浅谈奇瑞涂装三车间生产线
吴德军 吕正芳 江玉保 奇瑞汽车有限公司 241009
一、前言
奇瑞公司涂装三车间于2002年5月14日破土动工，这是奇瑞公司首条自己设计建设的年产10万辆车身的涂装生产线，到2003年4月22日电泳开始投槽生产，建设历时仅11个月。涂装三车间是一条柔性化的生产线，可以同时生产8种车型（A11、A12、A15、A21、A18、B11、S11、T11）。该条车身线采用阴极电泳底漆—中涂—面漆（3C3B）工艺或阴极电泳底漆—中涂—金属底漆—罩光清漆（4C3B）工艺，其涂层质量要达到TL-VW218的要求。该线通过自主设计的双槽电泳成功跨越了步进式前处理生产线产能不能超过7万的行业定论，这一发明大大节约涂装线的投资成本。目前该线设备运行状况良好，产品质量稳定，直行率在90％以上，通过不断的优化该线目前能够达到168秒/台。通过五年的实际运行，该线是一条
经济实用的生产线。下面简单介绍一下该条线主要状况。
二、涂装工艺
2.1工艺布置
工艺布置采用主体一层局部二层的平面布置，按各工艺顺序依次排布各工序。各种辅助物流中转工序设立在厂房的两边，功能区布置合理，物流通畅。厂房采用轻钢结构，总的建筑面积为18698 m2。
车间的主要操作面、辅助工作区均设在一层（15161 m2），主要包括涂装各工艺操作工序、前处理及电泳设备、烘干炉、车身储存区、现场办公室、调漆间。二层为空调和喷漆室排风风机层（+11 m,3537 m2 ），共计7台组合式空调和10台中涂、面漆喷漆室排风机。
2.2工序工艺
涂装线主要涂装工艺参数
序号 | 工序名称 | 处理方式 | 区域长度(m) | 工艺时间 (min) | 工艺温度（℃） | 吊具升降时间） |
2 | 前处理 | / | / | / | / | |
2.1 | 入口 | 手动 | 21 | 5.5 | / | |
2.2 | 预清洗 | 自动 | 6.2 | 2.2 | 30--60 | 1.5 |
2.3 | 预脱脂 | 自动 | 6.2 | 0.7 | 40--70 | |
2.4 | 沥液 | 自动 | / | 0.2 | / | |
2.5 | 脱脂 | 自动 | 14.4 | 3.8 | 50--70 | 1.7 |
2.6 | 沥液 | 自动 | / | 0.4 | / | |
2.7 | 自来水洗 | 自动 | 6.2 | 2.2 | / | 1.5 |
2.8 | 表调 | 自动 | 6.2 | 2.1 | / | 1.7 |
2.9 | 沥液 | 自动 | / | 0.4 | / | |
2.1 | 磷化 | 自动 | 14.4 | 3.8 | 42-54 | 1.7 |
2.11 | 沥液 | 自动 | / | 0.4 | / | |
2.12 | 自来水洗 | 自动 | 6.2 | 2.2 | / | 1.5 |
2.13 | 沥液 | 自动 | / | 0.2 | / | |
2.14 | 钝化 | 自动 | 6.2 | 1.8 | / | 1.7 |
2.15 | 沥液 | 自动 | / | 0.4 | / | 奔腾小马 |
2.16 | 循环去离子水洗 | 自动 | 6.2 | 2.3 | / | 1.7 |
2.17 | 沥液 | 自动 | / | 0.4 | / | |
2.18 | 洁净去离子水洗 | 自动 | / | 1.8 | / | 1.5 |
3 | 沥水 | 自动 | / | 0.1 | / | |
4 | 电泳 | / | / | / | / | |
4.1 | 电泳涂装 | 自动 | 14.4 | 3.8 | 28--36 | 1.7 |
4.2 | 槽上冲洗 | 自动 | / | 1 | / | |
4.3 | 循环UF液洗1大众途观2013款 | 自动 | 6.2 | 2 | 驰加 / | 1.5 |
4.4 | 沥水 | 自动 | / | 0.2 | / | |
4.5 | 循环UF液洗2 | 自动 | 6.2 | 2 | / | 1.5 |
4.6 | 沥水 | 自动 | / | 0.2 | / | |
4.7 | 循环去离子水洗 | 自动 | 6.2 | 2 | / | 1.5 |
4.8 | 沥水 | 新交规扣12分自动 | / | 0.2 | / | |
4.9 | 洁净去离子水洗 | / | / | / | / | |
5 | 卸载 | 手动 | 20 | 2.5 | / | |
6 | 吹水 | 手动 | / | 2.3 | / | |
7 | 电泳烘干 | 自动 | / | 20 | 170--200 | |
8 | 冷却 | 自动 | 5 | 0 | / | |
9 | 粗密封细密封 | 手动 | 68 | 2.5 | / | |
10 | 车底PVC转载车底遮蔽 | 手动 | 9 | 2.5 | / | |
11 | 车底PVC喷涂 | 手动 | 9 | 2.5 | / | |
12 | 转载及擦净 | 手动 | 9 | 2.5 | / | |
13 | PVC烘干 | 自动 | 45 | 16.7 | 120-140 | |
14 | 冷却 | 自动 | 5 | 驾驶证档案查询 2.5 | / | |
15 | 底漆打磨 | 手动 | 35 | 2.5 | / | |
16 | 中涂前擦净 | 手动 | 18 | 2.5 | / | |
17 | 中涂喷涂 | 手动/自动 | 30 | 2.5 | / | |
18 | 中涂晾干 | 自动 | 10 | 5 | / | |
19 | 中涂烘干 | 自动 | 50 | 20 | 150--170 | |
20 | 中涂检查及钣金修理 | 手动 | / | / | / | |
21 | 中涂打磨 | 手动 | 45 | 2.5 | / | |
22 | 面漆前擦净 | 手动 | 18 | 2.5 | / | |
23 | 面漆喷涂 | 手动/自动 | 54 | 2.5 | / | |
24 | 面漆晾干 | 自动 | 10 | 5 | / | |
25 | 面漆烘干 | 自动 | 60 | 20 | 140--160 | |
26 | 面漆烘干强冷室 | 自动 | 5 | 2.5 | / | |
27 | 面漆修饰 | 手动 | 50 | 2.5 | / | |
28 | 喷蜡 | 手动 | 14 | 2.5 | / | |
该线为确保车身质量，对关键工序均采用自动控制、自动测量、记录。整个生产线的运行监控采用中央控制室总线控制，在控制室内可监控整个车间的水泵、风机、地面链和自动阀门的运行情况。所有PLC控制元件采用西门子公司产品。整个厂房采用强制空调送风，其中中涂、面漆单个空调的送风量为142550m3/h,采用蒸汽加热、水喷淋加湿兼降温，工位送风空调采用表冷降温。对于其它影响质量的关键设备和工具，如输调漆系统、超滤系统、纯水装置、电泳泵、喷等均采用进口产品。对于重点防火区域：调漆间，采用自动喷淋与二氧化碳自动灭火系统。废水可以直接排入公司总污水处理站。中涂、面漆采用德国DURR公司生产的自动擦净机和自动喷涂机，它的使用大大提高了油漆利用率降低了油漆车身的制造成本，同时也大大提高油漆车身的质量和喷涂工人的劳动强度。
三、工艺设备
3.1前处理设备
前处理设备主要由室体、工作槽、储槽、管路系统、温度调节系统、加料系统、送排风系统、除油系统、除渣系统及酸洗系统、供排水等组成。
a)前处理室体
前处理封闭室体壁板为不锈钢，各工序的槽体被封闭间的通廊连在一起，通往喷射与浸槽设有门，每个室体壁板均设有便门和观察窗。在室体内有用作维修和服务的走道，在室体外设单侧走道。前处理各种循环泵及附属设备放在室体下部。室体为自承重结构，钢板制作。预清洗、预脱脂、脱脂、磷化区装有供风和排风风机，各段气体向前、后工序室体互不扩散，内部排风管采用1.2mm不锈钢板制成，外部风管采用镀锌板，并做气封。
b)喷淋和溢流系统
有腐蚀性槽液均采用不锈钢泵，磷化区采用双机械密封的卧式离心泵，设有密封液系统，定量定压供液，在其它区域用单机械密封泵，纯水区采用不锈钢泵。在泵的进口和出口上装有阀门，每台泵装有带阀门调节的压力表，出口装有缓冲耐压软联接。
工作槽中均设有循环搅拌系统，表调、磷化槽内设大流量层流管，磷化槽回流管，从车身
顶部向液面冲流，保证层流效果。新鲜纯水区只有当车身经过时，新鲜纯水的喷淋环才工作。
预脱脂、脱脂槽液加热采用外置板式热交换器，热源为蒸汽（压力0.3Mpa），温度控制全部采用自动和手动控制。板式换热器前设过滤器。磷化槽液加热采用外置板式热交换器，二次换热，热水加热，热水由蒸汽加热，温度控制全部采用自动和手动。
c)其他设备
化学品加药设备、磷化除渣设备、脱脂油水分离设备、磷化酸洗设备
前处理所有工艺槽（含储备槽）及内部管路都采用不锈钢制成；预脱脂、脱脂、一次水洗、表调的外部管路为碳钢，其余槽体的外部管路为为不锈钢；阀门、管件均为不锈钢材料。封闭间及淋水间室体骨架采用型钢镀锌件，壁板采用不锈钢，压弯成型，采用外反边。
3.2电泳设备
电泳设备主要由室体、工作槽、备用槽及置换系统、主循环系统、超滤系统、阳极及循环系统、直流电源供给系统、涂料供给系统、制冷调温系统、密封系统、UF1、UF2、洁净UF清洗系统、纯水洗系统、排污系统、控制系统等组成，电泳及后冲洗槽液通过EDRO系统闭路循环，自动控制平衡，故障自动检测及报警。
a)电泳槽封闭间室体
室体骨架采用型材，材质为碳钢镀锌，壁板为不锈钢，压弯成型，翻边向外，采用大玻璃窗。室体内设有供、排风。室体内装有照明灯，室体端头两侧及中间设有进出门。封闭间设格栅板走道。电泳室体外均设有检修通道和梯子、栏杆。
b)电泳槽系统
电泳槽由主槽和附槽组成，电泳槽槽体为钢板双面满焊结构，槽底边向出口边倾斜，槽底为圆弧形，槽内无沉淀死角。槽体为碳钢，骨架为型钢，内壁在表面喷砂处理后涂上环氧玻璃钢涂层，槽沿全部涂环氧玻璃钢，耐电压强度：直流电压≥2万伏，阳极板由侧面悬挂至槽内。电泳漆通过一个溢流堰流入附槽。 连接在附槽上的泵通过喷射器将电泳漆抽回至
主槽，使电泳漆保持搅拌状态。电泳槽采用弧形阳极，阳极液由一台卧式不锈钢（1Cr18Ni9Ti）泵送到每个阳极罩内。阳 极液通过管道流入阳极液收集槽（1Cr18Ni9Ti不锈钢）。管路设有压力调节阀和压力表；每个极板管路设有流量计和流量调节阀，主管路上安装电导率仪、纯水供水管及自控阀，阳极液通过电导仪自动控制达到其设定的工艺参数值。
c)超滤装置
超滤循环泵从电泳槽出口接管，配袋式过
滤器，送入超滤系统主机，电泳漆回流电泳附槽。超滤液送到洁净超滤液水槽。电泳槽液位到一定高度时，超滤液自动或手动送到UF2槽中满足平衡的要求。超滤采用EDRO，设备在超滤泵口处留接口管及阀，纯水自动喷淋系统中自动阀为EDRO喷淋。
3.3烘干室
电泳烘干室、中涂烘干室、面漆烘干室采用桥式烘干室，PVC烘干室采用直通式烘干室。烘干室温度能够自动和手动控制，自动数字显示，设有防过烘功能。 烘干室为自承重结构，
内部的钢板连接为全焊，全密封。烘房段的连接处设有膨胀节，。烘箱采用岩棉材料作为绝缘材料，外覆彩0.8mm厚波纹钢板。
烘干室采用辐射+对流的烘干方式，室体前半部分为辐射区两边设有辐射管
3.4喷漆室
该线喷漆室统一采用文丘里结构，主要由室体（含动压室、静压室、空调风过滤系统、操作间等）、漆雾洗涤和排风系统、循环水和漆渣凝聚收集系统、供漆系统、喷淋消防系统等组成。
动压室和静压室之间装有F5六袋袋式过滤器以使空气平稳流动。并有调节风量的控制机构，保持风平衡，并保证各工艺段的风速达到工艺要求（手工喷涂段0.45m/s，杯站0.25 m/s,站0.35 m/s）。操作间顶棚为控制气流分布的过滤层，过滤层覆盖整个顶棚，严防喷漆室风纵向飘移。
中涂、面漆喷漆前设置由压缩空气、五辊鸵鸟毛擦净机、离子化空气吹净组成的自动清洁区。中涂采用杜尔公司外置一道七杯式高速静电旋杯自动喷涂机，面漆采用杜尔公司高压
静电旋杯＋往复式空气喷＋高压静电旋杯方式的自动喷涂系统。该系统采用四轴顶喷
机、三轴侧喷机、近距离换器、主针式流量计等。全部工艺过程、工艺参数使用计算机控制（能够多颜更换、改变供漆量、漆膜厚度、仿车身外形运动、旋杯的各方向运动、转动、摆动的速度、转速等以及与空调、输漆系统连锁以及高电压调整与人身及消防安全连锁等）。
3.5空调
该线空调为组合式空调机组，空调安装在十一米空调平台层上，新鲜空气从屋外吸入，吸口设百叶窗，防鸟网，并具有防冻报警和停机功能。其中中涂、面漆空调由进风段（含手动/自控多叶阀）、粗效过滤段、加热段、风机段、均流段、消声段、中效过滤段、出风段（含多叶调节阀）、加湿段(采用喷淋加湿)组成,其余工位送风空调在上述功能段中撤销加湿段增设表冷段。该线采用溴化锂制冷机的冷冻水为表冷器提供冷源，冷冻水一般出口温度在7～9度。 空调机自身具有风量大小调节功能，风机电机软起动。
厂房空调共7台最大风量为27万、最小16万。各设备空调风量按各工序工艺风速需要确定，
（喷蜡风速：0.10m/s；车底PVC喷涂风速：0.20m/s；底漆、中涂打磨风速：0.15m/s；中涂长期打磨风速：0.20m/s；修饰风速：0.10m/s；点修补风速：0.10m/s；粗细密封：10立方米/分.人；）
四、综述
奇瑞涂装三车间从投产至今生产各类车身近30万台，从目前运行情况看，该生产线投资少，工艺先进，产品质量好。前处理电泳采用自行葫芦双槽结构不仅节约投资，还成功克服步进式前处理电泳产能不能突破7万的行业定论。
参考文献：
[1] 王锡春等《最新汽车涂装技术》[M] .北京：机械工业出版社，1997.91－96
[2] 王锡春.《汽车涂装工艺技术》[M] 北京：化学工业出版社，2005.125－131
作者简介：
吴德军 男 1997年毕业于合肥工业大学，现任轿车一厂厂长
吕正芳 男 2000年毕业于安徽化工学校，现任轿车一厂涂装工艺室主任
江玉保 男 2000年毕业于安徽化工学校，现任轿车一厂涂装主任
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