车间设计说明书

一、概论1.目的本设计主要为下水三通连接管镀镍铬层车间所做的设计规划。

以满足加工对象的外观和内在质量等多方面的要求; 使经设计后的建成的电镀车间满足工艺成熟稳定、设备运行可靠、资源利用率高、对环境污染小、投产运行费用低。

使项目符合投资概算，以利项目建设能有序进行。

同时适当兼顾今后的扩建和改造需要2.设计的依据本设计根据下达的任务书，对电镀对象为下水三通连接管，年产量为290万只。

该镀件由普通低碳钢制作，表面经320#打磨和抛光，表面及管内存在抛光膏和轻微氧化物。

设计要求：设计一条直线式电镀生产线，为其安排一相应车间和配备必须的辅助场地。

3.车间概况经设计该车间坐北朝南，车间内主通道为东西走向，二侧设大门。

南侧设有两扇消防安全门，两个仓库设有与外界相通的大门，以方便产品的进出。

车间总长为m，宽m，厂房净高度为m，车间除生产区外还设辅助办公区等场地，生产区面积大约为m2，辅助办公等地面面积约为m2。

车间北侧分布有毛胚仓库、成品仓库；质量检验，工艺试验分析室；挂具、机械检修室；办公室、男女洗手间、更衣室。

车间南侧分布有挂具临时存放处。

车间设备控制室、纯水制造室与退镀间，生产线位于车间中偏南侧。

被加工零件从北面仓库大门直接进入毛胚仓库内存放，可经与车间相连的大门送至电镀线电镀。

镀完后经与车间相连的大门进入检验室检验后转到成品库暂存，最后由成品仓库大门直接运输出厂。

从而使物流比较顺。

人员往来生产用原辅料等主要以东西两侧大门出入。

见车间设备平面图。

4.工作生产组织（1）生产班制根据每年290万只的产量要求以及产品尺寸要求，本车间实行三班制生产，以确保完成常量和维持正常的工作进度，达到提高生产的稳定性也充分利用了能源和设备。

（2）生产年时基数工作日：一周5天，一年52周，10天法定假日，一年为251个工作日。

时间损失为11%。

三班制生产的设备年时基数为：5140小时。

（3）人员配备生产线人员（每班人员数量）工艺员、班长 1名上下挂具 6名运输人员 1名质检人员 2名行政人员：技术员 3名主任 1名副主任工程 1名统计 1名维修工 1名清洁工 1名5.车间生产能力经设计后生产运行行车周期为：5.9分钟，一次出产60个零件。

实际产量为：P=T×m×60T周=5140×60×605.9=313.63增产率为（303-290）/290=4.8%返工率为3%二、车间工艺1.前言本镀件由普通低碳钢制作，表面经320#打磨和抛光，表面及管内存在抛光膏和轻微氧化物。

所以不必在线外初级前处理，直接在生产线上一步完成前处理和电镀的处理。

本镀件要求（1）电镀防护-装饰性镀层，表面近白色、平滑光亮，有一定耐磨性，表面不能有明显的划痕和毛刺;(2)表面镀层有较好的抗变色能力；（3）镀层通过48小时酸性盐雾试验（ASS）,无腐蚀点出现。

根据镀件镀层要求选择双层镍/铬层。

电镀镍层在空气中的稳定性很高，镍镀层的硬度比较高，可以提高制品表面的耐磨性，镀镍的应用面很广，可作为防护装饰性镀层，在钢铁表面上，保护基体材料不受腐蚀或起光亮装饰作用;当作为镀层的中间镀层时，在其上再镀一薄层铬，其抗蚀性更好，外观更美。

2.镀层结构（1）镀层种类镀层：半光亮镍/光亮镍/铬表面：亮铬层（2）镀层厚度要求镀层通过48小时酸性盐雾试验。

查资料知道镀层厚度应达25微米，考虑到后续的工序中镍的微量溶解，确定镀镍层厚度为27微米。

3.主要工艺及工艺流程（1）主要工艺前处理：前处理工艺在自动线上进行。

化学除油——热水洗——超声除油——洗——酸洗——请洗——清洗——阳极除油——热水洗——清洗——酸洗除锈——清洗①化学除油工艺NaOH(g/L) 30~40Na3PO4•12H2O 20~30Na2SiO3 8乳化剂 (L ) 1~2温度/℃ 90~100时间/min 15②阳极除油工艺Na2CO3(g/L) 20~30Na3PO4•12H2O(g/L) 30~40NaOH(g/L) 40~60Na2SiO3 10~15温度/℃ 60~80阳极电流密度A/dm2 5~10阴极铁板电镀双层镍：双层镀镍方法是现在基体上镀一层不含硫的半光亮镍层，然后在半光亮层上镀含硫的光亮镀镍曾，最后镀铬。

双层镍层主要用作防护装饰性镀层。

镍镀层对铁基体而言，属于阴极性镀层。

其孔隙率高，因此要用镀铜层作底层或采用多层镍电镀。

从普通镀镍溶液中沉积出来的镍镀层不光亮，但容易抛光。

使用某些光亮剂可获得镜面光亮的镍层。

它广泛用于汽车、自行车、钟表、医疗器械、仪器仪表和日用五金等方面。

含有一部分氯化物的硫酸盐-氯化物溶液，称为“瓦特”镍镀液，在生产中应用最广。

双层镀镍工艺：上架→化学除油→热水→超声除油→清洗→酸洗→热水→清洗→阳极除油→热水→清洗→酸洗→清洗→半光亮镀镍→回收→清洗→亮镍→回收→回收→清洗→活化→镀光亮铬→回收→回收→回收→清洗→清洗→干燥→干燥→下架光亮镀镍工艺NiSO4•7H2O（g/L） 240~280NiCl2•6H20（g/L） 45~60H3BO3（g/L） 35~40十二烷基硫酸钠（g/L） 0.05~0.21,4~丁炔二醇（g/L） 0.3~0.5糖精（g/L） 0.5~1.0PH值 3.8~4.4温度/℃ 45~55阴极电流密度A/dm2 3~4搅拌方式阴极移动普通镀铬：普通镀铬液是以硫酸根作为催化剂的镀铬溶液。

镀液中仅含有铬酐和硫酸，成分简单，使用方便，是目前应用最为广泛的镀铬液。

铬酐和硫酸的比例一般控制在Cr03：H2SO4=100：1，铬酐的浓度在150～450g/L之间变化。

根据铬酐浓度的不同，可分为高浓度（350～500g/L）、中浓度（150～250g/L）和低浓度（50～150g/L）镀铬液。

习惯上把Cr03250g/L 和H2SO42．5g/L的中等浓度镀铬液称为“标准镀铬液”，又称为“万能镀铬液”，用于装饰及功能性多种镀铬。

低浓度的镀铬液电流效率高，铬层的硬度也高，但覆盖能力较差，主要用于功能性电镀，如镀硬铬、耐磨铬等；高浓度镀液稳定，导电性好，电解时只需较低的电压，覆盖能力较稀溶液好，但电流效率较低，主要用于装饰性镀铬及复杂件镀铬。

电镀时间的计算：以镀镍为例计算公式：t=60100×ℎ×γc×D k×ηk式中：t—电镀时间（分）：h—电镀镀层厚度（微米），此处取微米。

γ—电镀层金属比重（克/安培小时）；c—电化学当量（克/安培小时）；D k—阴极电流密度（安培/分米2）；ηk—阴极电流密度（％）。

结果：t=60100×ℎ×γc×D k×ηk=60100×27×8.881.095×3（2）工艺流程上架→化学除油→热水→超声除油→清洗→酸洗→清洗→清洗→阳极除油→热水→清洗→酸洗→清洗→半光亮镀镍→回收→清洗→亮镍→回收→回收→清洗→活化→镀光亮铬→回收→回收→回收→清洗→清洗→干燥→干燥→下架（3）各工序的工艺规范见附表（4）各工序对设备的要求见附表4工艺加工方式根据电镀加工量、电镀工件的形状及设计任务书，确定本工艺的加工采用直线式自动线挂镀的形式组织生产。

三、挂具及槽体1、挂具挂具式工件电镀的载体，它主要传送电流和支撑挂件的重量，挂具对零件电镀的质量有着直接的影响。

设计时既要考虑材料的导电性又要考虑制作成本。

与极棒相连的部分采用铜质材料，主杆和支杆采用钢铁材料。

不锈钢丝具有较好的机械强度所以将它作为挂钩。

根据镀件及挂具的重量，将挂具定位一排挂5个工件，一个挂具设置4排支杆，共吊挂镀件20个。

挂具尺寸（1）挂具尺寸a.工件间距为80mm，工件边缘与主杆相距180mm。

挂具宽度=180+50×2+80×4=600mmB.工件最高点距液面50mm，液面距槽口150mm，槽口距极棒100mm，工件长240mm，工件上下间距50mm。

挂件高度=150+300+180*4+50*4=1370mm；取1400mm挂具厚度=40mm2.固定槽固定槽是电镀车间的主要设备。

槽子尺寸的确定直接影响到车间的生产能力及技术经济指标，其长宽高均应满足电镀加工任务、镀层质量的要求。

使用的材对工艺无影响，且具有一定的强度、耐用、来源广、成本适宜的特性。

（1）制作槽子的材料本设计中槽体采用聚丙烯塑料板；U型钢做加强內筋，外包聚丙烯塑料。

槽壁厚15微米。

加强筋尺寸：6’U型钢63*40；聚丙烯塑料厚5微米（2）工艺槽中的极棒数主要参数：年时基数5140h/年；年产量290+290×5%=304.5万只/年；返工率3%；每根极棒吊挂挂具3只计工件60只理论周期：T=Tm60P =5140×60×60×0.973045000=5.89分钟取5.9分钟阴极棒数半光亮镍层n=电镀时间理论周期=23×465.9=4.98取5光亮镍层n=电镀时间理论周期=13×465.9=2.6取3普通镀铬层n=电镀时间理论周期=15.9取1各处理槽的极棒数为：化学除油槽3阳极除油槽1超声除油槽1酸洗槽1镀镍槽（半光亮两只）3/2镀镍槽（光亮）3镀铬槽 1清水槽1热水槽1回收槽1活化槽1干燥箱1（3）各类型槽子的内径尺寸A.槽体内径计算半光亮镀镍槽设计两只槽长（L）L=L1+2L2=3000+2×100=3200mmL1——极棒上一只挂具上镀件边缘的距离；L2——挂件边缘距壁的距离宽度（B）半光亮镀镍槽设置两只槽，一只放两只极棒，一只放32只极棒N=3 B=nb1+2nl3+（n+1）b2+2l4+yb3+yl5=3×40+2×3×200+(3+1)×50+2×50+2×50=1820mmN=2 B=1330mm槽高 H=h1+h2+h3+h4+h5=1400mmh1挂具中镀件高度 950mm h2液面至槽口 150mmh3镀件高点至液面 50mm h4镀件下端至槽底 150mmh5阴极移动距离 100mmB电镀线各类槽体的内径在设计中为了尽可能缩小自动线的长度尺寸常常将某些辅助槽设计成联体槽的形式。

因此自动线上槽体的尺寸并不是简单的由槽体内径加上壁厚和加强筋尺寸而来，必须另行设计确定。

A.设计计算方法a 单槽，以化学除油槽为例：槽长：3200+15×2+63×2+5×2=3366槽宽：1100+15×2+63×2+5×2=1266槽高: 1400+15=1415b 双联槽：以化学除油后的热水槽为例槽长：3200+15×2+63×2+5×2=3366槽宽：500×2+15×3+63×2+5×2=1166槽高: 1400+15=1415c 三联槽：以镀镍后的回收回收清洗三联槽为例槽长：3200+15×2+63×2+5×2=3366槽宽：500×3+15×4+63×2+5×2=1681槽高: 1400+15=1415B. 各类槽体的外径尺寸化学除油槽 3366×1266×1415热水槽 3366×666×1415超声除油槽 3366×966×1415清洗槽 3366×666×1415酸洗槽 3366×666×1415热水清洗双联槽 3366×1166×1415阳极除油槽 3366×816×1415热水清洗双联槽 3366×1166×1415酸洗槽 3366×666×1415清洗槽 3366×666×1415半光亮镀镍槽（1） 3366×1986×1415半光亮镀镍槽（2） 3366×1496×1415回收清洗双联槽 3366×1666×1415光亮镀镍槽 3366×1986×1415回收回收清洗三联槽 3366×1666×1415活化槽 3366×666×1415镀铬槽 3366×1016×1415回收回收回收三联槽 3366×1666×1415清洗槽 3366×666×1415干燥设备 3366×966×1415（5）自动线槽体设备明细表见附录三，槽体规格要求表四、自动线参数（1）长度自动线长度是生产线长度方向上各个尺寸之和。