1 引言

汽车行业是中国经济发展中的支柱产业之一，在汽车市场快速发展的同时，我国客车行业正面临市场发展带来的新机遇。城乡一体化、村村通道路，使客 车市场成倍扩大，公交都市的政策促进了公交客车的发展，加上校车等新兴市场的出现，客车市场呈现出稳步增长的势头，客车制造业的发展进程加快。新材料、新 工艺、新技术在客车上得到广泛应用，对客车性能及外观的要求越来越高，其涂装质量直接影响客车的使用寿命及外观，影响着人们对它的评价。所以，客车的涂装 工

艺在现代的市场竞争中日显举足轻重。客车涂装中，车身的防腐一直是车身品质提升的瓶颈。客车制造存在体积大、产量低、工艺落后等问题。涂装前处理采 用的工艺也很落后，严重阻碍着中国客车品质的提升。再加上结构复杂、小批量、多品种的特点，使其实现整车电泳的技术要比轿车困难得多。按照国家客车涂装技 术标准要求，客车对涂层功能的要求大致分为：保护功能（防腐、防晒、防水、防氧化、防盐雾、耐酸雨、抗洗刷、抗石击，防各种污染物质）和装饰功能（色彩、 鲜艳感、平滑感、立体感等）。漆前处理和底漆层是涂层的基础，直接影响车身的耐腐性及使用寿命。由于电泳涂装防腐性能优越，国内少数客车涂装产量较大的厂 家开始在引进消化国外先进的客车涂装工艺技术及设备的基础上,逐渐采用整车电泳涂装工艺，以提高产品涂装质量和附加值。本项目的产品是以城市客车和校车为 主的中型客车。在规划设计阶段，工艺方案经多方面论证比较选择，大胆采用整车全浸式前处理及电泳底漆涂装工艺，并将先进的自动化输送设备如滑撬等应用于客 车生产线，在生产线布局时做到布置合理、物流顺畅、自动衔接，各种消防、环保辅助设施配置齐全，在国内同行业居于领先水平。该生产线已建成投产一年，设备 运行可靠，产品质量稳定，取得了较好的效果。

2 项目概况

本项目为中轻型客车搬迁技改项目。新建建筑面积为48 537.67m2。由冲压、焊接、涂装、总装四大车间组成联合厂房；涂装车间面积为15 825m2。

2. 1 车间任务和生产纲领

本次设计涂装车间承担城市客车、城市迷你巴士、公路客车等车身高级防腐装饰性涂装任务。主要有整车前处理、阴极电泳底漆、刮灰、发泡、喷胶、中涂、面漆、 套色等工序。双班年产量为50 000 辆。车型主要为6~8m 中型城市客车。有少量8m 以上的客车。客车产品外形尺寸(长×宽×高) 为8.0m×2.5m×2.7m,质量为1 250kg。

2. 2 工作制度与年时基数

新建涂装车间为双班工作制度：全年工作日250d，设备年时基数为3820h，工人年时基数为1790h。

3 涂装车间工艺方案

3. 1 设计原则

1）涂装车间按照一次规划分期实施的原则进行设计。在设计中充分吸收国内外客车行业涂装生产线的先进成熟经验，做到工艺上水平、产品上等级，以提高车身涂装质量。

2）根据生产规模和产品特点，整车采取步进通式全浸式前处理、电泳共线生产，喷漆及其他工序分别设置的原则，既优化工艺布局，又有效利用涂装设备，增加了生产组织的柔性及灵活性。

3）采用先进的自动化输送设备、先进的物流工艺路线，使涂装车间与焊接、装配车间以最短的路线有机衔接起来。为提高全线的自动化水平；前处理、电泳线采用 单轨自行葫芦输送；电泳后工序全部采用地面滑橇输送系统组织生产。充分考虑了工件起吊运输的方便及工序间运输平稳、可靠。

4） 建成客车柔性化生产基地。针对长度在8m 以下的客车，中涂及面漆涂装线设备布置为强制流水连续方式；长度在8m 以上的客车，涂装线设备布置为抽屉式，充分满足不同产品的工艺时间要求。

5）重视涂装生产中环保及职业安全卫生，针对不同特性的废气、废渣、废水等采取相应的三废治理措施，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。

6）充分考虑消防措施。涂装线设有火灾自动报警及自动灭火系统。并与其他生产区域隔开，设有各种安全标志、安全门、疏散通道等安全措施。

3. 2 主要工艺流程

焊接车间送来合格车身→上线→清理—预脱脂(喷)→脱脂(浸+ 喷)→第一水洗(浸)→第二水洗(浸+ 喷)→表面调整(浸+ 喷)→磷化(浸+ 喷)→第三水洗(浸+ 喷)→第四水洗(浸+ 喷)→纯水洗(喷)→阴极电泳（UF 喷）→UF 水洗（喷）→第二纯水洗(浸+ 喷)→纯水洗(喷)→沥水→吹水→下线转地面滑撬→电泳烘干（170~180℃）→强冷→发泡→自干→喷密封胶→刮灰→烘干（120℃）→打磨→清洁→喷 中涂漆→中涂烘干（100~120℃）→找补缺陷→打磨中涂层→烘干→喷头道面漆→流平→清洁擦净→喷二道面漆—流平—面漆烘干（120℃）→喷仓体漆→ 贴花→套色→流平→色漆烘干（120℃）→检查→贴保护膜→送总装车间。

3. 3 工艺平面布局

工艺平面布置是工艺设计的重要组成部分。涂装线的布置，除要完成整个工艺过程外，还应注意物流、分区、跑空、返修及厂房结构等多方面的内容，对平面布置方案应优化，选择最佳效果。

本方案涂装车间长210.0m，宽69.0m（为一个27.0m 跨、一个24.0m 跨和一个18.0m 跨）；首先，按照一个流的思路，在18m 跨内布置前处理电泳线；在24m 和27m 跨布置客车中涂及面漆线；设备采用通过式布局方式，组成强制性生。同时考虑到8m 以上的客车由于刮腻打磨量较大，采用柔性生产模式，中涂、刮腻打磨、喷漆等工序及设备均考虑采取抽屉式布局方式，放在车间的一端，与客车其他生产线既分开 相对独立，不影响整个生产节拍，又用滑撬及行移车与其他工序自动连接，方便灵活。工艺平面布置图如图1 所示。

3. 4 工艺方案说明

1） 整车前处理电泳生产线为先进的通过式全封闭生产线；进入本车间的车身前处理采用全浸式脱脂、清洗、表调、磷化、阴极电泳等作业方式，提高整车耐腐蚀性和产品质量。

2）在设计中，采用自行葫芦输送系统和滑橇输送系统相结合的方式，实现前处理和涂装工序间的无缝对接。涂装线全线采用滑撬和自动行移车组织生产，输送线均设置在地面上；车间整洁、自动化程度高。

3） 针对产品结构与工艺更趋合理化和精湛化的需求，积极采用步进式流水线生产方式，大大提高企业生产效率的同时也提升了产品的质量。对8m 以下的客车车身涂装线采取强制流水通过式组织生产；前处理、电泳设备布置在18.0m 跨

内，喷胶、喷漆、套色、油漆烘干等工序布置在24.0m 跨和27m跨。以保证车间功能分区明确，物流顺畅。

4）涂装喷漆室废气采用烟道集中高空排放，对烘干室废气采用了先进的蓄热燃烧式有机废气焚化设备(RTO)废气处理系统；有机废气燃烧后生成二氧化碳和水，得到净化。同时，烘干炉热能热回收率大于95%，既节能又环保。

5）涂装车间采用微正压、全密闭式送排风，有效保证整个涂装车间的清洁度。主要涂装设备如前处理设备、电泳设备、喷漆室、烘干室、发泡室、喷胶室等分区设置，粉尘较多的腻子打磨、中涂打磨工序设置在线上，并单独设立隔间与其他工序分开，避免其他工序的粉尘污染。

3. 5 主要设备选型

关键设备的选型，体现工艺水平的高低。也直接影响投资成本、产品质量及生产成本。涂装车间的设备特点为地下风道、空中吊挂多且复杂，各线体间转挂多，对工艺设计、设备布局难度大，对土建、公用要求高。

3.5.1 前处理设备

采用步进式前处理、电泳设备， 占地面积小、设备投资少，又能满足生产纲领的要求。前处理、电泳设备为2 层结构，上层为室体及操作区域，下层为槽体和水泵、管道、加热、过滤等辅助系统；上层设置双侧平台供操作观察用，由密封用室体、送排风系统、药液槽自动补 给系统、温度自动控制等组成；其中脱脂、磷化、电泳设计置换槽，原则上所有关键设备、电器元件为进口或国内合资同等优质产品。

3.5.2 烘干炉及废气处理

烘干炉系统由烘炉和强冷室两部分组成，包括电泳、中涂、面涂等烘炉和强冷室烘炉均采用直通式，其中电泳烘干炉采用辐射加对流的加热方式，其余均采用对流热风循环方式。烘干热源为轻质柴油，所有辅助设备布置在烘炉的顶部。

烘炉由室体、平台、焚烧供热装置、换热装置、新鲜空气风管和烟气排放系统组成。

RTO 废气处理系统由陶瓷蓄热床、自动控制阀、燃烧室和控制系统等组成。蓄热床通过换向阀交替换向，将由燃烧室出来的高温气体热量蓄留，并预热进入蓄热床的有机 废气；采用陶瓷蓄热材料吸收、释放热量；预热到一定温度（≥760℃）的有机废气在燃烧室发生氧化反应，生成二氧化碳和水，得到净化。装置中的蓄热式陶瓷 填充床换热器可使热能得到最大限度的回收。

3.5.3 喷漆室

采用水旋式结构，由空调机组从设备的上部送风，由排风机从设备的底部抽风。漆雾的捕集率在96％以上。由室体、空调送风装置、漆雾过滤装置、抽风装置四大部分组成。

3.5.4 机械化输送系统

1)前处理、电泳输送机系统采用单轨程控自行葫芦。该设备主要由钢结构、供电系统、载物车、葫芦、葫芦检修工位、桥架和电控部分组成；可根据生产节拍自动控制工件前进、后退、上升、下降，方便灵活。

2）滑橇输送机系统

包括动力滚床、双速滚床、轨道移行车、烘干室用的高温链式滑撬输送机、喷漆室双链输送机、积放式单链输送机、旋转滚床、控制系统等组成。

机械化全线采用现场总线自动控制方式，现场分区采集、集中控制。

现场就近设操作站，操作站上设置手动、自动切换，可实现对该设备的单动操作自动运行。

4 工艺方案的特点

1）对长度为8m 及以下的客车，前处理及电泳采用通过式全浸处理，采用单轨自行葫芦输送，沿工件长度方向运行，不同于传统的横式输送，并采用整车阴极电泳工艺，在客车行业属于国内先进水平。

2）车间布局借鉴了汽车涂装车间的现代化生产方式，打破了客车生产传统的挖地坑抽屉式布置形式；以通过式和摇摆式相结合，全部采用滑撬和自动行 移车组织生产，输送线均设置在地面上；解决了传统的客车涂装车间挖地坑、行移车放在地坑内、占地面积大、小车人工转运工件效率低的问题。车间整洁、自动化 程度高，属于国内先进水平。

3）本工艺方案生产线自动化程度高，既先进又有柔性，各工序之间的转运物流时间大大缩短。生产节拍时间由传统的40min/ 台提升为15min/ 台。提高了生产能力和生产效率。

4） 在客车行业涂装线上对烘干室废气采用RTO 废气处理系统。RTO 是目前世界上最有效和最节能的有机废气处理与热回收设备，即烘干室废气通过RTO 系统利用高温氧化去除废气，通过控制温度，滞留时间，扰流和氧气量将废气转化

为二氧化碳和水气，并回收废气分解时所释放出的热量，从而达到环保节能的双重目的。热回收率≥95%，净化率≥99%，完全保证达到政府规定的排放标准，环保性好。实现了低运行成本和燃料消耗。

5 在行业中的作用

涂装车间设计采用步进式整车前处理、电泳底漆一体化的生产模式，解决了目前国内客车生产由于大部分未采用整车前处理及电泳底漆，导致客车耐蚀性 差等问题。提高了产品质量；同时生产线采用大量的自动化输送设备，如前处理电泳采用自行程控葫芦、喷漆及烘干全线采用地面滑撬输送机、自动行移车机构等， 各工序间实现了自动转运，车间不用挖地坑，既大大缩短物流转运的时间，又使整个涂装车间整洁、美观，真正体现了现代化客车涂装自动化、规模化、柔性化生产 的设计理念。实现了由传统的间歇生产模式向现代化的汽车涂装生产模式的转变。

6 结论

通过对国内某厂新建的客车涂装车间的设计，采用科学的规划布置、合理完善的工艺流程、先进的涂装设备、自动化的输送系统、先进的废气处理设施,有效地提高了客车涂装工艺及技术制造水平，保证了客车涂装质量，堪称国内最先进的客车生产线。