关于建立年产1万吨消失模铸造生产线项目的可行性分析

1、 关于建立年产1万吨消失模自动生产线的可行性分析一、工艺简介： 消失模铸造又称负压实型铸造，是将泡沫塑料制成的模型埋入无粘结剂的干砂中造型，采用微震加负压紧实，在没有芯子甚至没有冒口的情况下浇入液态金属，在浇铸和凝固过程中继续保持一定的负压使泡沫塑料气化继而被金属取代形成铸件的一种新型铸造方法。使用泡沫塑料制造金属零件的方法最先由美国人H.F.Shroger于1958年4月15日取得专利（美国专利号：2830343），当时泡沫模型还是采用泡沫板材加工的，用含粘结剂的型砂造型。1962年美国人M.C.flemings用干砂和泡沫模生产铸件。80年代初这种方法开始应用于工业生产。1982年福特汽车

2、公司在Essex工厂建成了一条年产2.5万只铝合金进气歧管生产线，并试验获得成功。紧接着于1984年耗资1100万美元建立了占地19万、生产能力180型/h、年产100万只铝合金进气歧管的高度自动化生产线，揭开了消失模技术在先进工业国飞速发展的序幕。 1990年通用汽车公司在Saturn建成年产铸件5.5万t（24万辆轿车）10万的铸造厂，其中有三条全自动的消失模生产线，生产铝合金四缸缸体、缸盖和珠光体球铁曲轴及两种型号的传动差动壳体。 1991年，意大利菲亚特公司在都灵建成当时国内规模最大的消失模车间（4400），年产铸铁件500015000t，60120型/h，自动化程度非常高，全车间仅2

3、2名生产人员。鉴于Essex工厂、Saturn和都灵工厂的巨大成功，铸造界对消失模技术产生了浓厚的兴趣。在北美、西欧和日本等先进的工业国家，铸造界的企业家们以极大的热情投入消失模技术的开发研究，并取得了前所未有的进展。 二、工艺特点： 1、铸件一次成型，尺寸精度高。由于采用极易气化的泡沫塑料作模型，不用造型模具（木模），无分型面，无砂芯，因此产品无飞边毛刺，无拔模斜度，减少了由于砂芯组合而造成的尺寸误差，铸件的尺寸精度和表面粗糙度接近熔模精密铸造。同时，因为采用干砂造型，根除了由于型砂中的水、粘结剂、附加物带来的铸件缺陷，铸件废品率显著下降。此外这种新工艺对操作工人的技术水平要求不高，对铸造行

4、业有着巨大的的吸引力。虽然泡沫模型的变形和泡沫材料的热解产物可能会对铸件的质量带来不利影响，但只要对模型材料和制模工艺、涂料以及干砂紧实等环节进行严格、有效的控制，完全可以克服不利的影响因素，获得优质的铸件。2、整个工艺过程容易实现机械化、自动化生产。可以大大改善铸造车间的环境条件，容易实现无污染生产。低温下聚苯乙烯（EPS）对环境完全无害，浇注时排除的有机物量极少（只占铁水重量的0.3），而采用自硬砂浇铸时的有机物排放量占到5以上；同时EPS产生有机物的时间短，易于收集，可以通过对砂箱抽真空进行集中处理，实属对环境的无公害排放。此外用消失模工艺，铸件的清理工作量大大降低，噪声少、一氧化碳和石

5、英粉尘危害小，旧砂回收利用率可达95以上。 3、铸件形状、结构不受限制，为铸件设计提供了充分的自由度。原先由多个零件加工组装的构件，可以通过分片制模然后粘合的办法进行整体浇铸成型。原先需要加工的孔、洞可以直接铸出，这就大大减少了加工装配的工时和费用。4生产制造成本低，设备投资小。由于气化模的制作成本低（仅为木模价格的1/3），材料来源广泛，所需的成形设备少，投资小。一般说来采用该技术，设备投资可减少30-50，铸件制造成本可下降20-30，铸件的成品率可望达到99。因此，可以充分相信消失模铸造技术符合铸造业发展的总趋势，有着广泛的发展前景。与传统的砂型铸造相比，消失模铸造得天独厚的优越性。总而

6、言之，消失模铸造最大的优越性是：不受铸件形状、批量的制约，高效、节能、环保、省力；同时对操作工不要求高技能，一般妇女均可操作，对用工方面具有很大的选择性，将传统的男工为主的铸造业改变成了以女工为主体的环保产业。三、工艺前景消失模铸造是20世纪50年代末发展起来的革命性新技术，因其设计制造灵活，生产工序简洁，产品近无余量、精确成形，铸件质量好，生产效率高且绿色环保，并可生产非常复杂的铸件，被誉为“21世纪的铸造新技术”、“铸造中的绿色工程”。消失模铸造技术经过五十多年的发展，其优势日益明显，作为当今顶尖的铸造技术被世界发达国家广泛采用。全球知名生产企业所需优质铸件均指定使用消失模铸造技术，市场前

7、景极为广阔。   铸造业是机械制造产业链中的基础环节。目前，中国正逐步发展成为世界第一铸件生产国，并已经形成了以长江三角洲、珠江三角洲、环渤海湾为代表的三大世界级制造业基地，且以超过两位数的速度继续迅猛发展，世界各国所需铸件中接近90%以上均由中国生产。随着中国作为“世界工厂” 在国际上的地位日益提高，中国铸造工业跻身世界领先行列对消失模铸造技术、设备的研究与使用显得极为重要，不仅对提高我国的铸造业水准有着深远的影响，对提高我国的综合国力和国民经济的可持续性发展也有着相当重要的战略意义。   四、经济分析：以产品最大尺寸（长宽高）600mm、重量0.02

8、5吨的铸件为例，按年产1000吨计算（不包括厂房、铁水熔炼、工装、夹具、水电、发泡设备，自动砂处理设备等）。1、主要设备： A真空系统； B涂料系统；C消失模系统；D、砂箱系统；E振动系统。2、产品成本：泡沫塑料模 140元/吨， 涂料 32元/吨， 辅料 20元/吨， 铁水 （以工艺出品率70%计，需要铁水0.036吨/件，生铁市场价3800元/吨）137元/件，5480元/吨（含电费）， 人工300元/吨， 其他 120元/吨。大约总计6000元/吨左右。3、产品执行标准和质量保证体系：可按精密铸造标准生产以及检验。4、环保要求：本工艺对环境不构成污染。操作环境远远好于普通铸造，无“三废”

9、问题。5、工艺路线：泡沫塑料模制作（发泡或手工），模型涂挂特制涂料，烘干或晾干有涂料的模型，三维振动装箱，箱内浇铸、冷却，打箱清理，检验，进行下一循环。6、 经济分析： 市场行情：产品售价一般在6500-8000元/吨，以1000吨生能力计算，年利润在500000-2000000元/年 。以上仅为所设定产品的简易分析，一般市场上普通件利润都在500元/吨，中高档在8000-10000元/吨，年产10000吨的消失模生产线，年利润应保持在8百万左右。五 市场情况分析1、 焦作市场随着国家中原经济区建设的推进，奇瑞、厦工、兵器装备公司相继在焦作落户成立分公司，铸造都将依赖外协，这对焦作铸造业的发展

10、无疑是带来了前所未有的大好机遇，仅奇瑞发动机厂计划总投资25亿元，建设周期22个月，分两期建设，一期投资16.8亿元，形成272、372、472、E3D10四条生产线，年产44万台发动机；二期投资8.2亿元，建设3G10和496两条生产线，年产17万台发动机。总体需要铸件量在11.3万吨。主要配套的铸件有：发动机缸体、缸盖、曲轴、连杆、凸轮轴、减速器箱体等，针对以上铸件奇瑞集团明确表示全部外协，对于这些铸件消失模生产线足以生产，依据奇瑞发动机厂的建厂目标2012年10月1日第一台发动机下线，所以，仅奇瑞一家一条万吨线的生产能力仅能满足其1/10的需求。厦工、兵装的车桥还需要大量的铸件，所以仅在

11、焦作市范围内铸件需求有着很大的市场。据业内人士介绍，焦作市铸件现有的需求缺口在3万多吨/年，周边地区、濮阳油田、南阳油田也需要大量的钻机铸件，月需量在2000吨以上；铸造作为机械工业的基础产业，是机械工业发展的标志，它可以辐射机加产业的发展，也可以促进机械的成套，形成产业链。2、 国内大趋势从全国大形势来看，机械工业的发展日新月异，消失模铸造正以迅雷不及掩耳之势席卷全国；从消失模生产线的订购情况来看，铸造发达地区消失模工艺的占有率不断提升，是市场的竞争带来了这一局面，铸造欠发达地区由于要争取市场，频频推出新工艺，是消失模铸造工艺打破了原有的铸件市场分配格局。这个新工艺的推广逐步被业内人士所认同

12、，产品质量上升了一个档次，尺寸的近无余量性是机加工的经济效益得到了增长，原材料消耗大大降低；对用工技能要求的不苛刻性，大大满足了低素质人员的就业需求，解决了用工难的瓶颈问题，带来了很大的社会效益。我国作为世界的铸造大国正朝着世界铸造强国的方向迈进，铸件产量与质量逐年增长，铸件贸易额不断提升，所以中国被誉为21世纪的世界加工中心。由此可见，随着机械工业的的发展，铸造业是一个很有前景的朝阳产业。六、铸造产业与其他产业在销售方式上的特点 1、铸造产品属于机械配套产品，在销售上是订单式的，不存在推销问题，一旦形成产品就已经订立了客户，所以不是一些人认为的那样，需要庞大的销售体系。 2、产品的销售仅仅是

13、一种服务，随时反馈质量信息，为产品生产提供需方的加工信息，不断改进工艺，提高产品质量。七、年产10000吨消失模铸造生产线设备明细表（三班制）序名称图号及规格数功率 KW价格 万元备注号量单台合计单价合计1落砂格栅FL-111.6 含格栅1600×16002振动输送筛分机DSZ603351×21.5 2.7 不锈钢筛板3链式斗提机TH25014.0 4.4 4风选、磁选机FX20B10.75 2.9 5自动加砂门ZM20020.35 0.7 气动6水冷式沸腾冷却床S8920B112.5 7斗式提升机D25024.0 8.0 3.2 6.4 8直线振动筛S459D1×

14、;22.2 2.8 含不锈钢条筛板9皮带输送机ZJT1 B=40013.0 2.7 10双面犁式卸料器20.35 0.7 气动11气动雨淋加砂器1000×80030.8 2.4 气动12三维振实台SZ-03KA25.20 10.40 6.3 12.6 注213反吹袋式除尘器JFC25019.6 14气动蝶阀20.5 1.0 15风量调节阀150500100.05 0.5 16真空系统ZK431套55.0 9.8 注317真空分配器十二工位21.8 3.6 含胶管18过渡平车21.2 19电控系统PLC(砂处理全自动)1套9.0 20料位器C181-2100.15 1.5 21高压离心

15、风机9-19137.0 1.2 配水冷系统22离心通风机4-728C137.0 1.5 配除尘系统23水泵80-16017.5 0.5 24冷却塔DBNL3-6011.5 0.9 25阀箱11.0 含管线26多功能泡沫切割机PQ21010.6 27涂料搅拌机HS50013.0 1.2 1.2 28液压自动翻箱机FXJ03113.0 全自动29安装调试费7.0 30技术服务费含设计，涂料配方、典型件工艺、工人培训4.0 合计119.5(万元)119.5 隧道式烘干室30m*3m*43 22.0 66.0 34.0 102.0 不含烘干房体30间歇式予发泡机FM-KF-45014.5 半自动、带硫

16、化床31成型机FM-CX-143.0 12.0 2.8 11.2 钢结构：砂库、平台，水、风、气管路，梯、护栏、除尘罩、除尘管路等，约计30吨左右。注1、本线砂处理功能含筛分（二级）、输送、风选、磁选、冷却（二级）、存储等。砂处理能力20t/h。2、三吨三维振实台全部为空气弹簧、气动卡紧、带电控，变频控制。根据用户铸件外形尺寸，设计砂箱 ，选择振实台型号。3、真空系统含：2BE303真空泵1台、湿法除尘器、稳压罐、气水分离器、及电控柜1台水箱。4、钢结构包括制造、安装、涂漆；报价为0.8万元/吨，按图纸重量结算；如需方自制，供方免费提供钢结构图纸。5、白区设备不含报价内，仅供参考。6、本线电控

17、为PLC砂处理全线自动控制，PLC是日本欧姆龙产品。其余主要电器元件为西门子。7、根据用户铸件外形尺寸设计砂箱，选择标准规格报价，也可提供设计，用户自制。8、设备报价不含基础费、运费。八、简易消失模生产线 大约投资在200万左右，流资200万，产能在2000吨/年，效益在140万元/年左右。（这里不再叙述了）九、结论 一般铸造生产线不算其他配套设施也在1500万左右，总体下来近2000万，而消失模铸造生产线不仅投资少（万吨自动全部配套下来1000万左右），占地面积少，并且环保、节能、高效，是一个适应性强，劳动强度低的优秀工艺。工艺的先进性，使得铸件生产的的适应性较广，可以更好的去选择市场的产品。工艺的可塑性，可大大的提高产能，从而增加效率，降低生产成本