门铰链电镀黑镍工艺设计毕业论文

2011 级课程设计题目： 门铰链电镀黑镍工艺设计(B) 专 业 名 称 金属材料工程（腐蚀与防护）班 级 学 号 学 生 姓 名 指 导 教 师 评 分 日 期 科技学院 2011 级专业课程设计任务书班 材料与工程 系 金属材料工程 专业类 学生： 日期： 自 至 指导教师： 系主任： I、专业课程设计题目：门铰链电镀黑镍工艺设计(B)II、专业课程设计任务及设计 技术要求：1 材料：45#钢制门铰链，年产量 150 万件2 工艺：电镀镍 3-4m 电镀铜 1-2m电镀黑镍 23m3 完成工艺平面布置图一张（A3 ）；4 编制生产说明书，编制工艺规程。III、专业课程设计进 度：1. 2.5 周查资料并完成以上设计工作内容2. 第 4 周周二上午交初稿，周五交正式稿门铰链电镀黑镍工艺设计前 言镍是一种银白略带为黄色的金属，金属镍自身具有很高的化学稳定性，在空气中与氧作用形成钝化膜，是镍镀层具有良好的抗大气腐蚀性。镍镀层也有良好的塑性，易滚压与压延，同时具有较高的硬度，所以镍镀层常用于镀覆外科器械、印刷业中铅及铜锌样板表面处理以及塑料模具电铸等，由传统的防护-装饰镀层发展到功能性镀层。然而黑镍不同于黒铬和锌的黑色钝化。镀黑镍具有优良的深度能力，因而形状复杂的零件镀是最合适的。黑镍还具有特殊的装饰效果，经抛光后的黑镍能达到乌黑光亮的表面，用于工艺品或装饰件上更为美观。按照电镀液种类，电镀镍工艺包括硫酸盐、硫酸盐-氯化物、氯化物等；按照镀层外观可分为暗镍，半光亮镍、光亮镍、黑镍、沙镍等；按照镀层功能分；分为保护镍、装饰镍、耐磨性镍、电铸、镍封闭等。电镀黑镍是采用硫酸镍、硫酸锌、硫氰酸铵、硫酸镍铵为试剂，在电镀过层中，硫氰酸离子中的硫转化为硫离子，并与镍生成黑色的硫化镍。硫氰酸盐的分解产物则是镀层中有机物的主要来源。在钢铁上直接镀黑镍，镀层的结合力差，可用镀铜层来作为中间层，但耐蚀性不够好。最好是用镀锌层作为中间层来提高结合力和耐蚀性。门铰链电镀黑镍工艺设计门铰链电镀黑镍工艺设计II目 录一、工艺设计说明书 .11 设计依据 .11.1 工件名称、材质和尺寸 .11.2 车间生产任务及生产纲领 .11.3 工作制度和年度基数 .11.4 主要工序时间计算 .22. 生产线布置 .22.1 工艺流程 .22.2 生产线的确定 .23 挂具的设计 .43.1 挂具材料的选择 .43.2 挂具的结构 .43.3 吊钩 .53.4 提杆、主杆、支杆 .53.5 挂钩 .53.6 挂具的尺寸设计 .54 槽体大小的设计 .64.1 依据 .64.2 中心槽的选择 .64.3 中心槽尺寸的计算 .64.4 槽体宽度计算 .64.5 槽体高度计算 .74.6 零件之间的距离 .74.7 镀槽数量的计算 .85. 动力消耗 .85.1 水质的要求 .95.2 水压的要求 .95.3 水温的要求 .95.4 排水 .95.5 用水量的计算 .95.6 蒸汽消耗 .105.7 致冷量的计算 .135.8 冷却水量的计算 .135.9 压缩空气量的计算 .146 电的消耗 .156.1 电力消耗的计算 .156.2 电镀车间设备的要求 .167 主要工艺设备的采用及计算 .178 给水排水管道与防腐 .189 车间面积、生产人员组成 .2110 电镀产生对环境的影响 .2311 安全卫生及三废处理 .23门铰链电镀黑镍工艺设计III12 经济指数 .25二、生产说明书 .261 主要工序内容及适用范围 .261.1 主要工序 .261.2 适用范围 .262 引用标准文件 .263 工艺流程 .264 工序说明 .264.1 化学除油 .264.2 酸侵蚀 .274.3 活化 .274.4 电镀镍 .284.5 电镀铜 .324.6 电镀黑镍 .364.7 钝化 .394.8 烘干 .394.9 入库 .395 槽液分析方法 .395.1 镀镍液主要成分的分析方法 .395.2 镀镍液杂质的分析 .416 不合格镀层退除方法 .416.1 不合格镀镍层的退除方法 .416.2 不合格镀铜层退除方法 .42参考文献 .43西南交通大学本科毕业设计（论文） 第 1 页1一、工艺设计说明书1 设计依据1.1 工件名称、材质和尺寸门铰链、45 #钢、单个工件尺寸：长宽厚=80mm50mm10mm形状：长方形工件表面积：8cm5cm2=80cm 2年产量：150 万件使用环境：灰尘，盐分以及湿度相对中等的室内。1.2 车间生产任务及生产纲领（1）车间生产任务年产量：每年 150 万件，若考虑返修和报废，按 5%计算，则实际年产量为157.5 万件（2）生产纲领本车间负责对 45#钢制门铰链进行电镀黑镍工艺1.3 工作制度和年度基数（1）工作制度：采用双班制，每班工作 8 小时（2）工作天数：253 天（除去双休日，一些法定节日）（3）工人年时基数为全年时间和扣除病、产、事假及探亲等时间损失后的有效工作时间：25316 （25316）7%3765h （7%为工人年时基数损失率）（4）设备年时基数（单班制）为全年工作时间扣除设备检修及其他原因引起的停工时间：2538（2538）4%1943 h（4%为设备年时基数损失率）（5）年产量：157.5 万件日产量：1575000/2536226 件每小时：6226/16390 件西南交通大学本科毕业设计（论文） 第 2 页21.4 主要工序时间计算T=(60d)/(cJkk)(min)式中注：T电镀时间(min)； P镀层金属密度(g/cm 3)；d镀层厚度(m)； c电化当量(g/Ah)；Jk阴极电流密度(A/dm 2)；k阴极电流效率(%)已知镀层要求厚度为：镀镍层 3m；镀铜层 2m；黑镍层 2m。根据公式以及镀层厚度要求计算得到主要工序的电镀时间为：镀亮镍: t=(608.93)/(1.095295)=7.7 min镀黄铜: t=(608.92)/(1.186295)=4.8 min镀黑镍：t=(608.52)/(1.1961.570)=8.0min钝 化: 13.0 min由计算可知，工艺流程中，时间最长的工序为 13.0 分钟，采用每 15 分钟电镀一批零件，一小时电镀四批，每一批 4 挂，每挂 25 个零件。2. 生产线布置2.1 工艺流程半成品检验上挂具碱性化学除油热水洗冷水洗酸侵蚀冷水洗活化冷水洗镀镍冷水洗镀铜冷水洗活化冷水洗镀黑镍冷水洗钝化冷水洗热水洗干燥烘干下挂具检验包装入库2.2 生产线的确定(1) 生产节拍T=FK60/A=194380%60/1575000=0.059/件式中注：T生产节拍时间（min/件，min/挂）；西南交通大学本科毕业设计（论文） 第 3 页3F设备年时基数（ h）；K负荷的不均衡因数（设备利用系数）目前在我国一般为 80%90%，在发达国家一般大于 90%，本车间区 80%A年纲领（台/a，挂具/a）(2) 线速度v=Ad/FK60=6476810010-3/194385%60=0.56（m/min）式中注：v输送机的计算速度（线速度）（m/min）A年纲领挂具数（挂/年）d挂钩之间的间距（mm）F设备年时基数 (h) K设备利用系数(0.80.9)(3) 生产线的选择在本工艺中采用直线吊车式电镀自动生产线。1) 自动线吊车：吊车采用双钩吊车，可以缩短吊车水平行走的空程时间。吊车行走速度取15m/min，吊钩升降速度选取10m/min，制动方式选取直流能耗制动，主动轮与从动轮的轮距选用1.5m。自动线上有三台吊车连续运行。2) 自动线轨道：轨道采用工字钢与轻型钢轨组合形式。3) 自动线的控制系统：该系统由手动控制系统及程序自动控制系统两部分组成，在调试、检修、事故处理及吊运阳极板时采用手动控制，进行其他工作时采用自动控制。(4) 镀槽种