【精品】年产3000吨精密有色金属铸件技术改造项目可行性研究报告 (3).pdf

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1、辽宁省机械研究院 1 1 1、项目概况及项目重要性和必要性项目概况及项目重要性和必要性 1.11.1 项目概况项目概况 1.1.11.1.1 项目名称及项目承办单位项目名称及项目承办单位 项目名称：年产 3000 吨精密有色金属铸件技术改造项 目 项目承办单位：阜新德正铸造有限公司 企业法定地址：阜新市经济技术开发区 E 路西 14 路南 企业法定代表人：杨秀丽 项目资金申请报告编制单位：辽宁省机械研究院（工程 咨询资格证书编号：工咨甲 1031408002） 1.1.21.1.2 编制依据编制依据 1）阜新德正铸造有限公司委托编制项目资金申请报告 的合同。 2）阜新德正铸造有限公司提供的有关

2、基础资料。 3）省技改财政资金项目管理程序项目资金申请报告 编制要点 。 4）建设项目经济评价方法与参数（第三版） 。 1.1.31.1.3 编制范围编制范围 本项目资金申请报告编制范围： 1）项目概况及项目重要性和必要性 2）项目申报单位基本情况 辽宁省机械研究院 2 3）市场、技术分析 4）项目改造方案 5）环境保护、资源综合利用、节能措施 6）项目总投资及资金筹措方案 7）项目经济、社会效益分析 8）申请贴息资金的主要原因和政策依据 1.1.41.1.4 项目概况项目概况 1）项目主要建设内容 建设年产 3000 吨精密有色金属铸件生产基地,新建精密 有色金属铸件生产线一条,购置主要生产

3、设备 48 台（套） 。 新建生产厂房及附助生产设施 9326 ，建设科研综合楼及 办公楼 5760 ，并对厂区进行亮化、绿化。 2）项目建设期 建设期为 1.5 年。 3）项目生产纲领 达产年，企业可年产年产精密有色金属铸件 3000 吨。 4）项目投资 项目总投资估算值为 4930 万元，其中建设投资 4600 万 元，建设期借款利息 65.7万元， 铺底流动资金330万元。 辽宁省机械研究院 3 5）项目主要经济指标 主要技术经济指标表 序号指标名称单位数量备注 1建设规模 精密有色金属铸件吨/年3000 2厂区占地面积平方米22280 原有建筑面积平方米 新建建筑面积平方米15086

4、3职工人数人200新增人员 其中：生产工人人160 工程技术、管理人 员 人40 4燃料、动力消耗 水吨/年7000 电能10 4kwh/年 218 5工作制度班二 6项目总投资万元4930 其中：建设投资万元4600 铺底流动资金万元330 7资金来源 固定资产银行贷款万元2000 固定资产企业自有 资金 万元2930 流动资金贷款万元 辽宁省机械研究院 4 流动资金自有万元 8年平均收入万元11445 9年平均利润总额万元1221 10投资收益率%21.43 11财务内部收益率%18.05税后指标 12 财 务 净 现 值 （I=10%） 万元4559税后指标 13投资回收期年6.08含建

5、设期 1年 14借款偿还期年4.82 1.21.2 项目建设的重要性和必要性项目建设的重要性和必要性 1.2.11.2.1 项目项目提出的提出的背景背景 振兴东北老工业基地是党中央、国务院提出的重要战略， 辽宁是我国著名的重工业基地，同时汇集了沈飞、金杯、朝 柴等大型企业，在我国制造业的发展中有着举足轻重的作 用。振兴东北老工业基地战略的提出，为东北的发展提供了 历史的难得机遇。 铸造和锻造是装备制造行业的基石，对我国国民经济发 展起着重要的作用。在汽车、造船、纺织、电力装备制造等 支柱产业中，铸件都占有较大的比重。据我国 2020 年的经 济预测，今后我国每年需约 10 万吨铸锻件，铸锻件行

6、业面 辽宁省机械研究院 5 临着巨大的发展空间。本项目生产的精密有色金属铸件产 品，主要是汽车的配套件，同时几乎涉及所有工业门类，应 用范围极其广泛。 辽宁省是全国重工业基地之一，省委、省政府就加速推 进辽宁装备制造业发展强调了三点意见：一要抓住战略机 遇，发挥自身优势，肩负起用中国装备支撑中国制造的光荣 使命，要充分认识发展辽宁装备制造业的基础、优势和发展 辽宁装备制造业的有利条件。二要明确发展思路，突出工作 重点，推进装备制造业跨越式发展，发挥比较优势，依托重 点企业和地区，实现全面均衡发展。三要以改革开放和科技 进步为动力，提升我省装备制造业的整体实力，加大改革力 度，消除体制障碍，为装

7、备制造业发展创造良好环境。 “十一五”期间，辽宁装备制造业要乘势而上，加快发 展， 在优势领域集中力量发展技术密集型产业， 实现由引进、 消化、吸收到与国外大公司联合设计、联合制造的转变，最 终形成自主开发的能力。积极扩大产品出口，在参与国际竞 争的过程中，全面提高整体素质和竞争力,以实现辽宁装备 中国、辽宁装备世界的战略目标。到 2010 年，装备制造业 的设计技术、制造工艺、产品技术水平达到全国一流水平和 当代国际先进水平。建立健全多层次的技术创新体系，重点 企业建立起由一流技术人才领军，能开展国际先进水平技术 开发的研发机构和技术中心。装备制造业工业增加值达到 辽宁省机械研究院 6 12

8、00 亿元，年均增长 17.2%，经济总量位居全国前列，建成 具有较强国际竞争力的现代化装备制造业基地。 辽宁省在老工业基地调整改造与振兴的规划中,把汽车 作为调整改造的切入点之一，重点选择了装备制造业的三个 重点方面：一是交通运输设备，二是重大成套设备，三是军 事装备。在交通运输设备方面，汽车是重点发展产品，其次 是船舶、机车、飞机等产品。在重点发展车桥、曲轴、安全 气囊、汽车座椅、轮毂、减震器、活塞、发电机、起动机、 制动器、传动轴、内饰件、汽车轴承、增压器、动力转向器、 汽车弹簧等一批汽车零部件产品,为省内外汽车、发动机重 点企业配套，加快发展零部件产业聚集区,积极吸纳日本、 韩国、美国

9、及欧洲零部件的产业转移,扩大产品出口，提升 我省汽车零部件的竞争力，压铸生产将是十分重要的部分之 一。 阜新地区由于资源枯竭，正在进行经济转型，这已经得 到了国务院的高度重视。现在阜新已经被国务院列为全国资 源枯竭型城市经济转型试点市。该项目符合国家支持发展产 业， 项目实施是按照 “大项目-产业链-产业集群-产业基地” 的发展模式，在振兴东北和辽宁的大战略下，作为我省和阜 新市装备制造产业提升和强大的项目源。借助全省 55 户重 点企业名单中的 21 户装备制造企业，和全国同行业排头兵 企业创造的资源条件以及2010年我省汽车生产能力达到127 辽宁省机械研究院 7 万辆，车用发动机达到 1

10、75 万台的市场环璄，在汽车制造行 业是典型流水线生产和离散型制造格局的特征生产中，在细 分市场中增加一席之地。对阜新地方经济的发展，将会起到 积极的促进作用。这对于东北老工业振兴、推动汽车、钢铁、 家电等行业的发展，促进劳动就业，具有重要意义。 1.2.21.2.2 项目建设的重要性和必要性项目建设的重要性和必要性 装备制造业是为国民经济和社会发展各部门提供技术装 备工业的总称，代表着一个国家科技进步水平和社会进步程 度。装备制造业所提供的产品包括金属制品业、普通机械制 造业、专用设备制造业、交通运输设备制造业等投资类机电 产品。 世界经济全球化与信息技术迅猛发展给经济发展带来深 刻影响，我

11、国加入世界贸易组织之后，经济、科技的发展已 完全融入国际大潮之中，辽宁装备制造业面临着诸多发展和 振兴的良好机遇，已经形成了有利于辽宁装备制造业发展的 良好环境。党的十六大明确提出：“支持东北地区等老工业 基地加快调整和改造，支持以资源开采为主的城市和地区发 展接续产业”的迫切要求，是实现国家经济社会协调发展的 重要战略举措。温家宝总理提出辽宁要建成全国乃至世界的 装备制造业基地，这为辽宁装备制造业振兴创造了前所未有 的历史机遇。 国际产业结构的调整转移趋势日益强劲，经济的全球化 辽宁省机械研究院 8 趋势使得世界各国之间的经济依存度日益提高，国际贸易大 幅度增长，其结果是：一方面发达国家由于

12、劳动成本不断上 涨，不得不将大批传统产业向发展中国家转移，以致力于高 科技、金融、服务行业的发展；另一方面，发展中国家将本 国的工业能力化作低成本的商品，外销欧美经济发达国家， 扣除运费以后开始盈利， 形成原始积累， 随后日渐发展进步， 甚至还有能力与经济发达国家竞争。 国际产业结构调整及向中国转移，使辽宁装备制造业有 可能在国际分工新的格局中确定自己的新位置。 我省具有承接国际产业转移得天独厚的优势。有丰富的、 素质较高、廉价的人力资源；有良好、稳定的社会环境；有 多种资源；基础设施日趋完善。以装备制造业为核心的制造 业是当前我省具备比较优势的产业，抓住国际产业结构调整 的机遇，是建设先进装

13、备制造业基地的一条现实途径。 推进与国际装备制造业对接，发展成套、重视中场、培 育服务的原则。要发挥优势，突出重点，加速发展一批在国 内外具有优势的产品，提高一批装备类产品的成套水平和能 力，培育一批具有新优势的高新技术产品;在发展整机的同 时,积极发展配套零部件和各种基础件产品；着力解决成套 能力薄弱的顽症，积极发展成套装备,培育 “轻型化”、高 技术的新型装备，大力发展零部件、元器件、中间材料等中 场产业，鼓励新型制造服务业的发展。 辽宁省机械研究院 9 巨大的国内外市场需求，国民经济的发展和产业升级， 为我省装备制造业提供了广阔的市场空间。 以汽车及零部件、船舶、轨道交通设备、飞机及零部

14、件 为代表的交通运输设备制造业，是我省具有比较优势的产 业，在核心制造技术等方面的综合实力居全国前列，拥有国 内同行业的排头兵企业。加速发展这批产品，将带动全省装 备制造业实现跨越式发展。到 2010 年，我省装备制造业工 业增加值达到 1200 亿元，年均增长 17.2% 。我省汽车生产 能力将达到 127 万辆，其中轿车 45 万辆；车用发动机达到 175 万台，争取进入全国前五位，经济总量位居全国前列， 建成具有较强国际竞争力的现代化装备制造业基地,因此, 本项目的建设是十分必要的。 2 2、项目申报单位基本情况项目申报单位基本情况 阜新德正铸造有限公司坐落于阜新经济开发区机械加 工园区

15、，占地面积 2.2 万多平方米，建筑面积 1.2 万多平方 米。公司注册资金 500 万元，资产总计 1900 万元，公司拥 有中高级以上研发专业人员 20 余名，专业从事各种有色金 属铸件和铸造设备及周边设备的研制、开发、生产、销售， 在有色金属铸造设备和工艺上拥有多项专利，在国内同行业 中处于领先地位。 公司具有高压铸造、重力铸造、低压铸造等各种有色金 属铸造工艺技术及设备。主要铸造设备有：160 吨800 吨 辽宁省机械研究院 10 系列高压压铸机、重力机、低压铸造机等设备。深加工设备 有：加工中心、数控车床、数控铣床及各种钻床。热处理设 备有：底卸式固熔处理设备、表面处理设备、喷砂、静

16、电喷 涂等。形成了可生产各种结构复杂，各种工艺要求的铝、锌、 镁、合金等高技术含量的铸件产品强大生产能力。 公司本着优化管理，以质取胜的原则。遵循“诚信经营、 技术创新、持续改进、追求卓越”的宗旨。在生产过程中， 从管理、工艺、质量把关，建立了完整的质量控制保证体系。 主要检测设备有：三坐标测量机、光栅摄谱仪、测氢仪、金 相分析仪、测温仪、及硬度拉伸机等；并于 2006 年 12 月通 过 ISO/TS16949 质量认证体系。 公司主要产品有各种泵体、泵盖、发动机缸盖、仪表壳 体、车门铸件、座椅扶手等铸件和低压铸造机、重力机、去 浇口机、去毛刺机、气密性试验机、机械手等有色金属铸造 设备及配

17、套设备；其中公司生产的各种低压铸造机、去毛刺 机、去浇口机在国内同业产品中具有很强的竞争能力，已占 有国内半数以上市场份额，并与国内多家知名轮毂制造企业 等建立了长期合作业务关系。 3 3、市场市场、技术分析技术分析 3.13.1 市场分析市场分析 3.1.13.1.1 铸造及铸造产品特性铸造及铸造产品特性 辽宁省机械研究院 11 铸造是将金属熔炼成符合一定要求的液体，并浇进铸型 里，经冷却凝固、清整处理后得到有预定形状、尺寸和性能 的铸件的工艺过程。铸造是现代机械制造工业的基础工艺之 一。 铸造金属是指铸造生产中用于浇注铸件的金属材料，它 一般以一种金属元素为主要成分，并加入其它金属和非金属

18、 元素而组成的合金，习惯上称铸造合金。主要有铸铁、铸钢 和铸造有色金属。 金属熔炼不仅仅是单纯的溶化，还包括冶炼过程，使浇 进铸型的金属在温度、化学成分和纯净度方面都符合预期的 要求。为此，在熔炼过程中要进行以质量控制为目的的各种 检查测试，液态金属在达到各项规定指标后方能允许浇注。 有时为了达到更高要求，金属液出炉后还要经炉外处理，如 脱硫、真空脱气、炉外精炼、孕育式变质处理等。 铸造按铸型分普通砂型和特种铸造。普通砂型有干砂 型、湿砂型和化学硬化砂型。特种铸造有天然矿产砂石，金 属型铸造等。 铸造是比较经济的毛坯成型方法，对于形状复杂的零件 更能显示出它的经济性。如汽车发动机的缸体和缸盖等

19、，有 些难以切削的零件，不用浇铸方法无法成形。 另外，铸造的零件在尺寸和重量方面适应范围很宽，金 属种类不受限制，零件在具有一般机械性能的同时，还具有 辽宁省机械研究院 12 耐磨、耐腐蚀、吸震等综合性能。是其它金属成形方法，如 锻、轧、焊、冲等所做不到的。因此，在机械制造业中用铸 造方法生产的毛坯零件，在数量和吨位上迄今仍是最多的。 压力铸造是在高压作用下，用液态或半液态金属，以较 高的速度充填压铸型腔，并在压力下成型和凝固而获得铸件 的方法。 其特点： 高压和高速充填压铸型是压铸的两大特点。 它常用的压射压力是从几千至几万 Kpa，充填速度约在 10 50m/s， 有时可达100m/s以上

20、, 充填时间很短， 一般在0.01 0.2 秒范围内。与其它铸造方法相比： 1）产品质量好。铸件产品尺寸精度高，光洁度好，强 度和硬度较好，但延伸率降低。尺寸稳定，互换性好，可压 铸薄壁复杂的铸件。 2）生产率高。如国产 J1113 型压铸机平均 8 小时可压 铸 500700 次。一付压铸型用于压铸铝合金，寿命可达数 万次以上，易于实现机械化和自动化。 3）经济效果优良。由于压铸件尺寸精确，表面光洁等 优点，一般不再进行机械加工而直接使用，或加工量很小， 所以既提高了金属的利用率，又减少了大量的加工设备和工 时。 3.1.23.1.2 国内外铸造业的发展和现状国内外铸造业的发展和现状 铸造是

21、人类掌握比较早的一种金属热加工工艺，已有 6000 年的历史。我国在公元前 17001000 年之间已进入了 辽宁省机械研究院 13 青铜铸件的全盛期， 工艺上已达到相当高的水平。 商朝重 875 公斤的司母戌方鼎，战国时期的曾侯已尊盘，西汉的透光镜 等都是古代铸造的代表产品。进入 20 世纪，铸造的发展速 度很快，其重要因素之一是产品技术的进步。要求铸件各种 机械、物理性能更好，同时仍具有良好的机械加工性能；另 一个原因是机械工业本身和其它工业如化工、仪表等的发 展，给铸造业创造了有利的物质条件。如检测手段的发展， 保证了铸件质量的提高和稳定，并给铸造理论的发展提供了 条件； 电子显微镜的发

22、明， 帮助人们深入到金属的微观世界， 探查金属结晶的奥秘，研究金属凝固的理论，指导铸造的生 产。 3.1.33.1.3 市场前景分析市场前景分析 压铸是最先进的金属成型方法之一，是实现少切削、无 切削的有效途径，应用很广，发展很快。压铸件的尺寸和重 量，取决于压铸机的功率。由于压铸机的功率不断增大，铸 件型尺寸从几毫米到 12M。 重量也可以从几克到数十公斤, 现已有直径 2M,重量为 50kg 的铝铸件。 压铸件已不再局限于 汽车工业和仪表工业，逐步扩大到其它各个工业部门，如农 业机械、机床工业、电子工业、计算机、医疗器械、钟表、 日用五金等十几个行业。在压铸技术方面又出现了真空压 铸、加氧

23、压铸、精速密压铸以及可熔型芯的应用等新工艺。 铸造业发展的趋势是要求铸件有更好的综合性能，更高 辽宁省机械研究院 14 的精度，更少的余量和更光洁的表面。此外,节能的要求和 社会对恢复自然环境的呼声也越来越高。为适应这些要求， 新的铸造合金和技术将得到开发，冶炼新工艺和新设备将相 应出现。 铸造生产机械自动化程度在不断提高的同时，将更多的 向柔性生产方向发展，以扩大对不同批量和多品种生产的适 应性。节约能源和原材料的新技术将会优先发展，少产生或 不产生污染的新工艺、新设备将首先受到重视，质量控制技 术在各道工序的检测和无损探伤、应力测定方面将有新的发 展。 有色金属铸件产品在铸件总产量中的百分

24、比，反映出一 个国家汽车生产、装备制造等产业的各方面水平，我国的这 一百分比，比工业发达国家低很多，说明我国有色金属铸件 的发展有很大发展空间。在 21 世纪初的 10 年内，我国汽车 工业将会有很大发展，加上由于各种产品量化的趋势，促使 产品尽量采用轻型铸件，轻合金铸件产量在我国将会有较大 的增长，其中铝、镁合金铸件产量为最多，许多新工艺将得 到应用。 在本世纪初，中国有色金属工业面临着新的国际环璄和 市场形势。作为一个铸造资源丰富的国家，劳动力生产成本 较低，铸件价格在国际市场上亦有竞争优势，我国铸件产品 质量也受到越来越多的外商信赖，初步具备了形成国际铸造 辽宁省机械研究院 15 基地和

25、形成市场的条件，我国的有色金属铸造工业将大有可 为。 压铸金属成型方法应用广，发展快。在国际上，我国是 压铸大国之一，但从技术和生产效率综合来看，我国的压铸 业还相当落后。汽车厂家是压铸件的主要用户，而汽车工业 是我国国民经济五大支柱产业之一。随着汽车工业的快速发 展，中国将是世界上最大的汽车用户和生产国，可以展望我 国压铸业将会有巨大的发展空间。 3.1.43.1.4 本项目产品的国内外市场竞争力本项目产品的国内外市场竞争力 该项目生产的产品除了具有市场发展前途，其生产建设 和产品还具有以下优势： 1）符合国家产业政策。 2）本项目利用自有知识产权。生产中采用的技术具有先 进性、实用性和可操

26、作性，其生产的产品性能优良，具有较 宽阔的市场发展空间。 3）该产品生产成本和市场价格均低于国内同类产品， 在目前价格竞争日趋激烈的今天，该产品具有极强的市场竞 争力。 4）制定了完整的市场销售计划，建立了完整的市场销 售体系和销售队伍，拥有一批固定的和潜在的客户群体。 5）实行严格的管理制度。按照现代企业管理制度和 ISO9001 质量体系认证的要求，在生产管理制度、工艺管理 辽宁省机械研究院 16 制度、质量管理制度、原料采购制度、售后服务制度等方面 严格管理，加强对质量保证体系的建设，开展全员质量管理 培训，进一步保证产品质量，最大程度的满足市场和用户的 需求。 3.23.2 技术分析技

27、术分析 3.2.13.2.1 企业技术创新研发能力企业技术创新研发能力 3.2.1.1 企业人员情况 公司现有技术人员 20 人，高级工程师 5 人，工程师 13 人。 3.2.1.2 新产品开发能力 阜新德正铸造有限公司科研开发队伍年龄结构有老、 中、 青三代人员，知识结构合理，并有完善的分配制度、激励机 制、培训体系。 企业始终掌握跟踪世界前沿技术的发展趋势，收集和掌 握了大量的科技资料、信息掌握充分。目前企业已经为产品 技术提升，包括新一代产品的开发研制，做好了充分的技术 储备工作。几年来，在公司全员努力下，建立了完整的配套 体系和质量体系，在质量、服务、技术和价格等参与全球竞 争。依据

28、 ISO9000 标准建立了质量保证体系，并已取得欧洲 和世界汽车行业质量管理体系最高标准的 IOS/TS16949 质量 认证。 科学的管理与强大的技术队伍相结合，使公司可根据客 辽宁省机械研究院 17 户要求加工制造产品，具有结构合理，成型性能好，便用寿 命长的特点，可与同类进口产品相媲美。 ，在给客户高质量 的产品和服务的同时，以最有力的竞争价格，为公司营造了 广泛而稳定的客户。 3.2.23.2.2 项目技术依托项目技术依托： 阜新德正铸造有限公司已与清华大学、北京大学建立了 技术合作关系，产品植根于清华、北大两所高等学府前沿技 术成果，具有很高的技术含量和市场潜力。 3.2.33.2

29、.3 项目主要创新点项目主要创新点 主要创新点是预期获得的知识产权和已有的自主知识 产权，现有三项生产技术已获得专利： a、多功能分体模具及装置专利号 200520094027.8 b、新型低压除气保温炉专利号 200520093377.2 c、一序指形卡盘专利号 200620089419. 4 4、项目改造方案项目改造方案 4.14.1 项目改造规模及产品方案项目改造规模及产品方案 4.1.1 项目组成 1）新建熔炼、机加、铸造 装配生产车间厂房，厂房内 安装有色金属精密铸件生产线及吊装配套等设备，各生产厂 辽宁省机械研究院 18 房设通道相连，厂房内含有各种库房，建筑面积 9210 。 2

30、）新建科研综合楼，为五层框架结构，内有科研基地、 检测化验室、技术培训教室、信息库及实验室等。建筑面积 3200m 2。 办公楼为五层框架综合服务楼房， 为办公用房， 有财务、 销售、人力资源管理，还含工人休息室、车库等，建筑面积 2560m 2。 3）新建一座 80m 2 变配电室、新增两台 315KVA 变压器， 满足项目电力供应，并留有发展后空间的需求。 4）建厂区道路、围墙及大门，同时对厂区进行绿化。 。 5）安装公用工程等其它基础配套设施的建设。 4.1.2 工程技术方案原则 1）在购置国内先进技术设备的基础上，渗入先进的自 主创新工艺，把多年研究的科技成果推向产业化。 2）本项目的

31、生产工艺是以流水线方式的组织生产， 在 设备布置上，力求工艺流程合理、适当，物流顺畅。 3）工艺设备选用时，即要考虑提高工艺装备水平、生 产产量，又要满足环境保护、职业安全卫生、节能、安全等 方面的要求和规定。 4）建设规模设计合理，产品方案应符合市场需求。 4.1.3 建设规模及产品方案 4.1.3.1 建设规模： 辽宁省机械研究院 19 本项目生产规模的确定，主要是根据市场需求、公用工 程、场地以及盈亏平衡等因素，综合确定生产规模为年产 3000 吨精密有色金属铸件建设项目。 项目建成后生产第一年达到设计能力的 90%，生产第二 年以后达到设计能力的 100%。 4.1.3.2 产品方案

32、1).产品品种 发动机缸盖、罩盖、转向柱管、变速箱前壳 、轿车风 叶、泵体、泵盖、仪表壳体、车门件、汽车轮毂、座椅扶手 等铸件 2).产品执行标准 产品标准以生产件配套行业要求为准。同时执行： GB/T8063-1994（合金牌号标准） GB/T6414-1999（尺寸公差） GB/T11351-1989（重量公差） GB/T6061.1-1997（表面粗糙度） GB/T15056-1994（表面粗糙度） JB/JQ82001-1990（质量等级） GB/T1173-1995（力学性能、化学成分） GB/T1176-1987（力学性能、化学成分） ADCI美国压铸学会标准 BS英国标准 辽宁省

33、机械研究院 20 4.24.2 建设地点建设地点 该项目拟建地点在阜新市经济开发区机加工业园区内。 地址环境： 项目建设地点在现阜新经济开发区机加工业园区，园区 地理位置优越，交通便利。区内水、电、热、道路及通讯等 基础设施相当完善，达到“ 七通一平” 。 项目拟建地为南北宽 111.4 米、东西长 200 米的长方形 场地，无不良地质现象，适宜厂房建设，是本工程比较理想 的建设地点,场址地震烈度为 6 度。 交通条件： 项目位于阜新市中华路西段北侧，中华路是阜锦高速南 口的主要道路，也是阜新的主要街路之一。厂址距高速公路 入口仅 500 米，距阜新火车站 750 米，距锦州港 120 公里，

34、 距沈阳 170 公里，走阜锦高速公路到达锦州港仅需 50 分钟， 到达首都北京也仅需 5 个小时，这些都大大地缩短了阜新市 与周边城市的距离，也为项目创造了良好的交通条件。 公用设施条件 开发区使用阜新地区最好的闹德海水源，日供水能力达 6 万吨，区内接通排水管路并建有污水处理厂，便于民用废 水、生产废水的排放和处理。区内有供电局，每日有可供应 4 万千伏安的稳定电源，有热源厂二座可满足 210 万平方米 供暖，区内由多条高标准主、支干路组成的交通网络，布局 辽宁省机械研究院 21 合理，路路相通。 4.34.3 技术方案技术方案 4.3.1 产品主要生产技术要求 1） 零件必须有完整的尺寸

35、， 零件结构符合铸造工艺要求。 2）必须明确金属的金相组织、力学性能要求、铸件质量 （重量）及尺寸允许偏差，检测方法明确。 3）产品化学成份：镁0. 17 %0. 3 % ,硅 8 %10. 5 % ,锰 0. 2 %0. 5 % ,余为铝的含量. 杂质含量:砂0. 6 % ,铁0. 9 ,铜0. 3 % , 锌0.3 % , 锡0. 1 % ,钛 0. 5 %. 4） 力学性能要求:抗拉强度:铸态150 MPa ,时效后 200 Mpa。 硬度:铸态50 HBS ,时效后70 HBS。 4.3.2 主要技术工艺路线 4.3.3、有色金属铸造技术工艺特点 4.3.3.1合金熔化 配料：镁 0.

36、 4 % ,硅 10 % ,锰 0. 5 % ,余量铝以 100kg 计算. 检查涂料准 备配制 合金液 保温 压射 冷却 废件 入篮 转入熔 化工序 压铸机模具安 装调试 预热 喷涂 合模 浇注 开模顶 出取件 自检 去浇口 成品 入篮 转入清 里工序 辽宁省机械研究院 22 4.3.3.2 合金熔炼: 1) 准备工作: a、铲除坩锅内璧残渣,涂上涂料,预热坩锅. b、熔化使用的工具去除氧化物并涂上涂料预热 200 250 2) 操作要点 a、回炉料加入量不超过 30 %. b、硅铝熔化后,充分搅拌. c、锰应加在铝液表面,待熔化后进行搅拌,不让其沉淀. d、镁及精炼出气剂六氯乙烷压入铝液

37、2/ 3 处,不要进 入坩锅底部,搅拌应上、下波动为好. d、变质剂加入后,如温度偏低时应适当延长静置时间, 到变质剂成分熔化时方可. f、使用钟罩钻上8 - 10 mm 小孔 8 - 12 个. g、一切工具及加热原材料经过预热。 3）炉料和工具的预热 a 、熔化前首先要做的工作就是清理和预热炉料. 因为 纯铝在常温下吸收空气中的水蒸气,特别是雨季使铝锭表面 产生一层疏松的白色粉沫状物质即:Al (OH) 3 ,通常叫铝锈. 它对铝液不能起保护作用,当熔炼温度超过 400 时,Al (OH)3 被分解生成 Al2O3 进一步吸附水气,最后掺夹在铝液 中,从而增加了铝液中的气体和氧化夹杂物.

38、辽宁省机械研究院 23 b 、大部分熔铝工具都为铁器,包括:坩埚、钟罩、压勺, 浇包等. 这些铁器在潮湿的环境下吸附水汽锈蚀,操作前若 不处理和预热,结果会增加铝液中的气体和夹杂物. 4） 涂料 涂料一般由填充剂、 粘结剂和适量的水分组成,用配方 1 涂料涂覆的工具在取铝液时,起初有CO2产生,形成气泡,但反 应产物 CaO 仍能紧密地粘在坩锅或熔炼工具上,涂料不易剥 落,而用 ZnO 作填料时,ZnO 被破坏,涂料较易剥落,但 ZnO 有一种特点,当工具预热至 350 时,涂料由自白色为杏黄 色,可借以估计熔炼工具的温度,判断是否吸附水汽,其 次,ZnO 不会分解生成气态产物,当合金成分中锌

39、的允许量 控制很严时,最好避免用 ZnO 作填料,以免 ZnO 进入铝液中. 金属模型浇冒口在浇注过程中要有良好的保温作用,故用石 棉粉作填料,涂料层要厚,稠度要大，涂料的稠度由涂料层厚 度决定,涂料层越厚,则稠度越大,熔炼坩锅长期和高温铝液 接触,在熔炼过程中不能补涂,因此熔炼前要涂厚一些,涂料 的稠度要大.熔炼工具的涂料层要薄一些,即使有剥落,可以 随时补涂,涂得太厚,更容易剥落,落入铝液中,成为夹渣来 源.当然,涂料中也可加入 Al2O3粉作填充剂,它不会分解,产 生气态物质,也不会被还原,非常稳定,是一种很好的涂料, 缺点是价格较贵. 5）熔炼温度与时间 辽宁省机械研究院 24 a、

40、生产中往往采用提高坩埚温度和金属材料温度的办 法来达到较高的熔炼温度,缩短熔炼时间.熔炼时间越长,铝 液吸气的倾向性越大,容易使铝液产生气孔和氧化渣. b 、避免过热,如温度超过 780 . 若在此温度下继续 操作,铝液将严重氧化,表面形成一层厚厚的氧化膜,导致无 法消除铝液中的气体,铝合金的性能也会下降. 铸铝合金的 熔炼温度不能太高,一般尽可能控制在 770 以下较好。 6）精炼与去气处理 铝合金液的精炼方法很多,有通氮气精炼、通氯气精炼、 六氯乙烷精炼、 ZnCl2精炼等等。通氮和氯气的精炼效果好, 但它需要专门的设备或装置,用起来很不方便。 因此大多数 工厂采用较为方便的 C2Cl6

41、或 ZnCl2 精炼铝液,同样可达到 除气清渣之作用. 从精炼效果来看,C2Cl6 的效果比 ZnCl2 要好. 同等条件下,C2Cl6 精炼的铝液比 ZnCl2 精炼的铝液 针孔等级提高一级. 这是因为 C2Cl6 在高温下分解出 C2Cl4 和Cl2 气, Cl2 气再和铝作用又生成AlCl3 , 这样C2Cl4 和 AlCl3 一起精炼的原故. 7）变质处理 变质处理是使晶粒细化,以便减少铸锭裂纹、改善组织、 提高材质性能的有效施. a 、变质剂:30 %氟化钠,50 %氯化钠,10 %氯化钾,10 % 冰晶石粉,以上四种成份机械混合物其熔点为 710 . 辽宁省机械研究院 25 b、

42、变质剂除水处理: 变质剂放入电炉中,在 300 - 400 烘烤 35 h 去除水份. c、 加入确定: 变质剂加入量为合金重的 35 %. d 、变质温度选择:变质温度在 720750 为宜. e、 变质方法及控制时间:变质剂加入铝液表面 35 min ,用钟罩从侧压入铝液,压入深度一般在液体中心,静置 时间为 1215 min。 f、 变质处理鉴定:变质良好,合金液光亮的镜面,浇注 三角试捧时,断口呈银白色,组织细小如丝绒状。 变质过渡 时,断口呈灰色,晶粒粗糙,有闪亮白点。 变质不足时,断口 呈暗灰色,有亮点硅(晶粒粗大)。 8）力学性能检查 a、 用12 mm 的铸造试捧检查,试捧不允

43、许有夹渣、 单边等铸造缺陷。 b、 热处理时,试捧同铸件一并进行处理,检测性能是否 满足标准。 4.3.4 压铸模 压铸模的优劣成败， 最能反映出整个压铸生产过程的技 术含量和经济效果，压铸模在压铸生产中占有的举足轻重的 地位。压铸模的设计较之非标准件设计具有更多的规律性， 随着计算机软硬件技术的高速发展，压铸模 CAD 技术也跨上 了新的台阶。项目在生产中采用较高级的压铸 CAD 系统，除 辽宁省机械研究院 26 了对压铸模设计参数进行计算、选择外，还可以自动生成图 形、输出图形，并能进行压铸过程模拟与分析及输出数控加 工纸带，形成 CAD/CAM 系统 。 模具设计的主要参数 1) 间隙凸

44、模与左、右凹模之间的间隙要适当。过小则 因凸模与凹模的装配误差而相碰或咬住；过大则合金熔液通 过间隙喷出，造成事故；或者在间隙中产生纵向毛剌，减小 加压效果，阻碍卸料。合理的间隙与加压开始时间、加压速 度、压力大小、工件尺寸及金属材料有关，根据实际生产经 验，单边间隙取 0.1 mm。 2) 脱模斜度：合金熔液在凸模压力下凝固成铸件， 冷却后紧包在凸模及顶杆镶块上。为了便于凸模及顶杆镶块 脱出，故在凸模及顶杆镶块上设有 3的脱模斜度。由于铸 件外形呈圆状，且分在左、右两片凹模，只要右凹模向右移 动一定距离， 铸件就易从左凹模取出， 故不必设置脱模斜度。 3) 排气在左、右两片凹模完全闭合后，合

45、金熔液因缓慢 地浇入型腔，型腔中气体可基本排出。挤压铸造时，留在凸 模导向部分的少量气体，通过凸模与凹模之间的间隙排出。 4) 模具材料：挤压铸造是在一定的压力和一定的温度 下进行的，不存在像压铸模那样受到金属液的冲刷，工作压 力比压铸时高，只要求模具在高温下有一定的抗压强度即 辽宁省机械研究院 27 可。另外，为了防止与合金熔液接触的模具表面产生热疲劳 裂纹，左右凹模、凸模及顶杆镶块均采用 3Cr2W8V 合金模具 钢制造，热处理后硬度为 HRC4852，型腔表面进行软氮化 处理。 4.3.5 挤压铸造的工艺参数 挤压铸造是铸锻结合的工艺，其生产工艺过程是：合金 的熔化、模具的准备(清理、预

46、热、喷涂润滑剂)、金属的浇 注、液态金属的加压、压力的保持、压力的去除及铸件的取 出等。为保证铸件质量，须合理选择工艺参数：。 1) 比压：压力大小对铸件的物理力学性能、铸造缺陷、 组织、偏析、熔点及相平衡等都有直接影响。所以确定成形 必须的单位压力是很重要的。如果比压过小，铸件表面与内 在质量都不能达到技术指标；比压过大，对性能的提高不十 分明显，还容易使模具损坏，且要求较大合模力的设备。挤 压铸造试验是在 2000 kN 油压机上进行的。试验证明，适合 于本铝合金车轮挤压铸造的比压应在 5060 MPa 范围内选 取。 2) 加压开始时间：从车轮挤压铸造试验的结果来看，其 加压开始时的间隔

47、时间过长，铸件的强度及伸长率降低。现 用的开始加压时间是 35 s，较为合适。 3) 加压速度:挤压铸造要求一定的加压速度，在可能情 况下，以加压速度快一点为好。加压速度快，则凸模能很快 辽宁省机械研究院 28 地将压力施加于金属上，便于成形、结晶和塑性变形。但也 不宜过快，否则会使部分合金熔液的表面产生飞溅及涡流， 使铸件产生缺陷，以及在凸、凹模之间的间隙中流出过多的 合金熔液，形成难以去除的纵向毛刺。因此，必须使凸模缓 慢地压入液态金属中。由于使用的油压机工作进给速度较 慢，故利用工作行程的速度进行压制。 4) 保压时间：压力保持时间主要取决于铸件厚度，在 保证成形和结晶凝固条件下，保压时

48、间以短为好。但是保压 时间过短，则铸件内部容易产生缩孔，如果保压时间过长， 则会延长生产周期，增加变形抗力，降低模具使用寿命。考 虑本车轮的壁厚情况，挤压铸造的保压时间选用 12 s 左右。 5) 模具预热温度:模具若不预热，合金熔液注入型腔后 会很快凝固，导致来不及加压；但预热温度也不能过高，否 则会延长保压时间， 降低生产率， 同时也不利于喷涂润滑剂。 对本车轮挤压铸造模具的预热温度为 200300， 通常是用 煤油喷灯进行加热。 6) 合金浇注温度:浇注温度过高或过低都对合金成形有 明显影响。过低，合金极易凝固，所需单位压力大；过高， 易产生缩孔。必须指出，挤压铸造合金的浇注温度要比砂型

49、 浇注温度高。一般希望把浇注温度控制在比较低的数值，因 为挤压铸造时希望消除气孔、 缩孔和疏松。 在浇注温度低时， 辽宁省机械研究院 29 气体易于从合金熔液内部逸出，极少留在金属中，易于消除 气孔。此外，也可减少缩孔形成机会，同时由于浇注温度较 低，金属溢出较少，可减少毛刺。对本车轮挤压铸造的浇注 温度选用 720740为最合适。 7）冷却：挤压铸造卸压后，一般应立即脱模，故铸件 的出模温度较高。为了防止高温的铸件空冷时在薄壁与厚壁 的交界处产生裂纹，应将出模后的铸件立即放入砂堆中，待 冷却到 150以下时再取出空冷。 4.3.6 生产组织 依据产品生产性质、生产工艺流程，以生产车间为单位 组织产品生产。 4.3.7 生产年时基数 采用二班制工作。按照现行工作制度，全年工作日 254 天。 设备年时基数为 3700 小时。 工人年时基数为 3710 小时。 4.3.8 主要原材料消耗 4.3.8.1 原材料 金属材料: 本项目为有色金属精密压铸件产品生产，原料主要是 铝、铜、镁等合金。 有色金属年用量约为 3150 吨，大部为铝、镁及合金。 辽宁省机械研究院 30 铝锭:含铝 99. 5 %以上、铝锭块 150 mm 150mm 左右. 硅:含硅 99. 8