方強機械廠鑄造車間改造可行性分析

1、方強機械廠鑄造車間改造可行性分析一、概述 方強機械廠鑄造車間主要生產(chǎn)柴油機缸蓋，為多個柴油機主機廠配套， 屬大批量生產(chǎn)的形式，該產(chǎn)品從目前來看具有以下特點：(1) 泥芯較多，在柴油機鑄件中屬有一定難度產(chǎn)品；(2) 表面質量要求較高；(3) 由于目前全國農(nóng)機行業(yè)的競爭十分激烈，柴油機價格降價較多，必然 影響配套廠家的價格，對為主機配套的廠家而言已進入一個薄利時代。但 同時市場的需求量仍然較大，這種情況下，對于配套廠家就必須靠規(guī)模、 成本、價格、質量等方便取得優(yōu)勢，才能真正得到發(fā)展。另一方面從鑄造行業(yè)的形勢來看具有以下特點：1 鑄造本身性質既臟又累，對于環(huán)境污染較重，所以，一些發(fā)達國家 紛紛向我國

2、采購大量鑄件或投資設廠，近幾年，就省已有達十家的獨資鑄 造廠，如：小松(3萬噸/年)、現(xiàn)代(1.5萬噸/a樹脂砂)、昆石福安、石 川、泰克西( 10 萬噸 / 年)、迎峰、泰克西等。這是兩個方面的因素決定的： 一是勞動力低廉、原輔材料價格較低；二是中國現(xiàn)有的鑄造技術，加以合 適的自動化設備改造，生產(chǎn)出的鑄件能滿足這些發(fā)達國家的要求。2從國外到中國來辦廠或采購鑄件情況來看：首先是考慮硬件，即必須 具備了基本設備條件。若是仍然靠人工來完成，一般情況下，考慮的可能性 較小，尤其是高檔鑄件，絕對不會在人工造型的廠家采購。從這一點來看， 這是國外先進鑄造技術已得出的經(jīng)驗，主要靠人工鑄造，質量無法穩(wěn)定。從

3、鑄造行業(yè)這兩點的情況來分析， 國的一些鑄造廠家： 整體形勢上升， 但壓力較大，若不進行適當?shù)母脑?，逐步會被這些獨資企業(yè)搶去大量市場， 或者說利潤較豐厚的產(chǎn)品就會被它們占領。方強廠在柴油機缸蓋鑄件生產(chǎn)上，在業(yè)已屬規(guī)模較大、具有一定知名 度的企業(yè)，但就目前的工藝、設備、及勞動力狀況來看還存在以下幾點問 題：（1）造型面積較小、不能滿足大規(guī)模生產(chǎn)的需要；（2）工藝裝備較落后，基本是靠人工造型，地面澆注；（3）勞動力的不穩(wěn)定性；（4）人為因素對產(chǎn)品質量影響較大，無論是造型、澆注、砂的處理及 混制基本靠人的主觀判斷。 廢品率高達 20%，其中 95%屬人為因素；（5）產(chǎn)品形式較單一。 另外，從同行業(yè)為主

4、機廠配套的競爭對手來比較，工藝裝備也處于劣 勢。有些廠家已進行了部分技術改造，同時這些廠家在經(jīng)營方式的運營上 也較為機動。從以上一些分析可以看出，方強鑄造廠進行技術改造是市場的逼迫， 也是發(fā)展的必然。、改造目的 總體來講是為了企業(yè)發(fā)展狀大，具體分析以下幾點：（1）提高成品率，降低人為因素；（2）提高利潤率，降低成本；（3）擴大規(guī)模，創(chuàng)名牌；（4）生產(chǎn)高檔、高利潤鑄件，逐步能出口鑄件。三、改造總體思路1 采用機械化造型線2 采用機器造型3 鑄型輸送采用鑄型輸送機4 定點澆注5 采用較高檔砂處理系統(tǒng) , 以確保型砂質量6 采用新工藝生產(chǎn)高檔鑄件經(jīng)過與該廠領導商討，特提出以下設想：新建一粘土砂車間，

5、初定為：60米X 15米，頂高12米、屋檐高10米。 附建砂處理工步房，面積12米X 20米，頂高12米。車間有磚混結構、輕 鋼結構，其造價分別為 1000 元/ 米 2、 600 元/ 米 2，使用年限分別為 3035 年、 2528 年。目前清理車間仍然不變， 制芯位置不變， 現(xiàn)造型車間作為新品車間之用。 具體有以下幾種方案：A:年產(chǎn)80萬只柴油機缸蓋B:年產(chǎn) 60 萬只柴油機缸蓋C:5T樹脂砂處理線可行性分析及方案A: 年產(chǎn) 80 萬只柴油機缸蓋1 設計計算書1) 造型 根據(jù)工件尺寸大小及同行業(yè)采用造型機狀況，并考慮到今后新品的發(fā)展，采用Z148E微震壓實造型機。數(shù)量(臺數(shù))Z148E

6、微震壓實造型機臺面尺寸：900 X 730砂箱最大尺寸：800X 630X 300 (正常砂箱尺寸：800X 600X 300)生產(chǎn)率： 60 型/ 小時， 設計時取 0.7 系數(shù)，根據(jù)缸蓋鑄件尺寸，每箱可 布置 6 只，年產(chǎn) 80 萬只鑄件，年工作日 250 天，一班制，每班造型時 間 8 小時，貝U: N=Q( 1+K) (1+K2)十 Tq其中N:臺數(shù)Q :全年生產(chǎn)的鑄型數(shù)：800000- 6=133334型T ：年時基數(shù)： T=250X 8=2000q ：設計采用的生產(chǎn)率： 30K 1：外廢品率： 8%10%K 2：造型廢品率： 5%N=133334X( 1+0.1 )X (1+0.0

7、5) - 2000- 30=2.56(圓整為 3 對) 實際需造型機 3 對、6 臺2 )熔煉年綱領： 800000只 每天需成品：800000- 250=3200 (只)出品率： 0.7成品率： 90%毛坯凈重： 9.5kg/ 只 實際一天需鐵水為：(3200 X 9.5) - (0.7 X 0.9)=48254 ( kg) 50(T) 考慮其它因素，實際一天需鐵水 55T 即可滿足生產(chǎn)需要(取熔煉不平 衡系數(shù)為 1.1 )實際開爐時間 8 小時沖天爐生產(chǎn)率為：55- 8=6.9T/小時(圓整為7T/小時) 沖天爐選用生產(chǎn)率為7T/小時的新“三化”，大排距沖天爐3) 砂處理能力 每天需成品件

8、 3200 只 機械化造型線G 冰 Q 藝 Q (V r-0.2G T) 其中G:砂處理量工Q:造型線中的實際生產(chǎn)率：30X 3=90型/小時 K 1：不平衡系數(shù)： 1.25K 2：散落砂系數(shù)： 1.05 r ：壓實后的型砂比重： 1.6V ：砂型體積： 800X 600X 300=0.145 立方米G t：型空鑄件重量："6X 9.5 -0.7=81kg 則：每小時砂處理量為：1.25 X 1.05 X 90X (0.145 X 1.6-0.2 X 0.)=25.5T/ 小時 砂處理量為30T/小時混砂機采用GS-190混砂機，混砂能力為40T/小時，考慮負荷系數(shù)0.8 , 實際混

9、砂能力為32T/小時。4) 鑄型輸送線(1) 速度的決定V=Q X T-( 60X ZX h)(小車選用：SZ-60、650X 1000,節(jié)距:1334mm)V ：速度Q ：每小時裝上輸送機的型數(shù)： 90 箱Z ：每節(jié)小車裝箱數(shù)： 1 箱h ：小車裝載系數(shù)： 0.8 T ：節(jié)距： 1334mm貝U V=(90 箱 X 1.334 米)-(60 分鐘 X 1 箱 X 0.8)=2.5 米/ 分鐘(2) 冷卻段長度確定Le > VtLe ：冷卻段長度V ：小車運行速度： 2.5 米/ 分鐘 t ：冷卻時間： 40 分鐘則 Le> 40X 2.5=100 米 取Le=110米(3) 造型

10、下芯段長度定為： 30 米(4) 澆注段長度定為： 10 米(5) 落砂段長度定為： 10 米 小車線實際總長度可定為 160 米左右( 120 節(jié)小車) 每小時一條線造型 90 箱，一班 8 小時共造型 720 箱，能滿足生產(chǎn)綱領。2. 砂處理系統(tǒng)工藝流程整套砂處理包括以下幾個部分：1）落砂部分其中包括：氣吊、 L252 振動輸送落砂機、鱗板輸送機。氣吊將砂篩吊入落砂機中、砂與鑄件分離后，落砂機直接將鑄件送入 鑄件柜中或鱗板線上，空砂箱由氣吊吊回由人工運輸或回箱線運輸。2）磁選部分包括：Y337磁選皮帶機、懸掛式S997磁選機3）篩砂部分包括：1#斗提機（TDQ350、S4440滾筒破碎篩、

11、舊砂庫、圓盤給料機、 2#皮帶機4）冷卻部分其中包括：CRG-30冷卻再生機、2#斗式提升機（TDQ3505）混砂部分包括：3#斗提機、GS-190高速混砂機、全自動稱量裝置、定量給料裝 置、3#皮帶機、新砂斗提機（TDQ280 （其中高速混砂機為德國技術圖紙制 造）6）型砂輸送部分包括： 4#皮帶機、 5#皮帶機、松篩機、顎式開關7）電控部分控制全線運作8）除塵部分包括：兩套BD160布袋除塵器、兩臺旋風除塵器、風機電機組9）鋼結構件 6070T3. 預算清單1)造型機： Z148E，6 臺，單價：5.4 萬元，總價：32.4 萬元2)熔煉： 7T/ 小時大排距沖天爐2 臺，總價 :30 萬

12、元風機、電控： 2.5 萬元熔煉總價：32.5 萬元3)鑄型輸送線（按 120 節(jié)小車）小車線：每節(jié) 2350 元，120 節(jié)則為 28.2 萬元傳動裝置： 4.6 萬元軌道：4T,單價：0.75萬元，總價 3 萬元軌枕: 小車總價的 12%，約 3.4 萬元鑄型輸送線總價：39.2 萬元4)定點澆注環(huán)線15萬元5).氣吊0.7X 6=4.2 萬元6).推箱機捅箱機（一套液壓泵站） ：10萬元7).鱗板輸送機8.5萬元8)回箱軌道：10.5萬元9).以上部分安裝調試費：9萬元10)砂處理系統(tǒng)：約 232 萬元11)房屋總造價：約 70 萬元12).其它：約 20 萬元以上 （ 不包括運輸費用

13、）總計：約 483 萬元4人員配置：沖天爐： 5 人澆注：78人風機房： 1 人電控： 1 人造型工： 12 人下芯： 3 人砂處理：平臺控制 1 人，輔料工 2 人（非專職），落砂 2 人，行車工 2 人，共計 7 人。以上共計 37 人（按 40 人編制）5改造后結果1） 目前產(chǎn)品的正品率可上升 1012%點，僅此一項一年可節(jié)約費用為： 設生鐵價格為1200元/T，鑄件價格：3000元/噸，節(jié)約費用額為：（3000-1200）x 8000X 10%=144（萬元）。2）另外，由于采用機器造型，自動化系統(tǒng)澆注、混砂等因素。鑄件的幾何尺寸、加工余量能得以保證 最起碼一年可節(jié)省加工費用 3050

14、 萬元3）人工上， 從造型至砂處理結束只需 30 人，與目前車間相比可以節(jié)省 60人以上，一年按 5000 元/ 人計算，可節(jié)省 30 萬元 總計一年至少可節(jié)省 210 萬元B ：年產(chǎn) 60 萬只柴油機缸蓋1設計計算書（粘土砂線） 根據(jù)工件尺寸大小及同行業(yè)采用造型機狀況，并考慮到今后新品的發(fā)展，采用Z148E微震壓實造型機。數(shù)量（臺數(shù)）Z148E 微震壓實造型機臺面尺寸：900 X 730砂箱最大尺寸：800X 630X 300 （正常砂箱尺寸：800X 600X 300）生產(chǎn)率： 60 半型/ 小時， 設計時取 0.7 系數(shù)，根據(jù)缸蓋鑄件尺寸，每箱 可布置 6 只，年產(chǎn) 60 萬只鑄件，年工

15、作日 250 天，一班制，每班造型 時間 8 小時，貝U: N=Q（ 1+K） （1+K2）-Tq其中N:臺數(shù)Q :全年生產(chǎn)的鑄型數(shù)：600000- 6=100000型T ：年時基數(shù)： T=250X 8=2000q ：設計采用的生產(chǎn)率： 30K 1：外廢品率： 8%10%K 2：造型廢品率： 5%N=100000X（ 1+0.1 ）X （1+0.05） - 2000- 30=1.925（圓整為 2 對） 實際需造型機 2 對、4 臺2 ）熔煉年綱領： 600000只 每天需成品：600000- 250=2400 （只）出品率： 0.7成品率： 90%毛坯凈重： 9.5kg/ 只 實際一天需鐵水

16、為：(2400 X 9.5) - (0.7 X 0.9)=36190 (kg) 36(T)考慮其它因素，實際一天需鐵水 40T 即可滿足生產(chǎn)需要(取熔煉不平 衡系數(shù)為 1.1 )實際開爐時間 8 小時沖天爐生產(chǎn)率為：40十8=5T/小時沖天爐選用生產(chǎn)率為5T/小時的新“三化”，大排距沖天爐3 )砂處理能力 每天需成品件 2400 只 機械化造型線G s=K K2 藝 Q (V r-0.2G t)其中GS:砂處理量工Q:造型線中的實際生產(chǎn)率：30X 2=60型/小時K 1：不平衡系數(shù)： 1.25K 2：散落砂系數(shù)： 1.05r ：壓實后的型砂比重： 1.6V ：砂型體積： 800X 600X 3

17、00=0.145 立方米G t：型空鑄件重量："6X 9.5 -0.7=81kg 則：每小時砂處理量為：1.25 X 1.05 X 60X (0.145 X 1.6-0.2 X 0.)=16.8T/ 小時砂處理量為20T/小時混砂機采用GS-160混砂機，混砂能力為20T/小時4 )鑄型輸送線( 1 )速度的決定V=Q X T-( 60X ZX h)(小車選用：SZ-60、650X 1000, 節(jié)距:1334mm)V ：速度Q ：每小時裝上輸送機的型數(shù)： 60 箱Z ：每節(jié)小車裝箱數(shù)： 1 箱h ：小車裝載系數(shù)： 0.8T ：節(jié)距： 1334mm貝U V=(60 箱 X 1.334

18、米)-(60 分鐘 X 1 箱 X 0.8)=1.67 米/ 分鐘( 2)冷卻段長度確定Le > VtLe ：冷卻段長度V ：小車運行速度： 1.67 米/ 分鐘t ：冷卻時間： 40 分鐘則 Le> 40 X 1.67=66.8 米取Le=80米( 3)造型下芯段長度定為： 30 米(4) 澆注段長度定為： 12 米(5) 落砂段長度定為： 10 米 小車線實際總長度可定為 134 米左右( 100 節(jié)小車)每小時一條線造型 60 箱，一班 8 小時共造型 480 箱，能滿足生產(chǎn)綱領2 砂處理工藝流程整套砂處理包括以下幾個部分：1 ）落砂部分 其中包括：氣吊、 L251 振動輸送

19、落砂機、鱗板輸送機。 氣吊將砂篩吊入落砂機中、砂與鑄件分離后，落砂機直接將鑄件送入 鑄件柜中或鱗板線上，空砂箱由氣吊吊回由人工運輸或回箱線運輸。2 ）磁選部分包括： Y335 磁選皮帶機、懸掛式 S995 磁選機3 ）篩砂部分包括：1#斗提機（TDQ280、S4420滾筒破碎篩、舊砂庫、圓盤給料機、 2#皮帶機4 、冷卻部分其中包括：CRG-20冷卻再生機、2#斗式提升機（TDQ2805 、混砂部分包括： 3#斗提機、 GS-160 高速混砂機、全自動稱量裝置、定量給料裝 置、3#皮帶機、新砂斗提機（TDQ225 （其中高速混砂機為德國技術圖紙制 造、6 、型砂輸送部分包括： 4#皮帶機、 5

20、#皮帶機、松篩機、顎式開關7 、電控部分：控制全線運作8 、除塵部分包括：兩套BD160布袋除塵器、兩臺旋風除塵器、風機電機組9 、鋼結構件約 50T 3預算清單1 、造型機： Z148E，4 臺，單價： 5.4 萬元， 總價： 21.6 萬元2、熔煉：5T/小時大排距沖天爐2臺，價:20萬元， 風機、電控： 2.5 萬元熔煉總價： 22.5 萬元3 、鑄型輸送線（按 100 節(jié)小車、小車線：每節(jié) 2350 元， 100 節(jié)則為 23.2 萬元 傳動裝置： 4.6 萬元軌道： 3.5T ，單價： 0.75 萬元，價 2.63 萬元 軌枕: 小車總價的 12%，約 2.82 萬元鑄型輸送線總價：

21、 33.5 萬元4 、定點澆注環(huán)線約 15 萬元5).氣吊0.7X 4=2.8 萬元6).推箱機捅箱機（一套液壓泵站、： 10萬元7).鱗板輸送機8.5萬元8)回箱軌道：9萬元9).以上部分安裝調試費：7.5萬元10)砂處理系統(tǒng)：約 190 萬元11） 房屋總造價：約 70 萬元12）. 其它：約 20 萬元以上 （ 不包括運輸費用 ）總計：約 410 萬元4人員配置：沖天爐： 5 人澆注：78人風機房： 1 人電控： 1 人造型工： 8 人下芯： 3 人砂處理：平臺控制 1 人，輔料工 2 人（非專職），落砂 2 人，行車工 2 人，共計 7 人。以上共計 33人（按 35 人編制）5改造后

22、結果1 ）目前產(chǎn)品的正品率可上升 1012%點，僅此一項一年可節(jié)約費用為： 設生鐵價格為1200元/T，鑄件價格：3000元/噸，節(jié)約費用額為：（3000-1200）x 6000X 10%=108（萬元）。2 ）另外，由于采用機器造型，自動化系統(tǒng)澆注、混砂等因素。 鑄件的幾何尺寸、加工余量能得以保證 最起碼一年可節(jié)省加工費用 3040萬元3）. 人工上，從造型至砂處理結束只需 30 人，與目前車間相比可以節(jié)省 70人以上，一年按 5000元/人計算，可節(jié)省 35萬元。 總計一年至少可節(jié)省 180 萬元。C.5T 樹脂砂處理線可行性分析及方案1. 簡介： 樹脂砂造型工藝以其生產(chǎn)的鑄件表面輪廓清晰

23、、光潔，幾何精度、 尺寸精度高。 生產(chǎn)工藝簡單易于控制， 而越來越為鑄造企業(yè)接受和應用。 這幾年隨著機械產(chǎn)品質量要求的不斷提高，包括材質、尺寸精度，尤其 是表面質量要求的提高，樹脂砂這一較先進的工藝也得到了大力的推 廣。樹脂砂造型的特點：1) 成品率高 成品率一般情況下92%較高情況可達96%98%2) 表面光潔 比普通濕型粘土砂造型高 23 個等級，表面粗糙度可達 Ra12.53) 尺寸精度 由于型砂強度較高， 鑄件尺寸精度比一般潮模砂高 2 個級別， 可達 IT911 級。后續(xù)加工余量可減少，刀具磨損小。4) 工藝簡潔，易于控制 樹脂砂造型工藝屬自硬型， 工藝要點由設備保證， 只要掌握好工

24、藝 參數(shù)，就完全可以保證鑄件質量，所以對操作工的技術素質要求較低，且節(jié)省勞力，減輕勞動強度。同時揚塵點與散落砂少，所以工作環(huán)境較整潔。2 成本比較樹脂砂與一般潮模砂工藝進行成本比較是一個綜合性的比較， 包括多個 方面，主要有以下幾個方面： 原輔材料成本比較 成品成本比較 勞動工時費用比較 正常情況下樹脂砂造型原輔材料價格較高，但樹脂砂鑄件成品率高。 后續(xù)各工序中樹脂砂型的工作量較小，根據(jù)國外部分使用廠家情況，一般 樹脂砂件的成本比粘土砂高每噸 2030 元。有些廠家原先粘土砂成品率較 低（w 80%時，樹脂砂的成本基本與粘土砂相近 3. 主要指標2000-2500 噸噸/ 小時噸/ 小時>

25、; 25%w 32° C1 ）生產(chǎn)綱領：（鑄件年產(chǎn)量）2 ）再生能力：53）混砂能力：54 ）再生系統(tǒng)脫膜率：5）砂溫4工藝流程：主要分兩個部分：1）. 砂再生部分流程為：振動落砂磁選破碎再生二級磁選二級再生去微粉砂溫調節(jié)器壓送混砂造型震實 這一系統(tǒng)中主要包括以下部分組成：（1） 落砂部分（該部分采用與否視具體情況而定） 包括振動落砂機、振動輸選機、懸掛皮帶磁選機、斗提機落砂庫。 澆注冷卻后的砂型經(jīng)落砂機落砂后， 砂塊與鑄件分離， 落下的砂進入下 方振動輸送機，經(jīng)磁選后由斗式提升機提入1# '砂庫。在振動輸送機的端部上方設置一磁選機去除砂中的鐵性物， 振動輸送機端部采用不銹

26、鋼制成，防止磁化。落砂庫儲砂量2 0噸。（ 2）破碎再生部分包括振動給料機、破碎機、 2 號斗提機、再生機、去微粉機、 3 號斗提 機、雙腔砂斗、 4 號斗提機。由 1 號砂庫流出的砂經(jīng)給料機進入破碎機， 由破碎機將砂塊破碎， 再由 2 號斗提機提升至二級再生機中， 再生脫膜，由去微粉機去除再生砂中的微 粉，由 3 號斗提機提入雙腔砂斗中，同時新砂由 4 號斗提機提入雙腔砂斗 的新砂腔中。（3）砂溫調節(jié)，氣送部分 包括砂溫調節(jié)器、 5 號斗提機、壓送裝置（4）除塵系統(tǒng)包括一臺BD-120布袋除塵器，XLP9.4旋風除塵器。（5）電控系統(tǒng)電控系統(tǒng)對全線的動力和生產(chǎn)進行控制，采用進口的PLC程序控

27、制,全過程模擬屏顯示。2）造型線部分樹脂砂造型線基本組成部分分為：連續(xù)混砂機混砂、震實臺震實、翻 轉去模、輸送輥道和轉運小車組合模板準備、硬化段、模板返回段、砂 型涂料段、烘干段、合箱段和澆注段等。具體包括以下一些設備： 輸送輥道、轉運小車 連續(xù)式混砂機1臺、振實臺1臺 烘干機(涂料) 電控部分 烘干機可根據(jù)實際情況確定是否采用，若是水基涂料采用烘干，若是醇基涂料則無需烘干機。總體來說：樹脂線工藝主要部分為再生部分、混砂機、震實臺，其余 部分可根據(jù)實際情況確定是否采用。5. 主要設備性能參數(shù)1). 振動破碎機 利用振動電機產(chǎn)生的激振力使得砂塊與砂塊、 砂塊與網(wǎng)格壁體產(chǎn)生 撞擊從而使得砂塊破碎為

28、一定粉度的砂粒， 同時起一定的再生作用。 功 率： 4.5kw ，生產(chǎn)率 5T/ 小時2).CRG05 再生機 該機是再生系統(tǒng)的核心設備， 通過離心作用使砂粒與砂粒， 砂粒與 反擊圈撞擊搓擦，從而達到脫膜的目的。功率：22kw,生產(chǎn)率5T/小時3) .S255 固定式雙臂混砂機該混砂機具有混砂均勻,頭尾砂采用特定的結構與控制達到無頭尾 砂，采用PC控制，優(yōu)質隔膜泵流量準確，誤差 1.5%以。4) .除塵器：BD-120布袋除塵器，XLP9.4旋風除塵器采用旋轉反吹式既保證工藝微粉含量，又保證生產(chǎn)環(huán)境。5) .Z292 振實臺6) . 振動輸送機7) . 電控系統(tǒng) 采用三菱公司程控器，全過程模擬顯示，合資電器元件，以保證整 個控制系統(tǒng)運行可靠。6. 方案布置見附圖7. 設備清單見附表8. 人員配置：2025人。9. 預算1). 設備投資：約 70 萬元2). 人員工資：約 10 萬元總計： 80 萬元10. 結果：按年產(chǎn)量 2000 噸,5500 元/ 噸計算 , 年產(chǎn)值 1100 萬元, 以 15%的利潤計 算, 年利潤 165 萬元。四、A、B、C三方案比較類別A（年產(chǎn)80萬只）B（年產(chǎn)60萬只）C（