烘干爐系統(tǒng)由烘爐和強(qiáng)冷室兩部分組成，包括電泳、中涂、面涂等烘爐和強(qiáng)冷室烘爐均采用直通式，其中電泳烘干爐采用輻射加對(duì)流的加熱方式，其余均采用對(duì)流熱風(fēng)循環(huán)方式。烘干熱源為輕質(zhì)柴油，所有輔助設(shè)備布置在烘爐的頂部。

烘爐由室體、平臺(tái)、焚燒供熱裝置、換熱裝置、新鮮空氣風(fēng)管和煙氣排放系統(tǒng)組成。

RTO 廢氣處理系統(tǒng)由陶瓷蓄熱床、自動(dòng)控制閥、燃燒室和控制系統(tǒng)等組成。蓄熱床通過(guò)換向閥交替換向，將由燃燒室出來(lái)的高溫氣體熱量蓄留，并預(yù)熱進(jìn)入蓄熱床的有機(jī) 廢氣；采用陶瓷蓄熱材料吸收、釋放熱量；預(yù)熱到一定溫度（≥760℃）的有機(jī)廢氣在燃燒室發(fā)生氧化反應(yīng)，生成二氧化碳和水，得到凈化。裝置中的蓄熱式陶瓷 填充床換熱器可使熱能得到最大限度的回收。

3.5.3 噴漆室

采用水旋式結(jié)構(gòu)，由空調(diào)機(jī)組從設(shè)備的上部送風(fēng)，由排風(fēng)機(jī)從設(shè)備的底部抽風(fēng)。漆霧的捕集率在96％以上。由室體、空調(diào)送風(fēng)裝置、漆霧過(guò)濾裝置、抽風(fēng)裝置四大部分組成。

3.5.4 機(jī)械化輸送系統(tǒng)

1)前處理、電泳輸送機(jī)系統(tǒng)采用單軌程控自行葫蘆。該設(shè)備主要由鋼結(jié)構(gòu)、供電系統(tǒng)、載物車(chē)、葫蘆、葫蘆檢修工位、橋架和電控部分組成；可根據(jù)生產(chǎn)節(jié)拍自動(dòng)控制工件前進(jìn)、后退、上升、下降，方便靈活。

2）滑橇輸送機(jī)系統(tǒng)

包括動(dòng)力滾床、雙速滾床、軌道移行車(chē)、烘干室用的高溫鏈?zhǔn)交溯斔蜋C(jī)、噴漆室雙鏈輸送機(jī)、積放式單鏈輸送機(jī)、旋轉(zhuǎn)滾床、控制系統(tǒng)等組成。

機(jī)械化全線采用現(xiàn)場(chǎng)總線自動(dòng)控制方式，現(xiàn)場(chǎng)分區(qū)采集、集中控制。

現(xiàn)場(chǎng)就近設(shè)操作站，操作站上設(shè)置手動(dòng)、自動(dòng)切換，可實(shí)現(xiàn)對(duì)該設(shè)備的單動(dòng)操作自動(dòng)運(yùn)行。

4 工藝方案的特點(diǎn)

1）對(duì)長(zhǎng)度為8m 及以下的客車(chē)，前處理及電泳采用通過(guò)式全浸處理，采用單軌自行葫蘆輸送，沿工件長(zhǎng)度方向運(yùn)行，不同于傳統(tǒng)的橫式輸送，并采用整車(chē)陰極電泳工藝，在客車(chē)行業(yè)屬于國(guó)內(nèi)先進(jìn)水平。

2）車(chē)間布局借鑒了汽車(chē)涂裝車(chē)間的現(xiàn)代化生產(chǎn)方式，打破了客車(chē)生產(chǎn)傳統(tǒng)的挖地坑抽屜式布置形式；以通過(guò)式和搖擺式相結(jié)合，全部采用滑撬和自動(dòng)行 移車(chē)組織生產(chǎn)，輸送線均設(shè)置在地面上；解決了傳統(tǒng)的客車(chē)涂裝車(chē)間挖地坑、行移車(chē)放在地坑內(nèi)、占地面積大、小車(chē)人工轉(zhuǎn)運(yùn)工件效率低的問(wèn)題。車(chē)間整潔、自動(dòng)化 程度高，屬于國(guó)內(nèi)先進(jìn)水平。

3）本工藝方案生產(chǎn)線自動(dòng)化程度高，既先進(jìn)又有柔性，各工序之間的轉(zhuǎn)運(yùn)物流時(shí)間大大縮短。生產(chǎn)節(jié)拍時(shí)間由傳統(tǒng)的40min/ 臺(tái)提升為15min/ 臺(tái)。提高了生產(chǎn)能力和生產(chǎn)效率。

4） 在客車(chē)行業(yè)涂裝線上對(duì)烘干室廢氣采用RTO 廢氣處理系統(tǒng)。RTO 是目前世界上最有效和最節(jié)能的有機(jī)廢氣處理與熱回收設(shè)備，即烘干室廢氣通過(guò)RTO 系統(tǒng)利用高溫氧化去除廢氣，通過(guò)控制溫度，滯留時(shí)間，擾流和氧氣量將廢氣轉(zhuǎn)化

為二氧化碳和水氣，并回收廢氣分解時(shí)所釋放出的熱量，從而達(dá)到環(huán)保節(jié)能的雙重目的。熱回收率≥95%，凈化率≥99%，完全保證達(dá)到政府規(guī)定的排放標(biāo)準(zhǔn)，環(huán)保性好。實(shí)現(xiàn)了低運(yùn)行成本和燃料消耗。

5 在行業(yè)中的作用

涂裝車(chē)間設(shè)計(jì)采用步進(jìn)式整車(chē)前處理、電泳底漆一體化的生產(chǎn)模式，解決了目前國(guó)內(nèi)客車(chē)生產(chǎn)由于大部分未采用整車(chē)前處理及電泳底漆，導(dǎo)致客車(chē)耐蝕性 差等問(wèn)題。提高了產(chǎn)品質(zhì)量；同時(shí)生產(chǎn)線采用大量的自動(dòng)化輸送設(shè)備，如前處理電泳采用自行程控葫蘆、噴漆及烘干全線采用地面滑撬輸送機(jī)、自動(dòng)行移車(chē)機(jī)構(gòu)等， 各工序間實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)，車(chē)間不用挖地坑，既大大縮短物流轉(zhuǎn)運(yùn)的時(shí)間，又使整個(gè)涂裝車(chē)間整潔、美觀，真正體現(xiàn)了現(xiàn)代化客車(chē)涂裝自動(dòng)化、規(guī)?；⑷嵝曰a(chǎn) 的設(shè)計(jì)理念。實(shí)現(xiàn)了由傳統(tǒng)的間歇生產(chǎn)模式向現(xiàn)代化的汽車(chē)涂裝生產(chǎn)模式的轉(zhuǎn)變。

6 結(jié)論

通過(guò)對(duì)國(guó)內(nèi)某廠新建的客車(chē)涂裝車(chē)間的設(shè)計(jì)，采用科學(xué)的規(guī)劃布置、合理完善的工藝流程、先進(jìn)的涂裝設(shè)備、自動(dòng)化的輸送系統(tǒng)、先進(jìn)的廢氣處理設(shè)施,有效地提高了客車(chē)涂裝工藝及技術(shù)制造水平，保證了客車(chē)涂裝質(zhì)量，堪稱(chēng)國(guó)內(nèi)最先進(jìn)的客車(chē)生產(chǎn)線。