浅谈提高挖掘机涂装工艺设计水平

左贞+++刘伟星

摘 要：液压挖掘机是工程机械领域极为重要的产品。广泛应用于土石方工程机械施工及建设。该产品对涂装质量要求高。通过分析国内某挖掘机厂已建成的涂装生产线工艺特点，总结出既先进又降低成本的挖掘机结构件及整机生产涂装工艺；提出了全面提高挖掘机涂装线工艺设计水平及产品质量的方法。本项目生产线布置紧凑、工序完整、物流顺畅、所采用设备自动化程度高、同时生产线具有一定的柔性。在国内挖掘机涂装线上具有一流水平。

关键词：液压挖掘机；涂装工艺；设备；设计

1 引言

挖掘机是工程机械行业的主导产品，被誉为“工程机械之王”， 产品技术含量高，广泛应用于工程建设领域，世界主要工程机械企业大部分以此确定在行业的地位。它的发展对工程机械行业起着重要作用。随着中国经济的高速发展，中国挖掘机行业近年增长迅速。根据行业发展规划预测，到2015年市场需求将达到25-30万台，挖掘机产品有广阔的市场发展前景。发展挖掘机产品，具有良好的社会效益和经济效益。

2 生产任务及生产纲领

2.1 生产任务

承担大、中型挖掘机自制及外协结构件（含车架、转台、动臂、斗杆）的抛丸前处理、底漆、刮腻打磨、中涂及面漆等防护装饰性涂装任务。承担整机的精饰、补漆任务。

2.2 生产纲领

年产20000台中型挖掘机（13～39t）； 1000台大型挖掘机（40～80t）；属大批量生产。

中挖涂装线组挂尺寸为7000×3200×1600mm，组挂重量≤4500kg。

大挖涂装线组挂尺寸为9600×3800×1900mm，组挂重量≤11200kg。

2.3 工作制度与年时基数

采用两班制，全年工作日250天，设备年时基数3820h，工人年时基数1790h。

3 设计原则

3.1 在设计中充分吸收国内外工程机械行业涂装生产线先进成熟经验，采用新工艺、新材料及新设备，使结构件涂装线达到国内一流水平，以提高生产效率，保证产品质量。在生产线布局上，遵循工艺路线畅通，物流路线短的原则，以减少工序间运输量，方便工人操作，便于设备布置。

3.2 采用先进的零部件涂装工艺，总装后不再进行整机涂装，只对工件上少量损伤部位进行补漆。

3.3 根据产品生产纲领，设置五条涂装线；分别是中挖结构件涂装线三条；大挖结构件涂装线一条；整机补漆线两条；发货整理线一条；中挖涂装线采用自行葫芦输送，强制流水运行生产；大挖涂装线采用经济可靠的平板车+卷扬机输送工件。

3.4 根据产品特点、装配生产线物流距离及分期实施的原则，设置三条中挖结构件涂装线，每条结构件生产线均能满足四大结构件的生产；设置一条大挖结构件涂装线。

3.5 结构件涂装线均配备自动抛丸、机器人喷涂（预留）、自动输调漆、水旋式喷漆室、自行葫芦输送等先进的涂装工艺及设备，结构件涂装前后与焊接加工及装配车间之间均采用先进的无缝对接的输送装置，实现了自动衔接；真正做到工件“不落地”，避免转运过程中对工件的损伤。

3.6 根据生产纲领及整机产品特点，采用间歇式生产方式。由于挖掘机在结构件涂装时已对各部件表面进行了刮腻打磨，故整机补漆时不再进行大面积的刮腻打磨作业，只对装配及调试中损伤的部位进行局部刮腻修补、打磨，并对不喷漆的部位采取屏蔽措施。

3.7 考虑到整机体积大，重量重，为减少整机往复运行，设备布置采用通过式的方式，灵活方便。

3.8 在设计中重视涂装生产中三废治理和排放，针对不同特性的废气、废渣、废水都有相应处理措施，符合相应排放标准。同时控制生产线噪声，尽量减少涂装生产对周围环境的影响。

3.9 重视涂装车间消防生产。并采取有效完善的消防措施。除车间土建采取消防措施外，在涂装线上配备了完善的自动消防灭火系统。

4 主要工艺流程

结构件：加工送来→上挂→屏蔽、除油→自动抛丸→人工补喷→擦净 →喷底漆→ 流平→底漆烘干→强冷→刮腻子→晾置→腻子烘干→冷却→喷中涂漆及面漆→流平→面漆烘干→强冷→补漆、卸屏蔽→ 下挂转自行葫芦或电动平板车送总装

整机：整机调试、返修→清洗→吹干→刮腻打磨→擦净→屏蔽→补喷漆→烘干→精整发货→成品停车场

5 工艺设计方案

5.1 中挖结构件涂装车间长216m，宽为72m，为三个24m跨（含一个过渡跨）；大挖涂装车间长186m，宽为24m，为一个24m跨。上述厂房均为新建钢结构厂房。

新建两个整机补漆车间，与调试返修车间组成联合厂房，整机补漆工段长216m和186m，宽54m，为一个30m跨和一个24m跨。

5.2 结构件品种杂、规格多、结构复杂、重量大，运输过程中考虑工件起吊运输的方便及工序间运输平稳、可靠。

5.3 根据生产纲领及产品特点，在节省投资和保证工件抛丸达到清理要求下，拟建3条中挖结构件涂装线，节拍均为11.9min/挂；拟建一条大挖涂装线，节拍为95.0min/挂。

5.4 本次结构件涂装线设计将结构件前处理线与喷漆线设置为一条环形强制流水生产线，充分利用自行葫芦线输送。采用自行葫芦吊着工件连续通过抛丸区的抛打方式和人工补喷相结合的方式除锈及氧化皮，消除工件的焊接应力，并强化表面。

5.5 设计中根据工程机械产品特点，采用喷涂“底漆、中涂、面漆三道漆”的工艺，底漆烘干后进行在线刮腻、打磨的方式，打磨后对工件表面进行清理；采用“湿碰湿”的工艺喷涂中涂、面漆，喷涂后一次烘干。油漆均采用底温漆（烘干温度为80～100℃）。

5.6 结构件底、面漆喷涂均在水旋式喷漆室内完成，漆雾去除率达到99.7%。采用高压混气静电喷枪和高压无气加空气辅助喷涂方式，既提高着漆率，又利于提高漆膜表面质量。endprint