SIT电镀车间设计.docx

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1、概论1 .目的某电镀加工厂要新建一幢电镀车间，以满足被加工对象的外观和内在质量等多方面的要求：经设计后建成的电镀车间满足工艺成熟稳定、设备运行合理，资源利用率高、对环境污染小、投产费用低。2 .设计的依据每年需要电镀加工下水45度连接管数量：135万/年，三班制生产。镀件由黄铜管制作,在电镀加工之前已经过320号打磨和抛光处理，表面和管内存在抛光膏和轻微氧化物。设计要求：要求设计一条直线式电镀生产线，为其安排一相应的车间和配备必须的辅助场地。电镀要求：(1) 要求电镀防护装饰性镀层，表面近白色、平滑光亮，有一定的耐磨性，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

2、层通过24小时酸性盐雾试验(ASS),无腐蚀点出现。(全部表面镀层)3 .车间概况经设计该厂车间坐北朝南，车间内通道为东西走向，两侧设大门，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48m,宽18m,产房净高度7m,车间除生产区外还设有辅助办公区等场地，生产区面积大约300m2,辅助等办公场地430n车间北侧分布有仓库、原料库、实验室、净化水、电源室、机修室、更衣室、办公室。南侧为前后处理室和工艺车间。被加工零件从仓库门进入存放，然后进入电镀线，镀完后进入检验室，完成检验后放入成品库，最后由成品库大门直接运送出厂。人员来往，原料输送等主要以东西两侧大门出入,见设备平面图。4 .工作

3、生产组织(1) 生产班制根据每年生产135万的产量要求以及产品尺寸要求，本车间是三班制生产。(2) 生产年时基数工作日：一周5天，全年52周，10天国定假期，一年为251个工作日，时间损失为ll%三班制生产设备的年时基数为5140小时。(3) 人员配备(见表1)表1车间人员配备表生产工人辅助工人管理人员技术人员间机修电工运输行政计划统计检於工艺化验设备废电每班411211121111镀前处每班311211121111理总人数 99管理人员占30%技术人员占24%女工占 6%5.车间生产能力经设计后生产运行周期为5.3分钟，一次出24个零件。实际生产量为：p丁卫。二51400x6 噎 39.65

4、万只/年5.3增产量为：139.65-135=345%5%135返工率为：2%车间工艺1 .前言本镀件由黄铜管制作，在电镀加工之前已经过320号打磨和抛光处理，表面和管内存在抛光膏和轻微氧化物。基于此可以直接在生产线上完成前处理和电镀处理。根据要求电镀防护装饰性镀层，表面近白色、平滑光亮，有一定的耐磨性，表面不能有明显的划痕和毛刺。表面镀层有较好的抗变色能力。我选择了光亮银+铭镀层，可以达到该要求。直接进行光亮镀银结合力不好，这里我们采用先预镀银或镀半光亮银的方法。2 .镀层结构(1) 镀层厚度根据要求，基体为黄铜，镀层通过24小时酸性盐雾试验(ASS),无腐蚀点出现。查阅相关书籍，我们选用了

5、CuZNi20bCrr镀层。锲层厚20微米，铝层厚0.3微米。(2) 镀层种类银镀层为20微米，经考虑我们选用半光亮银+光亮锲的双层银结构。半光亮银12微米,光亮银8微米。最上层为普通铭。3 .主要工艺及工艺流程(1) 主要工艺前处理：由于直接在自动线上完成前处理，我们采用化学除油，超声除油，酸洗，电化学除油，酸洗的前处理工艺。碱性化学除油工艺氢氧化钠(gZL)10-15碳酸钠(gL)20-30磷酸三钠(gL)50-70硅酸钠(gL)10-15温度CO80-90操作时间(min)15酸洗盐酸温度CO室温操作时间(min)5电化学除油氢氧化钠(gL)10-15碳酸钠(gL)20-30磷酸三钠(g

6、L)50-70硅酸钠(gL)10-15温度CO70-80电流密度(Ad)3-8阴极(Inin)5-8阳极(min)0.3-0.5电镀：电镀银，络工艺现在都较为成熟，我们知晓的一些工艺都较为古老，应用性不好，我们这里选用现今常用的加添加剂的镀液，这种镀液性能好，得到的镀层结晶细致，光亮，溶液电流效率高等许多优点。镀半光亮银硫酸银(gL)300-350氯化钠(gL)18-22硼酸(gL)40-45SN-无硫半光亮剂Lo-1.4、PH4.0-4.8阴极电流密度(A/dm?)2-6电流效率95%温度()52-58搅拌方式阴极移动电镀时间(min)15.36注：SN-92上海永生助剂厂研制，供应。镀光亮

7、银硫酸银(gL)250-300氧化银(gL)50-60硼酸(gL)40-50LY-923(M)开缸剂(gL)20-25LY-923(R)补充剂(gL)0.8-1.2LY920润湿剂1.0-4.0PH3.8-4.4温度()55-65阴极电流密度(A/dn?)3-4电流效率95%注：添加剂由天津市中盛化工新技术开发公司研制生产镀倍珞酎(gL)160-200硫酸(gL)0.6-0.8三价珞(gL)5%)Sri：Spi1:2-3电流效率18-22%注：添加剂由湖南稀土金属材料研究所研制。电度计算时间：式中：t电镀时间(min)h一一电镀层厚度(微米)电镀层金属比重(gc11?)c电化学当量(gAh)D

8、k一阴极电流密度(Adm2)Uk阴极电流效率(%)结果:镀半光亮银：，60 h100 CXDkXrlk= 15.36min60 X 100= IO.24min ex2 %镀络:=.97min60h=：100cDk(2) 工艺流程上架一碱性除油一热水洗一清洗一超声波除油一热水洗一清洗一酸洗一清洗一清洗f电化学除油T热水洗一清洗f酸洗f清洗f清洗f镀半光亮锲f回收f镀光亮锲一回收f回收f回收f清洗一活化f热纯水洗一装饰镀辂f回收T回收f回收f清洗f热水洗f干燥一下架(3) 各工序的工艺规范，见附表一，生产工艺卡(4) 各工序对设备的要求见附表二，参数配置表4.工艺加工方式本工艺采用直线式自动线挂镀

9、的形式组织生产。三、挂具和槽体1 .挂具挂具是工件电镀的载体，它主要传送电流和支撑镀件的重量，挂具对零件电镀的质有着直接的影响。设计时既要考虑材料的导电性和机械强度，又要考虑制作的成本。根据工艺，采取铜质材料。主杆和支杆可适当降低要求，采用导电性相对低些的钢铁材料，从而降低制作的成本。不锈钢丝具有较好的机械强度所以将它作为挂具的挂钩。根据镀件及挂具的重量,将挂具定为一排挂装4个工件，一个挂具设计2排支杆，共吊挂镀件8个。(1) 挂具尺寸a.工件之间的间距为60mm,工件边缘与主杆相距40mm挂具宽度=2X40+3X60+4X120=740mmb.工件最高点距液面50mm,液面距槽口15Omm,

10、槽口距极棒IoOmm,工件长240mm,工件上下距50mmO挂具高度：2X240+50+100+150+50=83OnIm(2) 挂具示意图2 .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标准，其长、宽、高均应满足电镀加工设备，镀层质量的要求。采用的材料对工艺无影响，且有一定的强度、耐用、来源广、成本低。(1)制作槽子的材料本设计中槽体采用聚丙烯塑料板：U型钢作加强筋内筋，外包聚丙烯塑料防腐。槽壁厚度15加强筋的尺寸：6#U型钢63X40:；聚丙烯塑料厚度5（2） 工艺槽中得极棒数主要参数：年时基数5140h年；年产量135+135X5%=141.75万

11、只/年；返工率2%每根极棒吊挂挂具3个，总工件数24个。理论周期:776OP5140x24x60x0.981417500= 5.12以镀半光亮银为例:阴极棒数n =电镀时间 理论周期15.365.12=3根因此，为满足电镀时间需采用3根阴极棒,各处理槽的极棒数如下:化学除油槽3超声比除油槽1酸洗槽1电化学除油槽1半光亮银镀槽3光亮镀银槽2镀络槽1清洗槽1回收槽1活化槽1热水槽1干燥箱（3） 各类槽子的内径尺寸A.槽体内径的计算方法以镀半光亮银为例：槽长L=11+212+1x=3X740+50X2+2X100+100=2620mm-*2600mmIi极棒上挂具边缘之间的距离(mm)L挂具到边缘的

12、距离(mm)Ix阴极移动(mm)槽宽B=nb+2nb+(n+1)b22i4yb3+yl5=3X40+32200+4X50+2X50+2X50+2X50=182Ommf180Omm也镀件的厚度(mm)I3镀件边缘与阳极的距离(mm)b2阳极壁厚(mm)L阳极与加热管的距离(mm)b3加热管外径(mm)I5加热管与槽壁的距离(5Omm)n极棒数y加热管数槽高H=h+h2+h3+h4=530+150+50+250=98Of1OOOmmhi挂具中镀件的有效高度(mm)h2液面到槽沿的高度(mm)h3镀件最高点与液面的距离(mm)h4镀件下端距槽底的高度(mm)B.电镀线各类槽体的内径见下表2：表2电镀

13、线各类槽体的内径尺寸化学除油槽26(X)1200X1000超声波除油槽26(X)4501000酸洗槽26004501000电化学除油槽26009001000清洗槽26004501000热水槽26004501000活化槽26004501000半光亮银镀槽26(X)1800X1000光亮镀银槽2600X1400X1000格镀槽26009001000干燥箱（3个）2600650Xl000（4）槽子外径尺寸在设计中，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,因此自动线上的槽子尺寸并不是简单的槽子内经加上壁厚和将强筋。A.设计计算方法a.单槽：以半光亮银镀槽为例槽长：2600+15X2+63X2+5X2=2766槽宽：1800+15X2+63X2+5X2=1966槽高：1000+15=1015半光亮银镀槽外径尺寸为：276619661015b.双联槽：以热水洗清