汽車安全氣囊鋼管技改項目可行性研究報

1、- PAGE 76 -1. 總論1.1 項目概況項目名稱：年產(chǎn)5000噸汽車安全氣囊鋼管技改項目承辦單位：浙江富立軸承鋼管有限公司法人代表：陳愛蓮項目負(fù)責(zé)人：江玉華項目技術(shù)負(fù)責(zé)人：吳 軍項目財務(wù)負(fù)責(zé)人：梁春秋項目聯(lián)系人：陳立軍單位地址：浙江嵊州市城東經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)郵政編碼：312500電 話 真：0575-862981931.2 項目企業(yè)銀行資信公司銀行資信等級為 AAA級。1.3 項目企業(yè)近期經(jīng)營業(yè)績表1-1 近三年企業(yè)經(jīng)營業(yè)績年 份 項 目200920102011銷售收入（萬元）31152735076921000凈利潤（萬元）9753180361360總資產(chǎn)（萬元

2、）2488952960212832411.4 項目提出的背景、投資的必要性和經(jīng)濟(jì)意義1.4.1 項目提出的背景隨著高速公路的發(fā)展和汽車性能的提高，汽車行駛速度越來越快，特別是由于汽車擁有量的迅速增加，交通越來越擁擠，使得事故更為頻繁，所以汽車的安全性就變得尤為重要。汽車的安全性分為主動安全和被動安全兩種，主動安全是指汽車防止發(fā)生事故的能力，主要有操縱穩(wěn)定性、制動性能、平順性等，被動安全是指在萬一發(fā)生事故的情況下，汽車保護(hù)乘員的能力，目前主要有安全帶、安全氣墊、防撞式車身和安全氣囊防護(hù)系統(tǒng)(Airbag RestraintSystem，以下簡稱安全氣囊)等。由于現(xiàn)實(shí)的復(fù)雜性，有些事故是難以避免的

3、，因此被動安全性也非常重要，安全氣囊作為被動安全性的研究成果，由于使用方便、效果顯著、造價不高，所以得到迅速發(fā)展和普及。 為了說明安全氣囊的基本原理，這里首先說明汽車發(fā)生事故時造成乘員傷亡的原因。當(dāng)汽車發(fā)生碰撞事故時，汽車和障礙物之間的碰撞稱為一次碰撞，一次碰撞的結(jié)果導(dǎo)致汽車速度急劇下降，速度從35km/h降到零的時間約150ms左右；乘員和汽車內(nèi)部結(jié)構(gòu)之間的碰撞稱之為二次碰撞，由于慣性的作用，當(dāng)汽車急劇降速時，乘員要保持原來的速度向前運(yùn)動，于是就發(fā)生了乘員和方向盤、儀表板、擋風(fēng)玻璃等之間的碰撞，從而造成了乘員的傷亡.汽車安全氣囊的基本思想是，在發(fā)生次碰撞后，二次碰撞前，迅速在乘員和汽車內(nèi)部結(jié)

4、構(gòu)之間打開一個充滿氣體的袋子，使乘員撲在氣袋上，避免或減緩二次碰撞，從而達(dá)到保護(hù)乘員的目的。由于乘員和氣袋相碰時，因振蕩造成乘員傷害，所以一般在氣囊的背面開兩個直徑25mm左右的圓孔。這樣，當(dāng)乘員和氣整相碰時，借助圓孔的放氣可減輕振蕩，放氣過程同時也是一個釋放能量的過程，因此可以很快地吸收乘員的動能，有助于保護(hù)乘員。安全氣囊一般由傳感器(sensor)、電控單元(ECU)、氣體發(fā)生器(inflator)、氣囊(bag)、續(xù)流器(clockspring)等組成，通常氣體發(fā)生器和氣囊等做在一起構(gòu)成氣囊模塊(airbag module)。傳感器感受汽車碰撞強(qiáng)度，并將感受到的信號傳送到控制器，控制器接

5、收傳感器的信號并進(jìn)行處理，當(dāng)它判斷有必要打開氣囊時，立即發(fā)出點(diǎn)火信號以觸發(fā)氣體發(fā)生器，氣體發(fā)生器接收到點(diǎn)火信號后，迅速點(diǎn)火井產(chǎn)生大量氣體給氣囊充氣。安全氣囊系統(tǒng)采用了一種類似火箭固體燃料 HYPERLINK /s2006/zhishi-fadongji/ t _blank 發(fā)動機(jī)的氣體發(fā)生器，在這種氣體發(fā)生器中，燃料燃燒產(chǎn)生的氣體使氣囊充氣。氣體發(fā)生器的燃料通常使用疊氮化鈉，但也有的使用硝化纖維，也有的系統(tǒng)使用壓縮氣體。汽車安全氣囊鋼管是氣體發(fā)生器的主要組成部分, 氣囊管和安全鋼管都是汽車的安全件用料，對鋼管提出了很高的要求：（）、化學(xué)成分純，機(jī)械性能要求苛刻，是一種低碳高強(qiáng)鋼的要求；（）、尺

6、寸精度要求高，比同工藝同規(guī)格的國標(biāo)鋼管的尺寸要求嚴(yán)了許多，屬于精密鋼管的生產(chǎn)范疇。（）、水壓高壓壓爆測試，夏氏低溫沖擊及低溫落錘打擊測試是專門針對氣囊管提出的檢測要求，進(jìn)一步反映了氣囊管技術(shù)條件的復(fù)雜和嚴(yán)謹(jǐn)；（）、安全帶用鋼管不僅提高了抗拉強(qiáng)度的要求，并且要求“無氧正火”，對鋼管的內(nèi)外表面提出了不允許有缺陷的要求，國內(nèi)只有我們達(dá)到此要求；（）、對汽車安全件鋼管的“質(zhì)量一致性”要求，即鋼管生產(chǎn)后必須保證質(zhì)量始終處于穩(wěn)定的狀態(tài)，并有15年質(zhì)量壽命的要求。符合要求只有國外鋼號10MnNiCr ；碳含量相當(dāng)10#鋼，Mn含量1.11.6%，Ni含量0.3%左右，在國內(nèi)沒有相同的鋼號的情況下，克服種種困

7、難，我們提供了完全能滿足性能要求的汽車安全氣囊鋼管。中國國內(nèi)汽車2011年產(chǎn)量1842萬輛，其中中低檔車60%約1105萬輛，每輛車配二個氣囊所需鋼管11050噸，中高檔車30%約553萬輛，每輛車配四個氣囊所需鋼11060噸，高檔車10%約184萬輛，每輛車配六個氣囊、十八個氣簾所需鋼管22080噸，共44190噸，2011年中國汽車保有量1.06億輛,按1%維修率,每個二個氣囊計算,維修市場1000噸，出口 5000噸，目前市場需求50190噸。從生產(chǎn)鋼管企業(yè)目前主有歐洲、美國二家企業(yè)生產(chǎn)，亞洲尚是空白,本項目填補(bǔ)亞洲生產(chǎn)汽車安全氣囊鋼管的空白。1.5 編制依據(jù)和原則1.5.1編制依據(jù) 浙

8、江富立軸承鋼管有限公司提供的項目建議書。 浙江富立軸承鋼管有限公司提供的基礎(chǔ)資料和生產(chǎn)工藝資料。1.5.2 編制原則 充分利用和發(fā)揮公司已獲得的創(chuàng)新成果和質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)管理經(jīng)驗，以節(jié)約項目投資和縮短建設(shè)的周期。 合理安排設(shè)計車間、倉儲、減少人流、物流的相互交叉，提高工作的效率。 設(shè)備選型、車間布置，要有前瞻性，既要考慮當(dāng)前的應(yīng)用，又要機(jī)動靈活、顧及產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的調(diào)整。 在設(shè)計過程中嚴(yán)格執(zhí)行國家有關(guān)法規(guī)、技術(shù)規(guī)范和規(guī)定。確保產(chǎn)品的安全可靠。設(shè)計中，將遵循國家現(xiàn)行的防火、防爆、勞動安全與職業(yè)衛(wèi)生、環(huán)境保護(hù)等的有關(guān)規(guī)定、規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)。 1.6 可行性研究的工作范圍 產(chǎn)品方案和建設(shè)規(guī)模的論述 建設(shè)條件 擬建產(chǎn)品的

9、需求預(yù)測 工程技術(shù)方案及公用設(shè)施配套情況 原輔料、包裝材料供應(yīng)情況 環(huán)境評價及治理意見 人員安排 工程建設(shè)實(shí)施進(jìn)度的建議 工程投資估算 項目經(jīng)濟(jì)分析和評價1.7 項目目標(biāo)及主要內(nèi)容1.7.1 目標(biāo)調(diào)整產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，開發(fā)新的經(jīng)濟(jì)增長點(diǎn)，提高產(chǎn)品開發(fā)能力和工藝的生產(chǎn)水平。在此基礎(chǔ)上，使汽車安全氣囊鋼管生產(chǎn)達(dá)到國際同類產(chǎn)品先進(jìn)水平?；緦?shí)現(xiàn)技術(shù)開發(fā)、生產(chǎn)、管理等各環(huán)節(jié)的信息化整合。生產(chǎn)規(guī)模：通過本次工程建設(shè)，擬建生產(chǎn)規(guī)模為年5000噸汽車安全氣囊鋼管的生產(chǎn)企業(yè)。1.7.2 主要建設(shè)內(nèi)容項目廠房建筑面積為7912平方米，新增沖擊試驗、手動拉床、萬能試驗機(jī)、淬火機(jī)床、退火爐、單梁行車、雙梁行車、電動平車、渦

10、流控傷機(jī)、超聲波探傷機(jī)、水爆試驗機(jī)、標(biāo)距機(jī)、落錘試驗機(jī)、摩擦焊機(jī)、76穿孔機(jī)、阿塞爾熱軋管機(jī)等27臺套，形成年產(chǎn)5000噸汽車安全氣囊鋼管的生產(chǎn)能力。1.8 總投資及資金來源1.8.1 總投資項目總投資2973萬元，其中固定資產(chǎn)投資2703，鋪底流動資金270萬元。本項目投資估算編制結(jié)果為總投資2973萬元，固定資產(chǎn)投資2703萬元，鋪底流動資金270萬元。投資估算構(gòu)成如下；序號項目內(nèi)容投資額（萬元）百分比（%）一固定資產(chǎn)3054089.84%1土地購置費(fèi)用16004.71%2建筑工程費(fèi)用428012.59%3設(shè)備及安裝工程費(fèi)2008559.09%4工位器具費(fèi)2780.82%5模具費(fèi)14504

11、.27%6其他費(fèi)用2740.81%7預(yù)備費(fèi)9232.72%8建設(shè)期借款利息16504.85%二鋪地流動資金345210.16%合 計339921001.8.2資金來源項目資金的籌措：企業(yè)自籌資金10992萬元(其中用于固定資產(chǎn)投資7540萬元，用于鋪底流動資金3452萬元)。申請銀行貸款23000萬元。項目建設(shè)期：二年。1.9 可行性研究報告評價1.9.1社會效益通過本次工程項目使浙江富立軸承鋼管有限公司建成國內(nèi)鑄造裝備生產(chǎn)規(guī)模較大、質(zhì)量可靠的生產(chǎn)廠家。增強(qiáng)企業(yè)在國內(nèi)外市場上的競爭力，為企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展打下堅實(shí)基礎(chǔ)；使企業(yè)實(shí)現(xiàn)規(guī)模效益，為社會作出更大貢獻(xiàn)。1.9.2經(jīng)濟(jì)效益項目建成后，預(yù)計新增

12、銷售收入72000萬元，利稅21103萬元。提高行車安全，減少交通事故的發(fā)生，具有較好的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。1.10 主要數(shù)據(jù)和經(jīng)濟(jì)評價表表1-2 項目主要數(shù)據(jù)和技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)序號項目名稱單位數(shù)據(jù)備 注一、主要數(shù)據(jù)1年產(chǎn)量噸50002年銷售收入萬元72000新增3主要工藝設(shè)備臺/套274建筑面積m27912其中：新增建筑面積m279125工作人員總數(shù)人61新增6固定資產(chǎn)投資萬元27037流動資金萬元270新增8項目投資總額萬元2973新增二、財務(wù)評價1財務(wù)內(nèi)部收益率%42.40/34.93稅前/稅后2財務(wù)凈現(xiàn)值（ic=18%）萬元40409/26408稅前/稅后3靜態(tài)投資回收期年4.18/4.5

13、8稅前/稅后4投資利潤率%48.255投資利稅率%62.086盈虧平衡點(diǎn)%32.222. 企業(yè)基本情況2.1 企業(yè)基本概況浙江富立軸承鋼管有限公司是一家以生產(chǎn)軸承、軸承套圈和軸承鋼管為主的中外合資企業(yè)，成立于二OO五年六月，為五洲新春集團(tuán)成員企業(yè)。公司位于浙江嵊州市城東經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)，總占地面積200畝，總建筑面積61675平方米。公司總投資2990萬美元，注冊資金1950萬美元，2012年將達(dá)到年產(chǎn)軸承鋼管3萬噸，是中國目前起點(diǎn)最高，質(zhì)量最佳的專業(yè)軸承鋼管生產(chǎn)廠家。2011年，公司共生產(chǎn)鋼管19500噸，銷售收入21000萬元，實(shí)現(xiàn)利潤1360萬元，上交稅收600萬元。2010年榮獲嵊州市工業(yè)企

14、業(yè)三十強(qiáng)，名列第十九名，獲得嵊州市人民政府轉(zhuǎn)型升級服務(wù)獎，2011年獲紹興市工業(yè)企業(yè)三十優(yōu)，并順利通過和諧企業(yè)創(chuàng)建考核，榮獲嵊州市“文明單位”稱號。公司2011年通過了省級清潔生產(chǎn)審核，國二級安全生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)化單位審核。2010年與全球最大的“汽車乘員保護(hù)系統(tǒng)”生產(chǎn)商奧托立夫公司合作，制造高附加值的汽車安全氣囊用鋼管和安全帶收卷用鋼管。公司采用的圓鋼中頻加熱穿孔、前后預(yù)抽真空等溫球化和再結(jié)晶退火等工藝填補(bǔ)了國內(nèi)空白，在2008年12月獲浙江省經(jīng)貿(mào)委省級工業(yè)新產(chǎn)品證書，其中雙層余熱回用全電加熱球化爐一臺，年加工荒管2.5萬噸，每噸節(jié)電70KVAH，年節(jié)電175萬KVAH，公司目前已經(jīng)通過ISO169

15、49和ISO14001考評，SKF公司QT3考評；同時也通過了了NSK、TIMENK、FAG等客戶的考評。2.1.1科技人員及研發(fā)條件擁有一支技術(shù)力量較雄厚的科技隊伍，現(xiàn)有科技人員866人，專職技術(shù)開發(fā)人員487人，按學(xué)歷分：博士22人，本科以上占77%；按職稱分高級工程師62人，中級102人。擁有UG、PRO/E等CAD/CAM軟件、MSC、Anycasting等CAE軟件，模具溫度控制系統(tǒng)，擁有先進(jìn)繪圖儀、微機(jī)平臺，鋁合金輪轂的設(shè)計開發(fā)已具備國際先進(jìn)水平。新品開發(fā)周期為30天。擁有院士工作站、博士后科研工作站、留學(xué)人員創(chuàng)業(yè)園、國外智力引進(jìn)示范基地、鑄造研究所、科技管理部和產(chǎn)品開發(fā)部等29個

16、技術(shù)開發(fā)和管理部門。主要檢測設(shè)備有美國貝爾德直讀光譜儀、日本島津X光探傷儀、美國GOAL滾動疲勞試驗機(jī)、彎曲疲勞試驗機(jī)、沖擊試驗機(jī)、德國耐鹽霧試驗機(jī)、綜合檢測儀、美國布郎三座標(biāo)儀、動平衡試驗機(jī)、萬能試驗機(jī)、德國一次諧波測試儀、氦氣氣體試漏機(jī)等。2.1.2質(zhì)量體系認(rèn)證及主要產(chǎn)品銷售前景公司目前已經(jīng)通過ISO16949和ISO14001考評，SKF公司QT3考評；同時也通過了了NSK、TIMENK、FAG等客戶的考評。 “ZCW”鋁合金車輪是中國名牌、出口名牌、馳名商標(biāo)，公司是亞洲最大的汽車鋁合金車輪制造企業(yè)。公司產(chǎn)品包括800萬件的汽車鋁合金車輪，主要與美國通用福特、日本豐田、德國大眾等主機(jī)廠配

17、套；還有1500萬件的摩托車鋁合金車輪，全球市場占有率超過30%；公司生產(chǎn)的鑄造裝備產(chǎn)品先進(jìn)性始終處于國內(nèi)同行前列，各項技術(shù)性能與進(jìn)口機(jī)旗鼓相當(dāng)，目前已成功應(yīng)用于國內(nèi)各大鋁合金車輪、汽車發(fā)動機(jī)精密鋁鑄件、高壓開關(guān)、五金電力、航空航天及國防軍工等行業(yè)和領(lǐng)域，產(chǎn)品市場占有率及知名度處于國內(nèi)行業(yè)領(lǐng)先地位。2.1.3萬豐集團(tuán)是快速發(fā)展的國際鑄造裝備供應(yīng)商在鑄造自動化裝備行業(yè)，萬豐是新興企業(yè)，憑借良好的機(jī)制與瑞士ABB、日本發(fā)那科等國際巨頭合作，迅速發(fā)展成為國內(nèi)鑄造裝備行業(yè)的領(lǐng)先企業(yè)。隨著此次固定資產(chǎn)投資項目的逐漸建成投產(chǎn)，公司發(fā)展步入新階段，預(yù)計到2015年鑄造裝備產(chǎn)量將超過500臺套，成為國際主要鑄

18、造裝備供應(yīng)商。萬豐不久前新推出了一款WFRG280機(jī)器人缸蓋澆注系統(tǒng)。該系統(tǒng)是以機(jī)器人替代人工進(jìn)行澆注作業(yè)的集成系統(tǒng)。丁氏同步夾具WFJJ20是萬豐科技開發(fā)有限公司與ABB公司合作的新產(chǎn)品。目前，同步夾具缺少是夾具領(lǐng)域不足，萬豐科技開發(fā)公司從產(chǎn)品低層的設(shè)計理念出發(fā)開發(fā)出準(zhǔn)確度很高的同步夾具。大東澆注臂WFR280或WFR300是萬豐科技開發(fā)有限公司與ABB公司合作的又一新產(chǎn)品。本澆注臂本體內(nèi)采用齒輪傳動與普通采用鏈傳動的澆注臂相比，壽命更長，傳動更可靠。2.2 項目建設(shè)的有利條件2.2.1 項目地址浙江富立軸承鋼管有限公司地處浙江嵊州市城東經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)，緊鄰104國道、上三線高速公路，交通十分便

19、利。工廠所在地區(qū)一般高程在黃海標(biāo)高30米左右，廠區(qū)地貌為平原區(qū)，土層概況為（自下而上）一層：黃砂土層，厚1.5-2.5米；二層：灰砂土層，厚0.5-0.8米；底部很松軟，承載能力70kPa左右，是良好的天然地基持力層，地震烈度六級。廠區(qū)屬亞熱帶季風(fēng)區(qū)域，氣候溫和濕潤，雨量充沛，全年平均氣溫16.4，1月平均氣溫4.2，7月平均氣溫28.6。，年平均降水量1446.8mm，無霜期235天，降水以春雨、梅雨為多。2.2.2 建設(shè)條件（1） 交通條件公路：工業(yè)園區(qū)內(nèi)有上三線和104國道穿越，至上虞和杭甬高速公路相連；海運(yùn)：距寧波港80km；鐵路：距上虞曹娥站約50km，距寧波站約80km；航運(yùn)：距寧

20、波機(jī)場約60km。（2） 基礎(chǔ)設(shè)施熱電：意利熱電有限公司與青山熱電有限公司總裝機(jī)容量5.1萬千瓦，供氣、供熱能力可達(dá)342萬吉焦/年。供電：工業(yè)園區(qū)內(nèi)設(shè)有110KV塔山變電所，變電容量63MVA。供水：第一期直徑D400mm的輸水管道已竣工驗收，第二期D200mm的輸水管道已完工，第三期供水工程根據(jù)工業(yè)園區(qū)發(fā)展需要正在規(guī)劃設(shè)計中。壓縮空氣：自建空氣壓縮站（3） 嵊新污水處理廠概況a 嵊新污水處理廠建設(shè)概況新昌縣城市污水綜合治理工程包括污水處理廠及相應(yīng)的排污集污系統(tǒng)。目前新昌縣各企業(yè)納污支管、新昌縣城關(guān)鎮(zhèn)生活污水管網(wǎng)以及擬建的污水輸送干管已基本建設(shè)到位，污水處理廠尚未動工建設(shè)。為了改善城市環(huán)境，

21、保護(hù)新昌江和曹娥江的水質(zhì)，促進(jìn)新昌縣和嵊州市經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展，紹興市政府根據(jù)兩地的實(shí)際情況，決定由嵊州和新昌共同出資，在嵊州北建一座污水處理廠，將新昌縣和嵊州市的污水收集后進(jìn)行統(tǒng)一處理，并由嵊新污水處理廠建設(shè)籌建辦公室負(fù)責(zé)籌建。原計劃建設(shè)的新昌縣污水綜合治理工程中污水廠內(nèi)容則不再實(shí)施。目前該項目立項已經(jīng)紹興市發(fā)展計劃委員會紹市計投200359號批復(fù)。污水處理廠選址在嵊州市北部的嚴(yán)坑村。b 嵊新污水處理廠規(guī)模嵊新污水處理廠總規(guī)模30萬t/d，總投資30030萬元，分二期建設(shè)，一期15萬t/d，截污干管按30萬t/d建設(shè)。一期工程已全部完工。3. 產(chǎn)品方案3.1 產(chǎn)品的技術(shù)來源根據(jù)汽車安全氣囊鋼管

22、業(yè)發(fā)展需求，結(jié)合國際裝備業(yè)發(fā)展形勢，在現(xiàn)有科研條件的基礎(chǔ)上，通過出國考察學(xué)習(xí)、消化、吸收、再創(chuàng)新，研制具有自主知識產(chǎn)權(quán)的安全氣囊鋼管自動化單元。3.2 產(chǎn)品技術(shù)特點(diǎn) 鑄造裝備自動化單元具有結(jié)構(gòu)緊湊、控制穩(wěn)定、自動化程度高、工藝合理等特點(diǎn)，適合所有輕合金鑄造行業(yè)。3.2.1整體結(jié)構(gòu)設(shè)計目前國際上只有一臺機(jī)器人對應(yīng)為兩臺或四臺鑄造機(jī)進(jìn)行配套應(yīng)用，主要問題為重力機(jī)的布置及機(jī)器人的移動澆鑄速度與重力機(jī)的生產(chǎn)周期無法合理配套。項目產(chǎn)品通過重力鑄造機(jī)小型化設(shè)計、保溫爐研究、機(jī)器人研究以及合理的空間布局，實(shí)現(xiàn)了一臺機(jī)器人和六臺重力鑄造機(jī)的合理匹配。 重力機(jī)小型化設(shè)計在不影響重力機(jī)使用的情況下，對重力機(jī)的設(shè)備

23、進(jìn)行了小型化設(shè)計，六臺重力鑄造機(jī)合用一個液壓站，使結(jié)構(gòu)更加緊湊；同時采用液壓馬達(dá)、軌道，實(shí)現(xiàn)重力機(jī)的可移性；通過移動，實(shí)現(xiàn)重力機(jī)鑄造機(jī)的交叉布置（但不干涉），布局極為緊湊，將重力機(jī)的工作半徑壓縮在2200mm以內(nèi)，減少了機(jī)器人的運(yùn)動距離。 保溫爐研究為了配合實(shí)現(xiàn)自動化裝備鑄造的連續(xù)生產(chǎn)，原有的鋁液供應(yīng)系統(tǒng)不能滿足單元需求。于是，在原有熔煉爐的基礎(chǔ)上，集成精煉、自動出液、溫度控制的鋁合金連續(xù)熔解保持爐。 機(jī)器人研究由于機(jī)械澆鑄臂與重力機(jī)的空間作業(yè)因素，6自由度機(jī)器人系統(tǒng)不能滿足功能要求，必須對機(jī)器人進(jìn)行7軸連動開發(fā)，增加第七軸的澆鑄臂，由于工作臂前端應(yīng)用環(huán)境是高溫條件，所以必須給機(jī)器人配上冷卻、

24、溫度與位置傳感系統(tǒng)及防護(hù)系統(tǒng)。 空間布局公司所特有的“一拖六”技術(shù)，重點(diǎn)是在重力機(jī)的布局采用適合機(jī)器人運(yùn)動特性的圓外，其余軸全部走直線運(yùn)動，在運(yùn)動節(jié)點(diǎn)處走圓弧運(yùn)動，使?jié)舶鼉?nèi)鋁水運(yùn)行平穩(wěn)，便于提升整體運(yùn)行速度。 輕合金鑄造自動化裝備樣圖3.2.2 核心機(jī)構(gòu)設(shè)計 第七軸設(shè)計機(jī)器人澆鑄功能全部由第七軸來實(shí)現(xiàn)，一方面將機(jī)器人本體16軸與高溫高輻射的取液口隔離開，另一方面即使第七軸發(fā)生故障因其與機(jī)器人本體無直接關(guān)聯(lián)，維修成本與難度均得到大幅度下降，加快了故障的排除速度提高設(shè)備開機(jī)率，同時由于增加的第七軸設(shè)計空間較大，也給冷卻裝置安裝提供了必要的空間，無故障運(yùn)行時間可達(dá)2萬小時，是國外同類機(jī)的3倍以上，并

25、且通過第七軸的設(shè)計變化可以進(jìn)入結(jié)構(gòu)復(fù)雜的模具中心實(shí)現(xiàn)澆鑄。 澆包設(shè)計鋁液澆鑄機(jī)器人系統(tǒng)配備有一個用于舀取和澆鑄鋁液的澆包。一般澆包為鑄鐵材質(zhì)（HT200），具有良好的保溫性和使用的耐久性；在旋轉(zhuǎn)澆包設(shè)計時我們在澆包容積上使用了線性設(shè)計并用UG三維模擬驗證。在集成系統(tǒng)軟件上應(yīng)用了線性數(shù)據(jù)自動計算模式，用戶可以直接在操作終端輸入產(chǎn)品重量數(shù)據(jù)，內(nèi)置程序即可通過數(shù)據(jù)算法實(shí)現(xiàn)澆包內(nèi)界質(zhì)的重量自動定量，并且定量精度控制在0.15Kg以內(nèi)，徹底杜絕了原人工澆鑄時鋁液多余回倒，過少產(chǎn)品報廢的不良情況，也減少了鋁耗與重熔燃料浪費(fèi)。 安全保護(hù)裝置設(shè)計項目產(chǎn)品設(shè)計了可移動的重力鑄造機(jī)，在6臺機(jī)正常工作前，鑄造機(jī)可以

26、通過移動，實(shí)現(xiàn)重力機(jī)的交叉布置，澆鑄中人員無法進(jìn)入機(jī)器人工作區(qū)，保證了操作人員的安全；同時為提高安全防護(hù)等級，增加光柵保護(hù)裝置，特別是當(dāng)重力機(jī)失效移出工作位置時，光柵保護(hù)功能生效，當(dāng)人員一旦進(jìn)入機(jī)器人專用工作區(qū)間，光柵系統(tǒng)將立即報警同時機(jī)器人停止工作，人員離開后自動投入運(yùn)行。3.2.3控制技術(shù)設(shè)計 系統(tǒng)集成控制技術(shù)項目采用PAC控制技術(shù)，PAC控制技術(shù)配合了PLC和PC各自的優(yōu)點(diǎn)，將PC強(qiáng)大的計算能力、通訊處理、廣泛的第三方軟件與PLC可靠、堅固易于使用等特性最佳地結(jié)合在一起，取消了中間環(huán)節(jié)，數(shù)據(jù)通訊全部內(nèi)置，所有模塊全部集中在同一主板上，使該系統(tǒng)具有良好有操作界面與強(qiáng)大的數(shù)據(jù)計算存儲功能。

27、重力鑄造機(jī)的調(diào)度控制由于在實(shí)際的生產(chǎn)過程中，存在著人員、模具、設(shè)備等等很多不確定因素，這些因素都會影響到系統(tǒng)的運(yùn)行，所以系統(tǒng)設(shè)計了重力鑄造機(jī)的調(diào)度機(jī)制。研究內(nèi)容主要包括中斷、倒回、失效功能的實(shí)現(xiàn)。在系統(tǒng)自動運(yùn)行的過程中，如果需要，操作者可以控制操作盒上的“循環(huán)暫?！卑粹o，系統(tǒng)會自動根據(jù)其他重力鑄造機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)繞過對此臺重力機(jī)的澆鑄而進(jìn)行對其他重力機(jī)的澆鑄，如果沒有重力機(jī)可以進(jìn)行澆鑄，機(jī)器人會運(yùn)行到此臺重力機(jī)的澆鑄等待位置進(jìn)行等待。當(dāng)操作者按下操作盒上的“循環(huán)繼續(xù)”按鈕，系統(tǒng)會繼續(xù)澆鑄循環(huán)。如果機(jī)器人等待時間過長，而沒有重力鑄造機(jī)可以進(jìn)行澆鑄，系統(tǒng)會自動將鋁液倒回保溫爐內(nèi)或其他用戶選擇的地方。此

28、等待時間在系統(tǒng)調(diào)試時，可以根據(jù)用戶的經(jīng)驗進(jìn)行設(shè)定。當(dāng)然，操作者也可以直接按下操作盒上的“鋁液倒回”按鈕，強(qiáng)制系統(tǒng)將鋁液倒回。在系統(tǒng)自動運(yùn)行進(jìn)行澆鑄時，系統(tǒng)會根據(jù)每臺重力鑄造機(jī)操作者的“取水”信號先后順序進(jìn)行合理的排列，遵從“先到先得”的規(guī)則進(jìn)行澆鑄。如果有重力鑄造機(jī)停機(jī)“失效”或者“循環(huán)暫?！?，系統(tǒng)會自動處理下一臺最優(yōu)先的重力鑄造機(jī)。避免出現(xiàn)等待時間過長的情況降低系統(tǒng)工作效率。等待澆鑄中，如本次機(jī)器人取料為該機(jī)臺澆鑄，則該機(jī)臺會自動聲光報警，提醒操作者注意將來實(shí)施澆鑄作業(yè)，澆鑄完再自動轉(zhuǎn)入下一機(jī)臺報提醒報警。 冷卻水控制技術(shù)重力機(jī)在機(jī)器人澆鑄完成后，通過內(nèi)部數(shù)據(jù)通訊可即時獲得澆鑄狀態(tài)，再根據(jù)可

29、變的參數(shù)設(shè)定值，自動控制冷卻水電磁閥；并且還可通過模具熱電偶，隨時采集具各點(diǎn)溫度，通過溫控儀自動實(shí)現(xiàn)點(diǎn)動式冷卻；實(shí)現(xiàn)冷卻水控制科學(xué)單一化，使產(chǎn)品品質(zhì)單一可控，質(zhì)量的一貫性得以極大提高，產(chǎn)品制成率由原來的91提高到95.4。3.2.4鑄造工藝研究及參數(shù)的確定鋁合金鑄造工藝主要涉及澆鑄、保溫、冷卻三部分，其中又以澆鑄和冷卻為最重要。為了更好的適合不同產(chǎn)品的澆鑄工藝要求，每次澆鑄均可單獨(dú)設(shè)置分段澆鑄速度參數(shù)與時間參數(shù)，澆鑄速度可根據(jù)需要設(shè)為N段，每段還可任意設(shè)置在該段內(nèi)完成澆鑄的時間長度，只要將這些參數(shù)確定，項目產(chǎn)品就可能實(shí)現(xiàn)最佳澆鑄方式，保證產(chǎn)品的澆鑄質(zhì)量；而冷卻過程卻要根據(jù)產(chǎn)品不同臂厚、位置等原

30、因，確定冷卻水的用時用量，同時還要考慮產(chǎn)品的順序凝固原則；只有這樣，才能保證產(chǎn)品的質(zhì)量。4. 國內(nèi)外行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢4.1 國內(nèi)外產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀從生產(chǎn)鋼管企業(yè)目前主有瑞典奧托立夫公司(AUTOLIV)、美國天合汽車集團(tuán)（TRW）二家企業(yè)生產(chǎn)，亞洲尚是空白,本項目填補(bǔ)亞洲生產(chǎn)汽車安全氣囊鋼管的空白。近20年來，由于勞動力成本的上漲，西方發(fā)達(dá)工業(yè)國家鑄造工業(yè)的相對萎縮，生產(chǎn)的重心向發(fā)展中國家轉(zhuǎn)移，這為我國的鑄造業(yè)帶來良好的機(jī)遇。隨著鑄造業(yè)的發(fā)展，我國鑄造裝備制造業(yè)也得到了長足發(fā)展，技術(shù)裝備的設(shè)計和制造能力有了明顯增強(qiáng)。目前，我國鑄造裝備制造業(yè)工業(yè)增加值僅次于美國、日本和德國，位居世界第4位，我國裝

31、備制造業(yè)的年均增速是17.6%，幾十種產(chǎn)品產(chǎn)量居世界第一位，研發(fā)出的具有國際先進(jìn)水平的重大裝備日益增多。但就技術(shù)水平而言，相比發(fā)達(dá)國家還存在較大差距，主要體現(xiàn)在：4.1.1成套能力弱近幾年來，國內(nèi)企業(yè)通過引進(jìn)技術(shù)、合作設(shè)計、合作生產(chǎn)、自主開發(fā)等多條途徑，已能生產(chǎn)大批高水平、高質(zhì)量的單機(jī)產(chǎn)品，但缺乏一批具有系統(tǒng)設(shè)計、系統(tǒng)成套和工程總承包能力的供應(yīng)商。這就造成大量成套設(shè)備不得不依賴進(jìn)口。國際上，20世紀(jì)80年代，日本的產(chǎn)業(yè)機(jī)械工業(yè)就大力倡導(dǎo)和培植裝備制造業(yè)的裝備成套、工程服務(wù)等總承包能力，目前，工程產(chǎn)業(yè)創(chuàng)造的產(chǎn)值已經(jīng)相當(dāng)于產(chǎn)業(yè)機(jī)械工業(yè)的總產(chǎn)值的80%。4.1.2自動化程度低在國內(nèi)，除部分汽車車輪生

32、產(chǎn)廠家采用低壓鑄造機(jī)半自動生產(chǎn)外，其他大部分生產(chǎn)廠家仍采用比較落后的重力鑄造機(jī)，而將機(jī)器人應(yīng)用于鑄造行業(yè)進(jìn)行全自動鑄造才剛剛起步。國際上，早在20世紀(jì)80年代，就有了機(jī)器人在輕合金鑄造行業(yè)的應(yīng)用。目前德國BMW集團(tuán)輪轂公司就利用一臺機(jī)器人對四臺鑄造機(jī)進(jìn)行澆鑄，從而實(shí)現(xiàn)輕合金車輪的自動化生產(chǎn)，一個只有30余工人工廠，年產(chǎn)值在10億人民幣以上；日本宇部、美國鋁業(yè)等國際知名輪轂生產(chǎn)企業(yè)也紛紛利用機(jī)器人提高自動化水平。4.2 國內(nèi)外鑄造裝備產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢由于經(jīng)濟(jì)全球化格局的形成和信息技術(shù)的迅猛發(fā)展，使21世紀(jì)的裝備制造業(yè)必須進(jìn)行轉(zhuǎn)型，從而呈現(xiàn)出新的特征。4.2.1集群化 進(jìn)入20世紀(jì)以來，全球鑄造裝備制

33、造業(yè)的集群化趨勢不斷發(fā)展，即同種產(chǎn)業(yè)或相關(guān)產(chǎn)業(yè)的制造企業(yè)在地方(地區(qū))有機(jī)地集聚在一起，通過不斷創(chuàng)新而贏得競爭優(yōu)勢。在產(chǎn)業(yè)集群化中，具有特色的中小企業(yè)發(fā)揮著重要作用，地理集中的企業(yè)、有關(guān)機(jī)構(gòu)(大學(xué)、商會等)在特定領(lǐng)域內(nèi)既競爭又合作。英國共有154個集群，分布在18個地區(qū)，技術(shù)、門類覆蓋范圍十分寬廣。英國北部的集群傾向于汽車、金屬加工等制造業(yè)。美國的硅谷和128公路的電子業(yè)群、明尼阿波利斯的醫(yī)學(xué)設(shè)備業(yè)群，德國的索林根的刀具業(yè)群、斯圖加特的機(jī)床業(yè)群、韋熱拉的光學(xué)儀器群等，都是世界上較為典型的產(chǎn)業(yè)集群。 4.2.2信息化 當(dāng)前，鑄造裝備制造業(yè)正向全面信息化方向邁進(jìn)，其新的發(fā)展趨勢主要表現(xiàn)為柔性制造系

34、統(tǒng)(FMS)、計算機(jī)集成制造系統(tǒng)(CIMS)的開發(fā)與推廣應(yīng)用，并向制造智能化方向發(fā)展。從技術(shù)發(fā)展特征看，表現(xiàn)為技術(shù)的融合化；從產(chǎn)品發(fā)展看，表現(xiàn)為產(chǎn)品的高技術(shù)化，即產(chǎn)品的高附加值化、智能化和系統(tǒng)化；從系統(tǒng)管理角度看，表現(xiàn)為集成化(包括系統(tǒng)集成、軟件集成、技術(shù)集成和接口集成)和網(wǎng)絡(luò)化。4.2.3 高效、低耗、高參數(shù)化鑄造產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，要求鑄造裝備業(yè)提供的產(chǎn)品具有高效、高可靠性和低消耗等特點(diǎn)，這是降低用戶運(yùn)營成本、實(shí)現(xiàn)少維修或免維護(hù)、提高經(jīng)濟(jì)效益的重要手段。與用戶的這些要求相適應(yīng)，產(chǎn)品必然向高參數(shù)、自動化、大型化或微型化、成套程度高的方向發(fā)展。4.2.4 綠色化日趨嚴(yán)格的全球環(huán)境和資源約束，使實(shí)現(xiàn)綠色

35、制造成為鑄造裝備業(yè)必須遵守的一條基本準(zhǔn)則。鑄造裝備業(yè)所提供的產(chǎn)品必須具有全壽命周期無污染、資源低耗及可回收、可重用的特征。國際貿(mào)易中的“綠色壁壘”將逐漸取代關(guān)稅貿(mào)易壁壘。鑄造裝備業(yè)的生產(chǎn)過程也應(yīng)實(shí)現(xiàn)無污染、低耗、安全和宜人化。4.2.5 標(biāo)準(zhǔn)化鑄造裝備業(yè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)趨向于國際化，標(biāo)準(zhǔn)將成為鑄造裝備準(zhǔn)入市場“門檻”。世界各國高度重視鑄造裝備技術(shù)攻關(guān)，進(jìn)一步提高鑄造裝備技術(shù)含量，針對要求開發(fā)出一批高參數(shù)、自動化、大型化或微型化、成套程度高的鑄造裝備，提高行業(yè)國際市場競爭力。4.2.6 服務(wù)化 隨著知識經(jīng)濟(jì)的來臨和不斷發(fā)展，鑄造業(yè)正在并將被改造成某種意義上的“服務(wù)業(yè)”和“信息業(yè)”。近年來，鑄造業(yè)的網(wǎng)絡(luò)化

36、和電子商務(wù)的發(fā)展充分顯示了鑄造裝備制造業(yè)服務(wù)化的趨勢。國際上知名的大企業(yè)均在積極地開展與產(chǎn)品相關(guān)的全壽命周期內(nèi)的服務(wù)，并積極推進(jìn)網(wǎng)絡(luò)銷售、網(wǎng)絡(luò)承攬訂貨、網(wǎng)絡(luò)售后服務(wù)等。隨著鑄造裝備制造業(yè)服務(wù)化趨勢的發(fā)展，許多企業(yè)的銷售額中服務(wù)(指全球服務(wù)) 的比重在不斷提升，對提高公司盈利能力的作用在不斷增強(qiáng)。5. 市場預(yù)測5.1 機(jī)械市場分析經(jīng)過半個多世紀(jì)的努力，中國機(jī)械工業(yè)已經(jīng)逐步發(fā)展成為具有一定綜合實(shí)力的制造業(yè)，初步確立了在國民經(jīng)濟(jì)中的支柱地位?！鞍宋濉逼陂g，中國共產(chǎn)黨十四大明確提出要把機(jī)械工業(yè)、汽車工業(yè)建成國民經(jīng)濟(jì)的支柱產(chǎn)業(yè)。按照這一戰(zhàn)略要求，原機(jī)械工業(yè)部會同原國家計劃委員會制定了機(jī)械工業(yè)振興綱要，經(jīng)

37、國務(wù)院批準(zhǔn)頒布實(shí)施，要求用15年時間，到2010年基本實(shí)現(xiàn)機(jī)械工業(yè)的振興，使之成為國民經(jīng)濟(jì)的支柱產(chǎn)業(yè)?！熬盼濉逼陂g，機(jī)械工業(yè)取得了長足的發(fā)展。突出表現(xiàn)在機(jī)械工業(yè)產(chǎn)值在全國工業(yè)中的比重超過25，生產(chǎn)保持穩(wěn)定增長，為國民經(jīng)濟(jì)提供了大量可靠裝備；先進(jìn)制造技術(shù)得到大量采用，同時在高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)化方面取得重大進(jìn)展；研制、制造重大、精密、成套裝備的能力顯著提高；全方位、多層次的對外開放格局基本形成，機(jī)械產(chǎn)品出口的迅速增長，有力地支持了機(jī)械工業(yè)乃至全國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展；體制改革取得突破性進(jìn)展，市場機(jī)制已在機(jī)械工業(yè)發(fā)展中起主導(dǎo)作用，以建立現(xiàn)代企業(yè)制度為目標(biāo)的國有企業(yè)改革穩(wěn)步推進(jìn)，民營企業(yè)、鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)成為機(jī)械工業(yè)發(fā)展的新

38、興力量?！笆濉逼陂g是機(jī)械工業(yè)歷史上發(fā)展最快、變化最迅速的時期。整個行業(yè)發(fā)展成績喜人，亮點(diǎn)頻現(xiàn)：產(chǎn)出規(guī)模增長迅猛、發(fā)展環(huán)境顯著改善、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)變化喜人、服務(wù)質(zhì)量明顯提高。多年來中國機(jī)械工業(yè)的高位運(yùn)行，盈利能力的持續(xù)提升，為國民經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展和綜合國力的提高作出了無可替代的貢獻(xiàn)。因此，大力發(fā)展機(jī)械工業(yè)，用先進(jìn)的機(jī)械設(shè)備去裝備國民經(jīng)濟(jì)各部門，對促進(jìn)中國國民經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展具有重大意義。2007年機(jī)械設(shè)備制造行業(yè)增長形勢較好，投資繼續(xù)保持較為快速的增長以及國民經(jīng)濟(jì)的結(jié)構(gòu)調(diào)整、技術(shù)改造都對機(jī)械制造行業(yè)產(chǎn)生了大量的市場需求，為機(jī)械設(shè)備制造業(yè)的穩(wěn)定增長提供了良好的產(chǎn)業(yè)環(huán)境。2009年1月1日起施行的中華人民共

39、和國增值稅暫行條例、中華人民共和國消費(fèi)稅暫行條例和中華人民共和國營業(yè)稅暫行條例規(guī)定：允許企業(yè)抵扣新購入設(shè)備所含的增值稅。這次在全國所有地區(qū)、所有行業(yè)推行增值稅轉(zhuǎn)型改革，極大的促進(jìn)了機(jī)械裝備行業(yè)的發(fā)展。另外，國家“四萬億”投資計劃將為 HYPERLINK /reports/2006260jixie.htm t _blank 機(jī)械行業(yè)帶來新的發(fā)展契機(jī)。眾所周知，國家的“四萬億”投資計劃大多為大型工程的建設(shè)，而每項工程都將率先拿出接近10%的總投資額做設(shè)備投資，其中機(jī)械設(shè)備就是最為重要的設(shè)備投資之一。由于設(shè)備投資提前進(jìn)行，因此機(jī)械行業(yè)就在固定投資增長高潮到來前提前進(jìn)入輝煌期，即未來若干年將是傳統(tǒng)機(jī)械

40、行業(yè)高速發(fā)展期。兩大行業(yè)拉動機(jī)械產(chǎn)品需求。從行業(yè)關(guān)聯(lián)性來看，由于汽車和航天產(chǎn)業(yè)是與傳統(tǒng)機(jī)械保持最為緊密的兩大行業(yè)，這兩大行業(yè)的高速發(fā)展必然直接帶動傳統(tǒng)機(jī)械的大幅增長。面對新的發(fā)展契機(jī)，中國機(jī)械企業(yè)應(yīng)把握市場需求、行業(yè)發(fā)展趨勢，搶占先機(jī)，制訂未來的發(fā)展戰(zhàn)略。5.2 鑄造機(jī)械市場分析自2001年起，中國鑄件產(chǎn)量已連續(xù)幾年居世界第一，并以年均約10%的速度持續(xù)增長，2008年的產(chǎn)量達(dá)到2800萬噸左右，其中有色合金鑄件接近600萬噸。但是，過去大部分鑄造為人工鑄造，機(jī)械鑄造的比重較小，致使鑄件的綜合質(zhì)量與國外先進(jìn)水平有較大差距。中國鑄件落后主要是鑄造工藝落后，鑄造工藝落后主要是由于鑄造裝備落后。隨著

41、對鑄件產(chǎn)品質(zhì)量要求的提高，已有越來越多的企業(yè)用鑄造機(jī)械代替人工鑄造，以便從根本上保證鑄件質(zhì)量和提高生產(chǎn)效率，所以中國鑄造 HYPERLINK /reports/2006260jixie.htm t _blank 機(jī)械行業(yè)在“十一五”期間發(fā)展很快。從國家統(tǒng)計局統(tǒng)計的250家鑄造機(jī)械企業(yè)的數(shù)據(jù)看，中國鑄造機(jī)械企業(yè)80%以上是年產(chǎn)值不足1億元人民幣的中小企業(yè)；行業(yè)工業(yè)總產(chǎn)值從2006年的85.3億元人民幣上升至2008年的164.1億元人民幣，年均增幅為38.7%；行業(yè)產(chǎn)品銷售收入從2006年的84.6億元人民幣上升至2008年的164.2億元人民幣，年均增幅為39.3%；利潤總額的年均增幅更高達(dá)4

42、6.4%。這幾年，中國鑄造機(jī)械水平有了較大提高，比如樹脂砂鑄造成套設(shè)備、低壓鑄造成套設(shè)備已基本上可以滿足國內(nèi)市場需求，改變了過去主要依賴進(jìn)口的局面，而且已能生產(chǎn)出較高水平的鑄造自動生產(chǎn)線。不過，總的來說，中國鑄造機(jī)械企業(yè)的產(chǎn)品開發(fā)能力和市場競爭能力還不高，鑄造自動化裝備等鑄造機(jī)械近年來的進(jìn)口額快速增長，估計2009年鑄造自動化裝備的進(jìn)口額可能超過10億美元，比上年增長20%以上，而且海外一些企業(yè)比如日本東芝機(jī)械公司、香港力勁科技集團(tuán)等還在國內(nèi)設(shè)立壓鑄機(jī)廠，就地生產(chǎn)和銷售，從而加劇了國內(nèi)鑄造機(jī)械市場的競爭。與此同時，中國汽車、機(jī)械、電工、輕工等行業(yè)，對高中檔鑄造機(jī)械和高水平鑄造生產(chǎn)線有較大需求，

43、中國鑄造機(jī)械市場容量將快速增加，也給中國鑄造機(jī)械行業(yè)提供了較大發(fā)展空間。在汽車零部件鑄造應(yīng)用方面，據(jù)專家預(yù)測在今后兩年里我國對裝備需新增約60000臺，需要更新和替換的裝備約16500臺，制造其它產(chǎn)品所需的低壓鑄造裝備約50000多臺；國際市場上隨著中國WTO的加入，裝備業(yè)在國際競爭力的逐步提高，滲入國際供應(yīng)鏈快速推進(jìn)，在發(fā)展中國家的裝備采購份額逐步增加，據(jù)行業(yè)協(xié)會預(yù)測，2008年中國裝備業(yè)出口額有望比上一年度增加23%。鑄造機(jī)械行業(yè)分會預(yù)測，在“十一五”期末各行業(yè)各主要經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的年均增速在15%以上。2008年的實(shí)際運(yùn)行結(jié)果是：鑄造 HYPERLINK /reports/2006260jix

44、ie.htm t _blank 機(jī)械行業(yè)的工業(yè)總產(chǎn)值和產(chǎn)品銷售收入的同比增幅都超過50%。5.3 項目產(chǎn)品市場優(yōu)勢鑄造自動化裝備以其智能化、系統(tǒng)化、集成化等綜合優(yōu)勢正逐步替代低壓鑄造機(jī)和擠壓機(jī)等。目前，汽車用輕合金鑄件占輕合金鑄件總量的1/3以上，我國汽車用鋁合金鑄件的年需求量為40萬噸左右，僅占全球汽車用鋁的1/20左右。與此同時，隨著汽車、摩托車工業(yè)的飛速發(fā)展，人們對車輛各項性能指標(biāo)要求越來越高，對鑄造裝備也提出了越來越高的要求，公司研究開發(fā)的鑄造裝備單元自動化是專門以鋁合金車輪為代表的鑄造自動化裝備，為增強(qiáng)產(chǎn)品性能、美觀、節(jié)能提供重要保證，有著巨大的市場潛力。目前國內(nèi)鑄造裝備自動化單元絕

45、大多數(shù)為國外企業(yè)所掌握，但是產(chǎn)品價格比較高，同時國外沒有一對六的自動化裝備；而本項目卻是一對六的自動化裝備，生產(chǎn)效率比國外高，項目產(chǎn)品的價格只是國外的2/3,具有較好性價比；同時，國內(nèi)鑄造行業(yè)的現(xiàn)狀也決定了項目產(chǎn)品具有廣闊的市場前景。6原材料供應(yīng)及外部配套條件原材料的供應(yīng)和采購按照ISO9000程序，選擇分承包方。分承包方所供材料必須經(jīng)質(zhì)檢部門作必要測試，作出評價，再經(jīng)質(zhì)檢科與生產(chǎn)科進(jìn)行檢測與試用，經(jīng)綜合評價后確認(rèn)。對特殊材料和部件的采購，必須先取樣品，然后進(jìn)行調(diào)研作出評價，選擇確認(rèn)。6.1 主要原材料用量序號名稱單位年需要量來源備注1鋼材t1505上海2鋁材t86上海3液壓件套200上海4電

46、氣件套200杭州5機(jī)械件套200新昌、天臺6熔煉爐套200南京6.2 能源消耗量及來源序號能源名稱單位年需要量來源備注1電萬KW4340新昌市政2水萬噸5新昌市政3壓縮空氣m31508公司自產(chǎn)4市政煤氣m32010公司自產(chǎn)7 設(shè)計方案7.1 主要技術(shù)決定7.1.1為了充分利用土地資源，在地塊中間新建年產(chǎn)200套鑄造裝備自動化單元的生產(chǎn)車間，形成一座聯(lián)合廠房；包括從制坯、熱處理、機(jī)加工、總裝的工藝過程，機(jī)加工下線懸鏈進(jìn)入總裝車間進(jìn)行安裝后，經(jīng)調(diào)試合格后按單元拆分包裝，包裝后運(yùn)出與現(xiàn)生產(chǎn)物流銜接。7.1.2為提高鑄造裝備自動化單元的綜合質(zhì)量和生產(chǎn)率，降低其生產(chǎn)成本，決定采用目前世界上較先進(jìn)的軸向閉

47、模軋鍛加旋壓形成新工藝來承擔(dān)鑄造裝備自動化單元的制坯成形任務(wù)，并配置同樣先進(jìn)可靠、成熟的熱處理生產(chǎn)線和機(jī)加工單元生產(chǎn)線以及總裝生產(chǎn)線，所有設(shè)備微機(jī)控制，可實(shí)現(xiàn)故障的自動診斷及顯示，再配以工業(yè)監(jiān)視系統(tǒng)，可進(jìn)行主要工序生產(chǎn)狀況的集中動態(tài)管理，盡可能使各生產(chǎn)線實(shí)現(xiàn)最佳狀態(tài)運(yùn)行。 7.1.3本次固定資產(chǎn)投資項目包括新建辦公樓廠房、變配電間、污水處理站等輔助部門，形成一個相對獨(dú)立的生產(chǎn)辦公體系。7.1.4與本次固定資產(chǎn)投資項目新建車間有關(guān)的全廠性公用動力設(shè)施也盡量在保障現(xiàn)有產(chǎn)能的基礎(chǔ)上有部分富裕，可以滿足公司的擴(kuò)產(chǎn)，以充分保證新建車間的相對完整性。7.2 工作制度和年時基數(shù)序號部門名稱工作班制（班）設(shè)備

48、年時基數(shù)（時）工人年時基數(shù)（時）備注一制坯車間三58051790全年工作300天二熱處理三58051790全年工作300天三機(jī)加車間二60751230全年工作300天四總裝車間二66001210全年工作300天7.3 項目組成、面積和人員序號部門名稱車間面積（）工作人員（人）工人技術(shù)人員管理人員服務(wù)人員合計基本工人輔助工人生產(chǎn)部門一制坯車間72208018432107二熱處理車間2660301022246三機(jī)加工車間6080541233274四總裝車間4940621923288小計 =SUM(ABOVE) 20900 =SUM(ABOVE) 226 =SUM(ABOVE) 5911118 =S

49、UM(ABOVE) 315倉庫部門1材料倉庫一1520332材料倉庫二1520223成品倉庫228022小計 =SUM(ABOVE) 532077公用系統(tǒng)1動力房320332變配電間320333污水處理站216022小計2800538生活部門1車間辦公室10102研發(fā)辦公樓84003025560小計84003035570合計37420233644446134007.4 工藝根據(jù)鑄造裝備自動化單元生產(chǎn)過程中的主要工藝要求和工藝流程以及車間平面布置情況，本次設(shè)計車間劃分為制坯車間、熱處理車間、機(jī)加工車間和總裝車間四部分。7.4.1制坯車間 生產(chǎn)任務(wù)及綱領(lǐng)生產(chǎn)任務(wù)：主要承擔(dān)鑄造裝備自動化單元部分機(jī)械

50、部件的重力鑄造、低壓鑄造、精密鍛造和旋壓成型。生產(chǎn)綱領(lǐng)：年產(chǎn)鑄造裝備自動化單元機(jī)械部件毛坯200套。 主要工藝方案和設(shè)備選型制坯車間制坯工藝主要包括重力鑄造、低壓鑄造、精密模鍛、自由鍛等工藝，下面分別介紹以上工藝。（1）重力鑄造形狀復(fù)雜的產(chǎn)品毛坯采用重力鑄造工藝，設(shè)備采用下屬公司生產(chǎn)的重力鑄造機(jī)。（2）低壓鑄造批量較大的產(chǎn)品毛坯采用低壓鑄造工藝，設(shè)備采用下屬公司的生產(chǎn)的低壓鑄造機(jī)。（3）精密模鍛精密鍛造部件的制坯成形采用目前國際上較先進(jìn)的軸向閉模軋鍛加旋壓新工藝，設(shè)備選用引進(jìn)的軸向閉模軋鍛生產(chǎn)線，包括棒料定量下料、加熱、軸向閉模軋鍛預(yù)成形、旋壓成形等工序，全線工藝參數(shù)及數(shù)據(jù)管理實(shí)行計算機(jī)自動控

51、制并顯示，以保證生產(chǎn)步驟的重復(fù)性和制坯質(zhì)量的一致性。（4）自由鍛部分機(jī)械部件采用自由鍛造工藝，設(shè)備引進(jìn)三一重工的液壓機(jī)。 主要工藝流程及說明（1）重力鑄造工藝流程：原材料準(zhǔn)備熔煉鑄造工藝說明：采用連續(xù)式熔煉爐，即熔化、精煉、保溫、靜置于一體，設(shè)備占地面積小，環(huán)境污染少，鋁耗與能耗低。（2）低壓鑄造工藝流程：原材料準(zhǔn)備熔煉鑄造工藝說明：采用連續(xù)式熔煉爐，即熔化、精煉、保溫、靜置于一體，設(shè)備占地面積小，環(huán)境污染少，鋁耗與能耗低；采用公司自主知識產(chǎn)權(quán)的低壓鑄造機(jī)，減少投資。（3）精密模鍛工藝流程：合格棒材定量鋸料鍛前加熱閉軋輪坯預(yù)鍛中間加熱終鍛去除飛邊、擴(kuò)孔工件清洗切背腔旋壓工藝說明：將合格棒料按照

52、重量精度鋸成塊料；在坯料加熱爐內(nèi)加熱棒料達(dá)到設(shè)定的鍛造溫度；機(jī)器人1取出加熱過的棒料，放到軋鍛機(jī)的下模上，一次成型，軋制成毛坯；機(jī)器人2將毛坯從軋鍛機(jī)的下模上取出，將其放到8000噸液壓機(jī)1的下模上鍛造；機(jī)器人2將鍛造毛坯從8000噸液壓機(jī)1的下模上取出，將其放到中間加熱爐的進(jìn)料處；在中間加熱爐內(nèi)加熱鍛造毛坯到設(shè)定的鍛造溫度；機(jī)器人3將鍛造毛坯從中間加熱爐的出料口取出，放到8000噸液壓機(jī)2的下模上鍛造；機(jī)器人3將鍛造好的坯料放到工件轉(zhuǎn)換臺1上；機(jī)器人4將鍛造毛坯從工件轉(zhuǎn)換臺1上取出，將其放到2000噸液壓機(jī)上去除飛邊；機(jī)器人4將鍛造毛坯從2000噸液壓機(jī)上取出，放到工件清洗機(jī)的進(jìn)料處；清洗機(jī)

53、清洗工件，清洗后的工件輸送到工件轉(zhuǎn)換臺2；人工從工件轉(zhuǎn)換臺2上取出工件，放到旋壓機(jī)上旋壓；機(jī)器人5從旋壓機(jī)上取出工件，合格工件送往熱處理間。（4）自由鍛工藝流程：合格坯材鍛前加熱自由鍛造中間加熱模鍛工藝說明：將合格坯材按照重量精度鋸成塊料；在坯料加熱爐內(nèi)加熱坯材達(dá)到設(shè)定的鍛造溫度；起重機(jī)取出加熱過的坯材，將其放到8000噸液壓機(jī)上鍛造；起重機(jī)毛坯從8000噸液壓機(jī)1的上取出，將其放到中間加熱爐加熱到設(shè)定的鍛造溫度；起重機(jī)將鍛造毛坯從中間加熱爐的出料口取出，放到8000噸液壓機(jī)2的上鍛造；合格工件送往熱處理車間。新工藝新技術(shù)本項目精密鍛造采用軸向閉模軋鍛工藝，它采用施加正壓力及斜向旋輥軋壓力同時

54、作用的方式制出最初毛坯形狀，再鍛造出筋及凸凹形然后旋壓成形；軸向閉模軋鍛工藝由于減化了工序，省掉了一臺大噸位的鍛造壓力機(jī)及中間加熱爐，降低了模具費(fèi)用，設(shè)備投資及生產(chǎn)場地占用面積大大減少，改善了毛坯的鍛造精度(幾何形狀精度和尺寸精度)，提高表面精度，免去鍛件的飛邊毛刺，省去了大面積的金屬切削加工，降低了生產(chǎn)成本，提高了生產(chǎn)效益和勞動生產(chǎn)率；是目前國際上較具競爭實(shí)力的精密鍛造生產(chǎn)新技術(shù)。 主要進(jìn)口設(shè)備技術(shù)論證（1）碾壓鍛造機(jī)本次規(guī)劃需引進(jìn)1臺350噸碾壓鍛造機(jī)。由于本次生產(chǎn)鋁輪轂采用熱模鍛工藝，其制坯工序需要采用碾壓鍛造機(jī)，采用碾壓鍛造機(jī)制坯具有效率高，耗能低，節(jié)省原材料，內(nèi)在質(zhì)量好，噪音低，振動

55、小等優(yōu)點(diǎn)。通過對國內(nèi)碾壓鍛造機(jī)生產(chǎn)廠家的考察，目前國內(nèi)碾壓鍛造機(jī)生產(chǎn)廠家無法獨(dú)立制造此類碾壓鍛造機(jī)的能力。國外的碾壓鍛造機(jī)生產(chǎn)廠家在很多關(guān)鍵技術(shù)上遠(yuǎn)遠(yuǎn)走在國內(nèi)鍛造機(jī)生產(chǎn)廠家的前面，其制造的設(shè)備精度、可靠性等方面要高出國內(nèi)鍛造機(jī)生產(chǎn)廠家很多，采用國外制造的碾壓鍛造機(jī)，可以在滿足工藝參數(shù)的同時充分保證設(shè)備精度等要求，而且可以大大減少維修頻次、費(fèi)用及能源的節(jié)約，最大程度地提高設(shè)備開動率，保證生產(chǎn)的順利進(jìn)行及產(chǎn)品質(zhì)量。因此，在該規(guī)劃中，必須進(jìn)口碾壓鍛造機(jī)。（2）旋壓機(jī)本次規(guī)劃需引進(jìn)1臺旋壓機(jī)。用于盤類零件毛坯的最終成型工作。由于大型盤類產(chǎn)品生產(chǎn)工藝的需要及生產(chǎn)綱領(lǐng)要求，制坯車間需要旋壓機(jī)來進(jìn)行生產(chǎn)，這

56、就要求旋壓機(jī)的設(shè)備性能精度和效率高，通過對國內(nèi)旋壓機(jī)生產(chǎn)廠家的考察，國內(nèi)旋壓機(jī)生產(chǎn)廠家無獨(dú)立制造大型盤類制品旋壓機(jī)的能力。國外的旋壓機(jī)生產(chǎn)廠家在很多關(guān)鍵技術(shù)上遠(yuǎn)遠(yuǎn)走在國內(nèi)旋壓機(jī)生產(chǎn)廠家的前面，其制造的設(shè)備精度、可靠性等方面要高出國內(nèi)旋壓機(jī)生產(chǎn)廠家很多，采用國外制造的旋壓機(jī)，不僅可以在滿足工藝參數(shù)的同時充分保證設(shè)備精度的要求，而且可以大大減少維修頻次及費(fèi)用，最大程度地提高設(shè)備開動率，保證生產(chǎn)的順利進(jìn)行及產(chǎn)品質(zhì)量，而且可以將成熟的盤類產(chǎn)品旋壓工藝、裝備等技術(shù)的引進(jìn)。因此，在該規(guī)劃中，必須進(jìn)口旋壓機(jī)。7.4.2熱處理車間 生產(chǎn)任務(wù)及綱領(lǐng)生產(chǎn)任務(wù)：主要承擔(dān)制坯車間生產(chǎn)的毛坯件的熱處理工作。生產(chǎn)綱領(lǐng)：年

57、處理鑄造裝備自動化單元機(jī)械部件毛坯200套。 主要工藝方案和設(shè)備選型工藝方案：熱處理工藝主要采用包括重力鑄造、低壓鑄造、精密模鍛、自由鍛等工藝，下面分別介紹以上工藝。設(shè)備選型：連續(xù)式熔煉爐，即熔化、精煉、保溫、靜置于一體，設(shè)備占地面積小，環(huán)境污染少，鋁耗與能耗低。新工藝新技術(shù)本次設(shè)計熱處理擬采用先進(jìn)的熱處理生產(chǎn)線，該生產(chǎn)線機(jī)械化、自動化程度較高，工作穩(wěn)定性較好；合理的加熱元件布置和熱風(fēng)循環(huán)系統(tǒng)，以及溫度控制系統(tǒng)，可保證爐溫的均勻性。又能有效地提高淬火轉(zhuǎn)移速度，并又具有較寬的產(chǎn)品適應(yīng)性。7.4.3機(jī)加車間生產(chǎn)任務(wù)及綱領(lǐng) 生產(chǎn)任務(wù):本車間主要承擔(dān)零部件的機(jī)加工生產(chǎn)任務(wù)，包括車各外表面、孔系加工、去

58、毛刺、氣密性檢驗及清洗等。生產(chǎn)綱領(lǐng)：年加工鑄造裝備自動化單元機(jī)械部件毛坯200套。主要工藝方案和設(shè)備選型采用先進(jìn)和成熟的工藝。主要設(shè)備采用進(jìn)口，以滿足產(chǎn)品高技術(shù)精度要求；采用加工中心和數(shù)控車床組成加工單元完成車輪的機(jī)械加工。夾具結(jié)構(gòu)也考慮可調(diào)，使生產(chǎn)線在更換品種時，調(diào)整方便可靠，具有較好的柔性；采用切削液集中處理；采用機(jī)械化運(yùn)輸方式，避免磕碰傷的產(chǎn)生。主要工藝說明根據(jù)毛坯品種繁多，產(chǎn)品精度要求較高的特點(diǎn)。在工藝上采用如下措施： 本車間機(jī)加設(shè)備，采用大流量集中冷卻和沖屑循環(huán)裝置，減少了加工過程中零件發(fā)熱變形，提高了刀具使用壽命。同時改善了車間的生產(chǎn)環(huán)境。 引進(jìn)四軸立式數(shù)控車床。該設(shè)備具有高的切削

59、速度，高的精度和加工穩(wěn)定性。精加工時采用人造金鋼石刀具。設(shè)備有兩個工位，一個工位裝卸工件，可以減少輔助時間，提高設(shè)備使用率。 本次設(shè)計引進(jìn)的加工中心，采用高強(qiáng)度、高轉(zhuǎn)速主軸，既滿足了生產(chǎn)節(jié)拍及孔系的位置精度要求，又使多品種車輪能夠順利通過。采用硬質(zhì)合金涂層刀具，大大提高了生產(chǎn)率和刀具使用壽命。 主要進(jìn)口設(shè)備技術(shù)論證（1）三坐標(biāo)測量機(jī)本次規(guī)劃需引進(jìn)1臺三坐標(biāo)測量機(jī)。用于機(jī)加工毛坯的最終檢測。三坐標(biāo)測量機(jī)作為對復(fù)雜零件、精密零件的測量，在國外機(jī)械行業(yè)中早以得到了普遍的應(yīng)用，對保證產(chǎn)品的質(zhì)量起到了重要的作用，其測量范圍之廣、精度之高、速度之快是其它量具所難以相比的。國內(nèi)同行業(yè)在近十幾年來為提高產(chǎn)品質(zhì)

60、量，也逐漸添置了三坐標(biāo)測量機(jī)，許多模具生產(chǎn)廠家均添置了三坐標(biāo)測量機(jī)，并取得了良好的效益。但由于國內(nèi)生產(chǎn)的三坐標(biāo)測量機(jī)不同程度的存在精度低、穩(wěn)定性差等缺點(diǎn)，大多數(shù)具生產(chǎn)廠家均采用國外進(jìn)口設(shè)備。意大利Coord 3 公司是專業(yè)制造三坐標(biāo)測量機(jī)的著名廠商，該公司生產(chǎn)的三坐標(biāo)測量機(jī)，采用焊接鋼板結(jié)構(gòu)，高強(qiáng)度、高剛性與高穩(wěn)定性相結(jié)合，熱傳導(dǎo)均勻而迅速，可將因溫度變化而產(chǎn)生的變形減至最低，整體結(jié)構(gòu)具有較強(qiáng)的抗振動性能，其測頭可旋轉(zhuǎn)，可各個方向進(jìn)行多種用途的測量，適用于汽車、航空、航天、船舶工業(yè)等領(lǐng)域中較大型工件的測量，還具有劃線機(jī)的功能，配置550MHZ CPU、10GB硬盤、1.44MB軟盤、128MB