消失模鑄造技術(shù)可行性分析報(bào)告

五民

一,、工藝前景
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0 [8 g6 |4 v) x; i* r& p鑄造業(yè)是機(jī)械制造產(chǎn)業(yè)鏈中的基礎(chǔ)環(huán)節(jié),。消失模鑄造是20世紀(jì)50年代末發(fā)展起來的革命性新技術(shù),，其設(shè)計(jì)制造靈活,，可生產(chǎn)非常復(fù)雜的鑄件,，生產(chǎn)工序簡潔,，生產(chǎn)效率高且綠色環(huán)保，產(chǎn)品近無余量,、精確成形,，鑄件質(zhì)量好，被譽(yù)為“21世紀(jì)的鑄造新技術(shù)”,、“鑄造中的綠色工程”,。經(jīng)過五十多年的發(fā)展，其技術(shù)優(yōu)勢日益明顯,，作為當(dāng)今頂尖的鑄造技術(shù)被世界發(fā)達(dá)國家廣泛采用,。全球知名生產(chǎn)企業(yè)所需優(yōu)質(zhì)鑄件均指定使用消失模鑄造技術(shù)，市場前景極為廣闊,。
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7 {# J& k2 q1 }  C9 B目前,，中國正逐步發(fā)展成為世界第一鑄件生產(chǎn)國，并已經(jīng)形成了以長江三角洲,、珠江三角洲、環(huán)渤海灣為代表的三大世界級(jí)制造業(yè)基地,，且以超過兩位數(shù)的速度繼續(xù)迅猛發(fā)展,，世界各國所需鑄件中接近90%以上均由中國生產(chǎn)。

- C7 t' d* T* P7 a4 b9 E! v隨著中國作為“世界工廠” 在國際上的地位日益提高,，中國鑄造工業(yè)躋身世界領(lǐng)先行列對(duì)消失模鑄造技術(shù),、設(shè)備的研究與使用顯得極為重要，不僅對(duì)提高我國的鑄造業(yè)水準(zhǔn)有著深遠(yuǎn)的影響,，對(duì)提高我國的綜合國力和國民經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)性發(fā)展也有著相當(dāng)重要的戰(zhàn)略意義,。

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( v9 n$ j' q# g, P2 r: X% d1 x& r二,、工藝簡介：

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消失模鑄造又稱負(fù)壓實(shí)型鑄造，是將泡沫塑料制成的模型埋入無粘結(jié)劑的干砂中造型,，采用微震加負(fù)壓緊實(shí),，在沒有芯子甚至沒有冒口的情況下澆入液態(tài)金屬，在澆鑄和凝固過程中繼續(xù)保持一定的負(fù)壓使泡沫塑料氣化繼而被金屬取代形成鑄件的一種新型鑄造方法,。
& W9 e7 n5 c* p6 V使用泡沫塑料制造金屬零件的方法最先由美國人H.F.Shroger于1958年4月15日取得專利（美國專利號(hào)：2830343）,，當(dāng)時(shí)泡沫模型還是采用泡沫板材加工的，用含粘結(jié)劑的型砂造型,。1962年美國人M.C.flemings用干砂和泡沫模生產(chǎn)鑄件,。80年代初這種方法開始應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)。1982年福特汽車公司在Essex工廠建成了一條年產(chǎn)2.5萬只鋁合金進(jìn)氣歧管生產(chǎn)線,，并試驗(yàn)獲得成功,。緊接著于1984年耗資1100萬美元建立了占地19萬㎡、生產(chǎn)能力180型/h,、年產(chǎn)100萬只鋁合金進(jìn)氣歧管的高度自動(dòng)化生產(chǎn)線,，揭開了消失模技術(shù)在先進(jìn)工業(yè)國飛速發(fā)展的序幕。 1990年通用汽車公司在Saturn建成年產(chǎn)鑄件5.5萬t（24萬輛轎車）10萬㎡的鑄造廠,，其中有三條全自動(dòng)的消失模生產(chǎn)線,，生產(chǎn)鋁合金四缸缸體、缸蓋和珠光體球鐵曲軸及兩種型號(hào)的傳動(dòng)差動(dòng)殼體,。 1991年,，意大利菲亞特公司在都靈建成當(dāng)時(shí)國內(nèi)規(guī)模最大的消失模車間（4400㎡），年產(chǎn)鑄鐵件5000～15000t,，60～120型/h,，自動(dòng)化程度非常高，全車間僅22名生產(chǎn)人員,。鑒于Essex工廠,、Saturn和都靈工廠的巨大成功，鑄造界對(duì)消失模技術(shù)產(chǎn)生了濃厚的興趣,。在北美,、西歐和日本等先進(jìn)的工業(yè)國家，鑄造界的企業(yè)家們以極大的熱情投入消失模技術(shù)的開發(fā)研究,，并取得了前所未有的進(jìn)展,。


三、工藝特點(diǎn)：
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1,、鑄件一次成型,，尺寸精度高。由于采用極易氣化的泡沫塑料作模型,，澆鑄前無需取出造型模具（木模）,，無分型面,，無砂芯，因此產(chǎn)品無飛邊毛刺,，無拔模斜度,，減少了由于砂芯組合而造成的尺寸誤差，鑄件的尺寸精度和表面粗糙度接近熔模精密鑄造,。同時(shí),，因?yàn)椴捎酶缮霸煨停�根除了由于型砂中的��,、粘結(jié)劑,、附加物帶來的鑄件缺陷，鑄件廢品率顯著下降,。此外這種新工藝對(duì)操作工人的技術(shù)水平要求不高,，對(duì)鑄造行業(yè)有著巨大的的吸引力。雖然泡沫模型的變形和泡沫材料的熱解產(chǎn)物可能會(huì)對(duì)鑄件的質(zhì)量帶來不利影響,，但只要對(duì)模型材料和制模工藝,、涂料以及干砂緊實(shí)等環(huán)節(jié)進(jìn)行嚴(yán)格、有效的控制,，完全可以克服不利的影響因素,，獲得優(yōu)質(zhì)的鑄件。
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2,、可以大大改善鑄造車間的環(huán)境條件,，容易實(shí)現(xiàn)無污染生產(chǎn)。低溫下聚苯乙烯（EPS）對(duì)環(huán)境完全無害,，澆注時(shí)排除的有機(jī)物量極少（只占鐵水重量的0.3％）,，而采用自硬砂澆鑄時(shí)的有機(jī)物排放量占到5％以上；同時(shí)EPS產(chǎn)生有機(jī)物的時(shí)間短,，易于收集,，可以通過對(duì)砂箱抽真空進(jìn)行集中處理，實(shí)屬對(duì)環(huán)境的無公害排放,。此外用消失模工藝,，鑄件的清理工作量大大降低，噪聲少,、一氧化碳和石英粉塵危害小,，舊砂回收利用率可達(dá)97％以上，整個(gè)工藝過程容易實(shí)現(xiàn)機(jī)械化,、自動(dòng)化生產(chǎn)。
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3,、鑄件形狀,、結(jié)構(gòu)不受限制,，為鑄件設(shè)計(jì)提供了充分的自由度。原先由多個(gè)零件加工組裝的構(gòu)件,，可以通過分片制模然后粘合的辦法進(jìn)行整體澆鑄成型,。原先需要加工的孔、洞可以直接鑄出,，這就大大減少了加工裝配的工時(shí)和費(fèi)用,。
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4、生產(chǎn)制造成本低,，設(shè)備投資小,。由于氣化模的制作成本低（僅為木模價(jià)格的1/3），材料來源廣泛,，所需的成形設(shè)備少,，投資小。一般說來采用該技術(shù),，設(shè)備投資可減少30％-50％,，鑄件制造成本可下降25％-30％，鑄件的成品率99％,。因此,，可以充分相信消失模鑄造技術(shù)符合鑄造業(yè)發(fā)展的總趨勢，有著廣泛的發(fā)展前景,。
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6 e- ?2 @8 J' R( @( t: p& D" T5 i四,、經(jīng)濟(jì)分析：
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以產(chǎn)品最大尺寸（長寬高）600mm、重量0.025噸的鑄件為例,，按年產(chǎn)1000噸計(jì)算,；（不包括廠房、鐵水熔煉,、工裝,、夾具、水電,、發(fā)泡設(shè)備,，自動(dòng)砂處理設(shè)備等）。
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: e% B# b) ]# e, ]. }2 J1,、設(shè)備投入 10萬元左右： A．真空系統(tǒng),； B．涂料系統(tǒng)；C．消失模系統(tǒng),；D,、砂箱系統(tǒng)；E．振動(dòng)系統(tǒng),。
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2,、產(chǎn)品成本：泡沫塑料模 3.5元/件,， 涂料 0.8元/件， 輔料 0.5元/件,， 鐵水 70.0 元/件,， 人工 2.5元/件， 水電 0.1元/件,， 其他 3.0元/件,，總合80.4元/件。
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3,、產(chǎn)品執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)和質(zhì)量保證體系：可按精密鑄造標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)以及檢驗(yàn),。
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4、環(huán)保要求：本工藝對(duì)環(huán)境不構(gòu)成污染,。操作環(huán)境遠(yuǎn)遠(yuǎn)好于普通鑄造,，無“三廢”問題。


5,、工藝路線：泡沫塑料模制作（發(fā)泡或手工）,，模型涂掛特制涂料，烘干或晾干有涂料的模型,，三維振動(dòng)裝箱,，箱內(nèi)澆鑄、冷卻,，扣箱清理,，進(jìn)行下一循環(huán)。
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6,、 資金需求： 設(shè)備資產(chǎn)投資 10萬元左右（不含熔煉等其它設(shè)備） 流動(dòng)資金 20萬元（按當(dāng)月產(chǎn)品售出下月資金回籠）
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6 q. k7 f' r9 a2 o4 M9 e9 X* Y2 Y$ u7,、 人員構(gòu)成： 操作壯工 4人， 技術(shù)人員 2人,， 清理人員 1人,， 財(cái)務(wù)人員 2人， 合計(jì) 9人

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8,、 經(jīng)濟(jì)分析： 產(chǎn)品售價(jià) 0.025噸×5500=137.5元/件（按每噸5500元計(jì)算）,，每件利潤（137.5-80.4）÷1.17=48.8元/件（稅后價(jià)）。


# \9 {7 x! S4 x! b7 J假設(shè)除專用設(shè)備外的投資為40萬元,，總投資50萬元,，日產(chǎn)量按每天134件計(jì)算（10個(gè)月/年），年銷售收入按1000噸×5500元/噸=550萬元,，年利潤：1000噸÷0.025噸×48.8元=195.2萬元,，投資回收期：134件×48.8元×30天=19.62萬元/月，50萬元(投資)÷19.62萬元/月≈3個(gè)月。


五,、綜合結(jié)論

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消失模鑄造符合當(dāng)今鑄造技術(shù)發(fā)展的總趨勢,，有著廣闊的前景,，它是替代傳統(tǒng)的砂型鑄造工藝的佼佼者,，與傳統(tǒng)鑄造技術(shù)相比，還具有無與倫比的優(yōu)勢,。

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請(qǐng)教下：如：Q235 消失模鑄件的力學(xué)性能與熱模鍛的比較差多少,？還是等同呢？

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東風(fēng)模具,，說差36.7%,。

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操作壯工4人不夠吧，白區(qū)發(fā)泡制作模具最少要2個(gè)人,，黃區(qū)上涂料烘干最少要2個(gè)人,，填砂振動(dòng)最少1個(gè)人，爐前熔煉澆注最少要2個(gè)人,，清理熱處理最少也要2個(gè)人,，合計(jì)最少也要14個(gè)人