Производство гальванических фосфатных покрытий стальных деталей на базе гальванического цеха завода Точмаш

Производство гальванических фосфатных покрытий стальных деталей на базе гальванического цеха завода Точмаш

КАЗАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

Кафедра ТЭП

Специальность 2503

Курсовой проект

Тема: “Производство гальванических фосфатных покрытий

стальных деталей на базе гальванического

цеха завода «Точмаш»”.

Главный консультант Андреев И. Н.

Консультанты:

1. Раздел автоматизации производства Фафурина Е. А.

2. Раздел производственных затрат Барышев Ю. Н.

3. Охрана труда Назмутдинова

Ф.Г

Студент Кушмина Г.Ш.

Казань

2001

КАЗАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

Утверждаю

Зав.кафедрой ТЭП

________________

“___”_________ 2001 г.

ЗАДАНИЕ

на курсовое проектирование

студентке Кушминой Г.Ш.

1. Тема КП:

“Производство гальванических фосфатных покрытий стальных деталей (20 т.

комплектов ) на базе гальванического цеха завода «Точмаш» ”

2. Срок представления к защите законченного проекта:

2001г.

3. Цель и краткое содержание работы:

разработка технологической части проекта прозводства гальванических

фосфатных покрытий стальных деталей.

4. Консультанты по разделам работы:

Автоматизация производства Фафурина Е. А.

Производственные затраты Барышев Ю. Н.

Охрана труда

Назмутдинова Ф. Г.

Дата выдачи задания

2001 г.

Задание принял к исполнению Кушмина Г. Ш.

Задание выдал Андреев И. Н.

Казань

2001

1. ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

1.1. ХАРАКТЕРИСТИКА ДЕТАЛЕЙ

1.2. ТЕХНИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ НА ОБРАБОТКУ ДЕТАЛЕЙ

1.2.1. НАЗНАЧЕНИЕ ПОКРЫТИЯ

1.2.2. ТРЕБОВАНИЯ К ВНЕШНЕМУ ВИДУ ДЕТАЛЕЙ ПОСЛЕ НАНЕСЕНИЯ ПОКРЫТИЯ

1.3. ТЕХНИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ НА ЗАГОТОВКИ

1.4. ТЕХНИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ НА ГОТОВУЮ ПРОДУКЦИЮ

1.5. ТРЕБОВАНИЯ К ФОСФАТНОМУ ПОКРЫТИЮ

1.6. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ПРОЦЕСС

1.7. СОСТАВЛЕНИЕ И КОРРЕКТИРОВАНИЕ РАСТВОРОВ И ЭЛЕКТРОЛИТОВ

1.7.1. ПРИГОТОВЛЕНИЕ РАСТВОРА ОБЕЗЖИРИВАНИЯ

1.7.2. ЧИСТКА ВАНН

1.7.3. ПРИГОТОВЛЕНИЕ РАСТВОРА ТРАВЛЕНИЯ

1.7.4. ЧИСТКА ВАНН

1.7.5. ПРИГОТОВЛЕНИЕ ЭЛЕКТРОЛИТА ФОСФАТИРОВАНИЯ

1.7.6. ПОРЯДОК ПОДДЕРЖАНИЯ ВАНН В РАБОЧЕМ СОСТОЯНИИ

1.7.7. ЧИСТКА ВАНН И ЭЛЕКТРОЛИТОВ

1.7.8НЕПОЛАДКИ В РАБОТЕ ВАННЫ ФОСФАТИРОВАНИЯ

1.8. КОНТРОЛЬ КАЧЕСТВА ПОКРЫТИЙ. ПЕРЕДЕЛ БРАКА

2. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ РАСЧЕТЫ

2.1. ПРОДОЛЖИТЕЛЬНОСТЬ ОСНОВНЫХ ОПЕРАЦИЙ

2.2. РАБОЧИЕ ПАРАМЕТРЫ ОСНОВНОГО ОБОРУДОВАНИЯ

2.2.1. ГАБАРИТЫ ВАНН

2.3ПРОДОЛЖИТЕЛЬНОСТЬ ПРОЦЕССА

2.4. ГАБАРИТЫ ГАЛЬВАНИЧЕСКОЙ ЛИНИИ

2.5. КОЛИЧЕСТВО ЛИНИЙЙ

2.6. ВЫБОР ОБОРУДОВАНИЯ

2.7 РАСХОД МАТЕРИАЛОВ НА ОСНОВНОЙ ПРОЦЕСС

3. ЭНЕРГОЗАТРАТЫ ПРОИЗВОДСТВА

3.1. РАСХОД ПАРА

3.2. РАСХОД ВОДЫ

3.3. РАСХОД СЖАТОГО ВОЗДУХА

4. АВТОМАТИЗАЦИЯ ПРОИЗВОДСТВА

4.1. КОНЦЕПЦИЯ АВТОМАТИЗАЦИИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА

4.2. КРАТКАЯ ОПЕРАЦИОННАЯ СХЕМА ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА

Аппарат

Уровень

Вид автоматизации

4.3. КОНТУР РЕГУЛИРОВАНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ

4.4. КОНТРОЛЬ рH

4.5. КОНТРОЛЬ РАСХОДА ВОДЫ

4.6. КОНТУР КОНТРОЛЯ И РЕГУЛИРОВАНИЯ УРОВНЯ

5. ОХРАНА ТРУДА В ПРОИЗВОДСТВЕ

5.1. ВСЕ ОПАСНОСТИ

5.2. 1. ХАРАКТЕРИСТИКА ВРЕДНЫХ ВЕЩЕСТВ

5.2.2.ХАРАКТКЕРИСТИКА ПОЖАРООПАСНЫХ ВЕЩЕСТВ, ОБРАЗУЮЩИХСЯ В ПРОИЗВОДСТВЕ

5.3 КАТЕГОРИРОВАНИЕ ПРОИЗВОДСТВА ПО СТЕПЕНИ ПОЖАРООПАСНОСТИ И

ВЗРЫВООПАСНОСТИ

5.4. ШУМ И ВИБРАЦИЯ.

5.5.1. БЕЗОПАСНОСТЬ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА И ОБОРУДОВАНИЯ

5.5.2.ЭЛЕКТРОБЕЗОПАСНОСТЬ ОБОРУДОВАНИЯ

5.6. ОБЕСПЕЧЕНИЕ САНИТАРНО ГИГИЕНИЧЕСКИХ УСЛОВИЙ ТРУДА

5.7. ВЕНТИЛЯЦИОННЫЕ УСТРОЙСТВА

5.8.ХАРАКТКРИСТИКА СИСТЕМ ОТОПЛЕНИЯ

5.9. ХАРАКТКРИСТИКА СИСТЕМ ОСВЕЩЕНИЯ

5.10. СРЕДСТВА ИНДИВИДУАЛЬНОЙ ЗАЩИТЫ РАБОТАЮЩИХ

5.11. ПОЖАРНАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ

5.12.ОБЕЗВРЕЖИВАНИЕ СТОЧНЫХ ВОД

6. ПРОИЗВОДСТВЕННЫЕ ЗАТРАТЫ

6.1. ВЫБОР МЕСТА ПРИВЯЗКИ ПРОИЗВОДСТВА

6.2. КАПИТАЛЬНЫЕ ВЛОЖЕНИЯ И АМОРТИЗАЦИОННЫЕ ОТЧИСЛЕНИЯ

6.3. ЧИСЛЕННОСТЬ И ФОНД ЗАРАБОТНОЙ ПЛАТЫ РАБОТАЮЩИХ

6.4. ФОНД ЗАРАБОТНОЙ ПЛАТЫ ОСНОВНЫХ РАБОЧИХ

6.5. ЗАРПЛАТА ВСПОМОГАТЕЛЬНЫХ РАБОЧИХ

6.6. ФОНД ЗАРПЛАТЫ ИТР, МОП И СЛУЖАЩИХ

6.7. РАСХОД ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ

6.8. РАСХОД ПАРА НА ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ НУЖДЫ

6.9. РАСХОД ВОДЫ НА ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ НУЖДЫ

6.10. НОРМЫ РАСХОДА СЫРЬЯ И ОСНОВНЫХ МАТЕРИАЛОВ

НА КАЛЬКУЛЯЦИОННУЮ ЕДИНИЦУ

6.11. ЦЕХОВЫЕ РАСХОДЫ

6.12. КАЛЬКУЛЯЦИЯ ЗАТРАТ НА ВЫПОЛНЕНИЕ ЗАКАЗА

6.13. СМЕТА РАСХОДОВ НА СОДЕРЖАНИЕ И ЭКСПЛУАТАЦИЮОБОРУДОВАНИЯ

ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ НА ИЗГОТОВЛЕНИЕ ЗАКАЗА

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1. Мельников П.С., Справочник по гальванопокрытиям в

машиностроении —М, Машиностроение, 1979,

2. Ямпольский А.М., Ильин В.А., Краткий справочник

гальванотехника —Л, Машиностроение, 1981,

3.Гальванические покрытия в машиностроении. Справочник. Под редакцией

проф. М. А. Шлугера. Москва. Машиностроение 1985.

4. Лобанов С.А., Практические советы гальванику —Л, Машиностроение, 1983,

5. Вайнер Я.В., Дасоян М.А., Технология электрохимических

покрытий —Л, Машиностроение, 1972,

6. Электрохимические покрытия металлами: Учебное пособие по дипломному

проектированию (Составители Н.Т.Кудрявцев, Т.Е.Цупак, Г.Н.Медведев

Московский химико-технологический институт, Москва, 1976,

7. Дасоян М.А., Пальмская Н.Я., Оборудование цехов электрохимических

покрытий —Л, Машиностроение, 1979,

8. Общесоюзные нормы. Технологическое проектирование предприятий

машиностроения, приборостроения и металлообработки —М, 1983,

9. Основные процессы и аппараты химической технологии

(Под редакцией Ю.Н.Дытнерского —М, Химия, 1983, );

10. Машины и аппараты химического производства (Под

редакцией В.Н.Соколова —Л, Машиностроение, 1982,

11. Емельянов А.Н., Капник О.К. Проектирование систем автоматизации

технологических процессов — М,

Энергоатомиздат, 1983,

12. Автоматические приборы, регуляторы и вычислительные системы.

Справочное пособие. (Под редакцией Б.Д.Кошарского —М, Машиностроение,

1976, 485с;

13. Вредные вещества в промышленности (Под редакцией Н.В.Лазарева

и Э.Н.Левинной. Л, Химия, 1976, 590с;

15. Бромлей М.Ф., Щеглов В.Г. Проектирование отопления и

вентиляции —М, Машиностроение, 1985,

16. Охрана труда для технологических специальностей: Методические указания

к дипломному проектированию (Составители Н.Н.Степанов, Н.К.Нугаев,

Казанский химико-технологический институт, Казань, 1978,

17. Безопасность производственных процессов, Справочник —

Л, Машиностроение, 1985,

18. Клорринт Г.М. Справочник для проектирования электрического

освещения —Л, Госэнергоиздат, 1969,

19. Динамика химических систем и свойств осадков в гальванотехнике.

Учебное пособие.

(Составители И.Н.Андреев, Г.Г.Гильманшин, В.В.Ковалев, Е.В.Колпакова,

Казанский химико-технологический институт, Казань, 1983,

20. Проскуряков В.А., Шмидт Л.И. Очистка сточных вод в химической

промышленности —Л, Химия, 1977,

21. Экономическое обоснование к дипломному проекту. Методические указания

(Составители Р.К. Галимзянова, Ю.Н.Барышев Казанский химико-

технологический институт, Казань, 1980,

1. ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

Назначение проектируемого гальванического цеха состоит в производстве

защитного покрытия деталей , используемых в в военной промышленности.

Общий объем гальванического покрытия 545.8 м2 .

1.1. ХАРАКТЕРИСТИКА ДЕТАЛЕЙ

Материалом, из которого изготовлены детали, является сталь ГОСТ1050-74

Размеры деталей:

Корпус =1.52 дм2

Корпус =1.2дм2;

Чашечка=0,009дм2;

Согласно классификации по размерам и группам сложности, первая и вторая

деталь относятся к группе средние, мелкие.

Согласно классификации, в зависимости от геометрических форм эти детали

относятся к группе средней сложности.

1.2. ТЕХНИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ НА ОБРАБОТКУ ДЕТАЛЕЙ

Покрываемые детали во время эксплуатации контактируют с наружной стороны

с закрытым атмосферным воздухом.

1.2.1. НАЗНАЧЕНИЕ ПОКРЫТИЯ

Фосфатное покрытие не имеет декоративного значения и может защищать сталь

от коррозии после последующего нанесения слоя специальной смазки, краски

или лака.

Обозначение покрытия по ГОСТ 9.302-84

1.2.2. ТРЕБОВАНИЯ К ВНЕШНЕМУ ВИДУ ДЕТАЛЕЙ ПОСЛЕ НАНЕСЕНИЯ ПОКРЫТИЯ

На основе сертификационного соглашения с заказчиком требования к внешнему

виду деталей после нанесения покрытия должны соответствовать ГОСТ 18242-72

1. Детали должны иметь защитную поверхность, без

2. вздутий, расслоений, точек, непокрытых зон.

3. Детали должны иметь коррозионную стойкость.

4. Покрытие должно иметь сплошной слой фосфатного покрытия, пористую,

мелкокристаллическую структуру, может быть крупнокристаллическая

структура покрытий, не предназначенных под окраску.

5. Цвет фосфатной пленки от светло серого до черного в зависимости от

марки металла, предварительной механической и термической обработки

и состава фосфатирующего раствора.

6. Цвет покрытия после пропитки от темно-серого до черного.

1.3. ТЕХНИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ НА ЗАГОТОВКИ

Детали поступающие на покрытия с механических цехов должны

соответствовать ГОСТ9.301.-86:

1. На поверхности деталей не допускаются:

-неоднородность проката, закатанная окалина, заусенцы;

-расслоения и трещины, выявившиеся после травления, полирования и

шлифования;

-поры и раковины, выводящие размеры детали после контрольной

зачистки за предельные отклонения.

2. Поверхность деталей после механической обработки должна быть без

видимого слоя смазки или эмульсии, металлической стружки, заусенцов,

пыли и продуктов коррозии.

3. Поверхность шлифованных и полированных деталей должна быть без

забоин, вмятин, прижогов, рисок, заусенцов, дефектов от рихтовочного

инструмента.

4. Поверхность деталей после абразивной обработки, напр.,

гидропескоструйной, галтования и др. должна быть без травильного

шлама, шлака, продуктов коррозии и заусенцов.

Детали на покрытие должны подаваться в таре , предусмотренной

техпроцессом.

Остальные требования по ГОСТ 9.302-88

1.4. ТЕХНИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ НА ГОТОВУЮ ПРОДУКЦИЮ

Качество гальванопокрытия проверяется внешним осмотром на выходных

операциях —100%, на промежуточных —выборочно.

Гальванопокрытие на основных поверхностях должно быть сплошным и иметь

хорошее сцепление с основным металлом, не должно иметь вздутий, трещин,

забоин, царапин и других дефектов, снижающих защитную способность покрытия

и ухудшающих внешний вид изделий. На невидимых после сборки изделия внешних

поверхностях деталей допускаются незаделанные мелкие раковины и дефекты

покрытия, не понижающие антикоррозионную стойкость изделия в целом.

Проверка толщины гальванических покрытий производится в соответствии с

требованиями ГОСТ 9.302—88.

1.5. ТРЕБОВАНИЯ К ФОСФАТНОМУ ПОКРЫТИЮ

1. Цвет фосфатного покрытия, полученного из электролитов, от светло-

серого до черного .

2. Не допускаются дефекты покрытия, снижающие прочность сцепления с

основным металлом.

1.6. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ПРОЦЕСС

Для обеспечения согласованных с заказчиком сертификационных требований к

качеству гальванически обработанных изделий необходимо обеспечить

соответствующую чистоту поверхности обработанных изделий перед покрытием.

Для этого поступающие на гальванический участок детали могут иметь на своей

поверхности загрязнения растительными и минеральными маслами, пылью,а также

механические дефекты: царапины, забоины и другие неровности поверхности,

должны быть очищены и механически обработаны. Для осуществления этих

операций предусматриваются подготовительные операции,

включающие —шлифование и полирование, химическое обезжиривание.

Шлифование применяется для устранения царапин, забоин, рисок и других

дефектов поверхности. В качестве обрабатывающего инструмента используются

войлочные или деревянные круги с наклеенным на их рабочую поверхность

абразивным порошком различной зернистости. В качестве абразивного материала

используется карбид кремния, корунд, наждак, кварц и т.д. Для деталей из

латуни применяется абразив зернистостью № 3, 5, 8. При шлифовании

достигается шероховатость, соответствующая R2 = 25 — 0,160 мкм по ГОСТ 2789

- 73. Наряду с шлифовальными лентами используются абразивные ленты.

При полировании достигается шероховатость R2 = 0,1мкм. Полировальные

круги изготавливают и матерчатых дисков, сшитых в секции и закрепленных на

валу. Для полирования применяется паста ПХВ (типа ТОН) по ТУ 6-18-176, в ее

состав входят окись хрома и органическая основа. В качестве органической

основы используется стеариновая кислота по ГОСТ 6484-73. В состав

полировочных паст может вводится селикагель, олеиновая кислота, керосин и

др. Шлифование и полирование осуществляется на универсальных шлифовально-

полировальных станках. Часть деталей может полироваться в барабанах.

Травление — процесс удаления с поверхности деталей различных окислов, и

продуктов коррозии. Травление производится в соляной кислоте. После

травления проводится промывка в проточной холодной воде.

Фосфатирование проводится в препарате КПМ-2 при температуре 65-80С.

Толщина покрытия 7-8 мкм. Покрытие ведется в ванне с подогревом. После

фосфатирования предусмотрена промывка подвесок в холодной воде, а затем — в

горячей.

Подробное описание перечисленных операций приведено в таблице .

1.7. СОСТАВЛЕНИЕ И КОРРЕКТИРОВАНИЕ РАСТВОРОВ И ЭЛЕКТРОЛИТОВ

1.7.1. ПРИГОТОВЛЕНИЕ РАСТВОРА ОБЕЗЖИРИВАНИЯ

Приготовление раствора обезжиривания проводится в запасной емкости

оттуда насосом подается в рабочую ванну на линию.

Емкость наполняется на 1/2 часть объема теплой водой, затем вводится

рассчитанное количество едкого натра, тринатрийфосфата, кальцинированной

соды и жидкого стекла. Раствор перемешивается до полного растворения всех

компонентов и насосом подается в рабочую ванну линии, затем доводится водой

до рабочего уровня, подогревается и снова перемешивается.

Корректирование растворов производится не реже 1 раза в смену по данным

химического анализа на содержание едкого натра, тринатрийфосфата. Смена

раствора производится по мере загрязнения.

2 ЧИСТКА ВАНН

Чистка ванны производится 1 раз в месяц согласно разработанному графику.

Раствор сливается через сливной вентиль и направляется на станцию

нейтрализации. Стенки, анод и дно ванны промываются водой из шланга.

Упавшие детали складываются в спецсетку, промываются в ванне промывки и

отправляются на тележке в склад для разбраковки. Стенки ванны чистят

капроновой щеткой. Проверяют пригодность анодов. Очищают анодные штанги

шлифовальной шкуркой. После проведения всех работ промывают водой все

элементы ванны.

4 ПРИГОТОВЛЕНИЕ РАСТВОРА ТРАВЛЕНИЯ.

Приготовление раствора проводят в запасной емкости. Емкость наполняется

на 1/3 часть объема водой, вводится рассчитанное количество соляной

кислоты. Раствор затем дополняют водой до рабочего уровня, тщательно

перемешивают и насосом перекачивают в рабочую ванну линии.

Корректирование раствора производят добавлением кислоты согласно анализу.

5 ЧИСТКА ВАНН.

Чистка ванны производится 1 раз в месяц согласно графику. Раствор

сливается через сливной патрубок и направляется на нейтрализацию. Чистка

ванны травления аналогична чистке ванны обезжиривания.

6 ПРИГОТОВЛЕНИЕ ЭЛЕКТРОЛИТА ФОСФАТИРОВАНИЯ.

Применяемые материалы:

Концентрат КПМ-2-ТУ 113-07-45-10-88;

Натрий едкий-ГОСТ2263-79.

-взять расчетное количество КПМ-2,

-залить в ванну фосфатирования и довести до рабочего уровня конденсатом

или дистиллированной водой,

-перемешать.

-нагреть до температуры 65-80С, но не выше, иначе выпадет в осадок цинк,

-приступить к фосфатированию. Первая, а возможно и вторая загрузка

деталей пойдет на проработку ванны.

7 ПОРЯДОК ПОДДЕРЖАНИЯ ВАНН В РАБОЧЕМ СОСТОЯНИИ

1. Добавку химикатов в ванну производить по мере необходимости расчетным

количеством согласно данным анализа.

2. Корректирование pH и поддержание его в технологических пределах

производить добавлением в ванну небольших количеств серной кислоты, если

требуется понизить pH; или растворенного в воде каустика если требуется

повысить pH. При нормальной работе ванны pH электролита стремится к

увеличению.

3. По мере срабатывания анодов необходимо заменить их новыми или

подвешивать дополнительные аноды.

4. Аноды завешивать в чехлах из ткани “бельтинг”. Чехлы из

“бельтинга”бывшие в употреблении подвергаются обработке в 10% растворе

серной кислоты при температуре 40С0 с последующей промывкой.

5. Аноды в ванну завешивать так. чтобы их подвесные крючки не касались

электролита даже при перемешивании.

6. Анодные штанги и анодные крючки промывать водой из шланга 1 раз в смену.

Катодные штанги по мере загрязнения чистить наждаком и смывать

водой. Анализ ванн фосфатирования на вредные примеси производить 1 раз в

месяц.

8 ЧИСТКА ВАНН И ЭЛЕКТРОЛИТОВ

1. На всех ваннах не реже одного раза в неделю чистят штанги и аноды

железной щеткой и водой.

2. Промывные воды чистят по мере загрязнения , но не реже 1-го раза в

месяц.

3. Электролиты фильтруют через бязь по мере загрязнения, но не реже 1-го

раза в месяц.

4. Электролиты не подлежащие корректировке, заменять по мере загрязнения

и истощения.

4.1 Электролит обезжиривания заменять но не реже 1-го раза в месяц

ания заменять но не реже 1-го раза в месяц.

9 НЕПОЛАДКИ В РАБОТЕ ВАННЫ ФОСФАТИРОВАНИЯ

|Характер неполадок |Причины неполадок |Устранение |

|1. фосфатная пленка |Недодержка по времени |Сравнить пленку в 10-15%|

Страницы: 1, 2, 3, 4