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1、电镀生产线电气控制线路的设计与调试毕业设计目 录第一章 电镀生产线简介81.1电镀生产线81.1.1电镀的原理81.2电镀发展史91.3电镀生产的基本工序91.3.1电镀的方式101.4 电镀故障预防措施121.4.1 原因分析121.4.2采取措施12第二章 电气原理图142.1时间继电器142.1.1时间继电器原理152.1.2时间继电器工作原理分析152.1.3时间继电器类型及特点152.2中间继电器172.2.1结构及原理1823交流接触器192.3.1基本组成202.3.2工作原理202.3.3使用接法202.3.4型号划分202.3.5基本分类21第三章 电镀生产线设计的电路图22
2、第四章 心得体会24参 考 文 献25 .专业.专注. 第1章 电镀生产线简介1.1电镀生产线 指为了完成工业产品电镀工艺过程中所有电镀设备的的统称，电镀工艺是必须按照先后顺序来完成，电镀生产流水线，也叫电镀流水线。科嘉达电镀生产线包括全自动电镀生产线和手动、半自动电镀生产线。电镀生产线按照电镀方式来又可以分为挂镀生产线、滚镀生产线、连续镀、刷镀生产线等等。 科嘉达手动电镀生产线适用于贵金属电镀，如镀镍、镀银、镀金等，包括整套工艺的电镀槽、水槽以及生产线周边的电镀设备（包括整流电源、高精度耐酸碱电镀过滤机、隧道烘干炉、燃油加热炉、工业纯水机、冷冻机以及废气处理抽风系统）。手动电镀生产线设计布局
3、灵活，占地面积较小，可同时具有2至3个工艺流程，能满足多种零件的电镀工艺。电镀的材料要求镀层大多是单一金属或合金，如钛靶、锌、镉、金或黄铜、青铜等；也有弥散层，如镍-碳化硅、镍-氟化石墨等；还有覆合层，如钢上的铜-镍-铬层、钢上的银-铟层等。电镀的基体材料除铁基的铸铁、钢和不锈钢外，还有非铁金属，如ABS塑料聚丙烯、聚砜和酚醛塑料，但塑料电镀前，必须经过特殊的活化和敏化处理。电镀的原理在盛有电镀液的镀槽中，经过清理和特殊预处理的待镀件作为阴极，用镀覆金属制成阳极，两极分别与直流电源的负极和正极联接。电镀液由含有镀覆金属的化合物、导电的盐类、缓冲剂、pH调节剂和添加剂等的水溶液组成。通电后，电镀
4、液中的金属离子，在电位差的作用下移动到阴极上形成镀层。阳极的金属形成金属离子进入电镀液，以保持被镀覆的金属离子的浓度。在有些情况下，如镀铬，是采用铅、铅锑合金制成的不溶性阳极，它只起传递电子、导通电流的作用。电解液中的铬离子浓度，需依靠定期地向镀液中加入铬化合物来维持。电镀时，阳极材料的质量、电镀液的成分、温度、电流密度、通电时间、搅拌强度、析出的杂质、电源波形等都会影响镀层的质量，需要适时进行控制。电镀的要素电镀的要素： 1.阴极：被镀物，指各种接插件端子。 2.阳极：若是可溶性阳极，则为欲镀金属。若是不可溶性阳极，大部分为贵金属（白金，氧化铱）。 3.电镀药水：含有欲镀金属离子的电镀药水。
5、 4.电镀槽：可承受，储存电镀药水的槽体，一般考虑强度，耐蚀，耐温等因素。 5.整流器：提供直流电源的设备。电镀发展史 (1) 直流发电机阶段这种电源耗能大、效率低、噪声大已经被淘汰。(2) 硅整流阶段是直流发电机的换代产品，技术十分成熟，但效率低，体积大，控制不方便。目前，仍有许多企业使用这种电镀电源。(3) 可控硅整流阶段是目前替代硅整流电源的主流电源，具有效率高、体积小、调控方便等特点。随着核心器件可控硅技术的成熟与发展该电源技术日趋成熟，已获得广泛应用。(4) 晶体管开关电源即脉冲电源阶段脉冲电镀电源是当今最为先进的电镀电源，它的出现是电镀电源的一次革命。这种电源具有体积小、效率高、性
6、能优越、纹波系数稳定而且不易受输出电流影响等特点。脉冲电镀电源是发展的方向，现已开始在企业中使用。1.2电镀生产的基本工序(磨光抛光)上挂脱脂除油水洗(电解抛光或化学抛光)酸洗活化(预镀)电镀水洗(后处理)水洗乾燥下挂检验包装电镀生产的工作条件电镀工作条件是指电镀时的操作变化因素，包括：电流密度、温度、搅拌和电源的波形等。任何镀液都有一个获得良好镀层的电流密度围，获得良好镀层的最小电流密度称电流密度下限，获得良好镀层的最大电流密度称电流密度上限。一般来说，当阴极电流密度过低时，阴极极化作用小，镀层的结晶晶粒较粗，在生产中很少使用过低的阴极电流密度。随着阴极电流密度的增大，阴极的极化作用也随之增
7、大(极化数值的增加量取决于各种不同的电镀溶液)，镀层结晶也随之变得细致紧密；但是阴极上的电流密度不能过大，不能超过允许的上限值(不同的电镀溶液在不同工艺条件下有着不同的阴极电流密度的上限值)，超过允许的上限值以后，由于阴极附近严重缺乏金属离子的缘故，在阴极的尖端和凸出处会产生形状如树枝的金属镀层、或者在整个阴极表面上产生形状如海绵的疏松镀层。在生产中经常遇到的是在零件的尖角和边缘处容易发生“烧焦”现象，严重时会形成树枝状结晶或者是海绵状镀层。当其它条件不变时，升高溶液的温度，通常会加快阴极反应速度和离子扩散速度，降低阴极极化作用，因而也会使镀层结晶变粗。但是不能认为升高溶液温度都是不利的，如果
8、同其它工艺条件配合恰当，升高溶液温度也会取得良好效果。例如升高温度可以提高允许的阴极电流密度的上限值，阴极电流密度的增加会增大阴极极化作用，以弥补升温的不足，这样不但不会使镀层结晶变粗而且会加快沉积速度，提高生产效率。此外还可提高溶液的导电性、促进阳极溶解、提高阴极电流效率(镀铬除外)、减少针孔、降低镀层应力等效果。搅拌会加速溶液的对流，使阴极附近消耗了的金属离子得到及时补充和降低阴极的浓差极化作用，因而在其它条件相同的情况下，搅拌会使镀层结晶变粗。 采用搅拌的电镀液必须进行定期或连续过滤，以除去溶液中的各种固体杂质和渣滓，否则会降低镀层的结合力并使镀层粗糙、疏松、多孔。电镀生产中常用的电源有
9、整流器和直流发电机，根据交流电源的相数以及整流电路的不同可获得各种不同的电流波形。例如单相半波、单相全波、三相半波和三相全波等。实践证明，电流的波形对镀层的结晶组织、光亮度、镀液的分散能力和覆盖能力、合金成分、添加剂的消耗等方面都有影响，故对电流波形的选择应予重视。目前除采用一般的直流电外，根据实际的需要还可采用周期换向电流及脉冲电流。电镀的方式电镀分为挂镀、滚镀、连续镀和刷镀等方式，主要与待镀件的尺寸和批量有关。挂镀适用于一般尺寸的制品，如汽车的保险杠，自行车的车把等。滚镀适用于小件，如紧固件、垫圈、销子等。连续镀适用于成批生产的线材和带材。刷镀适用于局部镀或修复。电镀液有酸性的、碱性的和加
10、有铬合剂的酸性及中性溶液，无论采用何种镀覆方式，与待镀制品和镀液接触的镀槽、吊挂具等应具有一定程度的通用性。1.3 电镀故障预防措施1.3.1 原因分析(1)严防镀液加温过高。当镀液加温过高时，镀液会加速蒸发和分解，气雾中含有高浓度的溶质成分。这时会严重污染环境，尤其是酸、碱气雾，氰化物和铬雾对环境的影响和人体危害会更大。2)严格防止镀液被排风机吸走。当排风机配备不当(规格过大)，镀液液位过高(离槽沿过近)，这时镀液容易被吸走，在槽盖未启开之前尤为严重，既引起环境污染，又会造成镀液损耗，出现这种情况时要及时采取措施予以解决，如降低镀液液位，调整吸风口宽度，在室外的排风机之前的管道下方设一个集液
11、器，以便收集吸入的镀液或冷凝水。(3)减轻镀液大处理时的损耗。镀液大处理过程中若不加以注意，则镀液的损耗量是相当大的，通常的损耗量达2%3%，即1000L镀液经处理之后往往需补充2030L纯净水，及相应的化工材料，才能恢复到原来的液位和原来的浓度，操作时若能细心一点，机械过滤与手工过滤相配合，让镀液尽可能由槽底的沉淀物中滤出来，则可大大减轻镀液的损耗，从而既节省材料的损耗，又能大大改善对环境的污染程度。(4)防止镀槽、加温(冷却)管渗漏造成污染。电镀槽或加温(冷却)管渗漏往往会造成严重污染，其渗漏原因随制造材料及不同镀种各有区别。1.3.2采取措施1预防方法：在靠近阳极的槽壁竖块耐温玻璃或塑料
12、板，起到隔断阳极板与槽衬的接触，减轻腐蚀机会。补救方法：在铁质外壳槽的液位以下35cm处钻个声l15mm的小孔，当衬铅槽(也包括衬塑料槽)损坏时，镀铬溶液即会由此射出，通过这一信号即可知道衬槽已损坏，可当即进行修复，从而可以避免更大事故的发生。2铅质加温(降温)管的渗漏原因及预防方法。铅质加温(降温)管的渗漏原因与铅质衬槽渗漏有某些相似，但它还有因承受压力引起膨胀而造成损裂的可能，铅管渗漏对环境的危害同样很厉害，一旦渗漏即有可能使槽溶液随蒸汽或水射出槽外，若回汽回人锅炉，则危害性更大，有可能为此而毁坏锅炉而发生更大事故。3塑料镀槽渗漏原因及预防方法。塑料镀槽渗漏多由焊接质量欠佳引起，其中也不排
13、除使用时人为因素。第2章 电气控制线路的设计2.1电气控制线路原理设计电气控制系统设计的基本任务是根据控制要求设计、编制出设备制造和使用维修过程中所必须的图纸、资料等。图纸包括电气原理图、电气系统的组件划分图、元器件布置图、安装接线图、电气箱图、控制面板图、电器元件安装底板图和非标准件加工图等，另外还要编制外购件目录、单台材料消耗清单、设备说明书等文字资料。电气控制系统设计的容主要包含原理设计与工艺设计两个部分，以电力拖动控制设备为例，设计容主要有：1、原理设计容电气控制系统原理设计的主要容包括：（l）拟订电气设计任务书。（2）确定电力拖动方案，选择电动机。（3）设计电气控制原理图，计算主要技
14、术参数。（4）选择电器元件，制订元器件明细表。（5）编写设计说明书。电气原理图是整个设计的中心环节，它为工艺设计和制订其他技术资料提供依据。2、工艺设计容工艺设计的主要目的是便于组织电气控制装置的制造，实现电气原理设计所要求的各项技术指标，为今后的设备、维修提供必要的图纸资料。工艺设计的主要容包括：（1）根据已设计完成的电气原理图及选定的电器元件，设计电气设备的总体配置，绘制电气控制系统的总装配图及总接线图。总图应反映出电动机、执行电器、电气箱各组件、操作台布置、电源及检测元件的分布状况和各部分之间的接线关系与连接关系与连接方式，这一部分的设计资料供总体装配调试及日常维护使用。（2）按照电气原
15、理框图或划分的组件，对总原理图进行编号，绘制各组件原理电路图，列出各组件的元件目录表，并根据总图编号标出各组件的进出线号。（3）根据各组件的原理电路及选定的元件目录表，设计各组件的装配图（包括电器元件的布置图和安装图）、接线图，图中主要反映各电器元件的安装方式和接线方式，这部分资料是各组件电路的装配和生产管理的依据。（4）根据组件的安装要求，绘制零件图纸，并标明技术要求，这部分资料是机械加工和对外协作加工所必需的技术资料。（5）设计电气箱，根据组件的尺寸及安装要求，确定电气箱结构与外形尺寸，设置安装支架，标明安装尺寸，安装方式，各组件的连接方式，通风散热及开门方式，在这一部分的设计中，应注意操作维护的方便与造型的美观。（6）根据总原理图、总装配图及各组件原理图等资料，进行汇总，分别列出外购件清单、标准件清单，以及主要材料消耗定额，这部分是生产管理和成本核算所必须具备的技术资料。（7）编写使用说明书。在实际设计过程中，根据生产机械设备的总体技术要求和电气系统的复杂程度，可对上述步骤作适当的调整及修正。电气控制线路设计的原则1最大限度地满足机电设备对电气控制线路的要求；电气控制系统是为整个生产机械设备及其工艺过程服务的因此，在设计之前，首先要弄清楚生产机械设备
