Производство гальванических фосфатных покрытий стальных деталей на базе гальванического цеха завода "Точмаш"
КАЗАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ НИВЕРСИТЕТ
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 НИВЕРСИТЕТ
Утверждаю
Зав.кафедрой ТЭП
“” 2001 г.
ЗАДАНИЕ
на курсовое проектирование
студентке Кушминой Г.Ш.
1. :
“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:
втоматизация 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
TOC o "1-3" 1. ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
1.1. ХАРАКТЕРИСТИКА ДЕТАЛЕЙ
1.2. ТЕХНИЧЕСКИЕ СЛОВИЯ 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.НЕПОЛАДКИ 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.ПРОДОЛЖИТЕЛЬНОСТЬ 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
ппарат
Уровень
Вид автоматизации
4.3. КОНТУР РЕГУЛИРОВАНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ
4.4. КОНТРОЛЬ рH
4.5. КОНТРОЛЬ РАСХОДА ВОДЫ
4.6. КОНТУР КОНТРОЛЯ И РЕГУЛИРОВАНИЯ РОВНЯ
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 СЛОВИЙ 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.Медведе
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 технологи
(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 казания 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 казания (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 .
1.7.6. ПОРЯДОК ПОДДЕРЖАНИЯ ВАНН В РАБОЧЕМ СОСТОЯНИИ/h3>
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 величению.
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 потреблении подвергаются обработке в 10% растворе серной кислоты при температуре 4С0 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.
1.7.7. 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
ния заменять но не реже 1-го раза в месяц.
1.7.8 НЕПОЛАДКИ В РАБОТЕ ВАННЫ ФОСФАТИРОВАНИЯ
|
Характер неполадок |
Причины неполадок |
Устранение |
|
1. фосфатная пленка очень тонка; при погружении деталей в воду сквозь нее просвечивает металл. |
Недодержка по времени при фосфатировании. |
Сравнить пленку в 10-15% растворе серной кислоты и повторить процесс с нужной выдержкой. |
|
2.крупнокристалличность и слабо коррозионная стойкость пленки. |
Подготовка произведена методом травления. |
Заменить травление зачисткой или после травления промыть в содовом растворе. |
|
3.после высыхания пленка имеет грязный налет солей. |
Фосфатирование вели с взмученным осадком КПМ-2 |
Детали не должны касаться дна ванны, процесс нельзя вести в кипящем растворе. |
|
4. в отверстиях и внутренних полостях фосфатная пленка отсутствует. |
Образование воздушных или водородных “мешков”. |
Изменить расположение деталей и применять встряхивание. |
1.8.
КОНТРОЛЬ КАЧЕСТВА ПОКРЫТИЙ. ПЕРЕДЕЛ БРАКА/h2>
1. Метод контроля внешнего вида покрытий.
Метод основан на выявлении дефектов поверхности покрытия внешним осмотром и применении для деталей любой формы и габаритных размеров.
Контроль проводят осмотром деталей невооруженным глазом в помещении с освещенностью не менее 300 к на расстоянии 25 см от контролируемой поверхности.
Необходимость применения оптических приборов с казанием кратности величения должна быть оговорена в технической документации на изделие.
2. Методы контроля прочности сцепления покрытий.
Метод нанесения сетки царапин применяют для определения прочности сцепления покрытий, толщиной не более 20 мкм. На поверхности контролируемого покрытия стальным острием наносят 4-6 параллельных линий глубиной до основания металла на расстоянии от 2.0 до 3.0 мм друг от друга и 4-6 параллельных линий, перпендикулярных к ним.
Линии проводят в одном направлении. На контролируемой поверхности не должно наблюдаться отслаивания покрытия.
2. Методы контроля защитных свойств неметаллических неорганических покрытий.
При применении метода погружения детали погружают в испытательный раствор.
Фосфатные покрытия на стали, предназначенные для наполнения маслами и смазками, контролируют погружением детали в раствор № 47.
№ раствора –47;
Вид покрытия – фосфатное;
Основной металл – сталь, чугун;
Компоненты: натрий хлористый;
Концентрация: 30 г/л;
Время выдержки – 15 мин.
Признак неудовлетворительного покрытия: Появление точек коррозии основного металла.
2. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ РАСЧЕТЫ
Обезжиривание 7-10 мин
Промывка 2-3 мин
Травление 0.5-3 мин
Фосфатирование 20 мин
2.2.
РАБОЧИЕ ПАРАМЕТРЫ ОСНОВНОГО ОБОРУДОВАНИЯ
2.2.1. ГАБАРИТЫ ВАНН
Длина ванны Lвн = 630мм
Внутренняя ширина ванны:
Wвн = n W1 + (n —1)W2 + 2W3, м, где:
n — количество подвесок, завешивающих на одной штанги, шт;
W1— размер подвески по ширине ванны, м;
W2— расстояние между подвесками в ванне, м;
W3— расстояние между внутренней стенкой продольного борта ванны и краем подвески, м;
W = 0,1—0,15 м.
Внутренняя ширина ванны фосфатирования
Wвн =1 х 0.26 + 2 х 0.15 = 0.56мм = 560м.
Высот ванны:
Hвн = h1 + h2 = h1 + h2 + h3 + h4, м,
где:
h1 —высот ровня электролита, м;
h2 —высот подвески без подвесного крюка, м;
h1 —расстояние от дна ванны до нижнего края подвески, м, h = 0,15 —0,3м;
h2 —высот электролита над верхним краем подвески, м, h = 0,02 —0,05м;
h3—расстояние от поверхности зеркала электролита до верхнего края бортов ванны, м, h = 0,1 —0,15м;
Hвн = 0,8 + 0,1 + 0,02 + 0,1 = 1,02 м = 1020мм.
По ГОСТ 23738-75 выбераем ванну размерами:
Wвн = 560мм;
Lвн = 630мм;
Hвн = 1020мм.
Полная вместимость ванны 1 кг.
2.5.ПРОДОЛЖИТЕЛЬНОСТЬ ПРОЦЕССА/h2>
|
Наименование оборудования |
Электрохими –ческая ванна |
ФОСФАТИРОВАНИЕ |
|
Внутренние размеры, мм |
Lвн,Wвн,Hвн |
560х630х1020 |
|
Общий объем покрытия, м2 |
V |
545.8 |
|
Величина загрузки еденицы оборудования, м |
Y |
0.9 |
|
Количество за грузок, шт |
|