东风本田汽车发动机铸造车间工艺说明

东风本田汽车有限公司年产24万台汽车发动机项目压铸车间可行性研究（工艺部分）设计经理：专业负责人：审 核：校 对：设 计：东风设计研究院有限公司二010年九月8.1 压铸车间8.1.1 设计依据（1）甲方提供的1.6L系列的发动机产品图及整车与发动机的事业计划书。8.1.2 车间任务和生产纲领8.1.2.1 车间任务本车间承担发动机铝合金缸体（含缸体和低缸体）和缸盖铸造生产任务。8.1.2.2生产纲领承担30万台微车发动机铝合金压铸件（缸体和缸盖）的压铸成型任务，详见纲领表。表8.1-1 生 产 纲 领 表（12.6万套纲领）序号零合件名称材料每车件数年生产纲领重量单件重(Kg)总重(t)1缸体铸铝125200023.05796缸盖铸铝125200013.03276合计5040009072注：铸件产量含5备品和铸造废品5。8.1.2.3 生产性质和产品特点本车间属于大批量专业化铸件生产的铸造车间。压铸生产缸体和低缸体，产品先进、技术含量高，铸件要求表面光洁，组织均匀致密，无内部质量缺陷。8.1.3 工作制度和年时基数（1）工作制度车间内均以三班工作制组织生产，设备全年工作303天，全年工人工作日数为251天，一二班每班工作8小时，三班每班工作6.5小时。（2）年时基数熔化设备： 6300小时955985小时压铸设备： 6300小时955985小时热处理炉： 6300小时955985小时其他设备： 3740小时953553小时工人： 1790小时表8.1-2 工作制度和年时基数表序号名称采用班制度每班工作时间（h）年时基数备注班班班设备工人1压铸车间3886.5598517908.1.4 设计原则（1）一次规划，分期实施，预留扩能发展场地。（2）将本压铸车间建成一个具有国内先进水平的压铸中心。（3）由于产品质量要求高，而且本车间属大批量生产性质，所以拟引进先进、可靠的生产工艺结合先进的熔炼和压铸设备，同时考虑同一型号产品有多种规格，生产线的布置必须采用能适应一定数量品种变化的柔性设计。（4）车间新增设备选型立足国内，在关键工序上，引进国外先进的设备，引进直读光谱仪进行快速准确的成分检测。（5）精炼除气后的合格铝液采用叉车转运至压铸机旁的保温炉。（6）新增压铸机全部采用自动卧式冷室压铸机，由微机集中管理，压铸机采用自动进汤机械手，自动取件和自动喷涂装置等。（7）采用通过式抛丸机对压铸件进行抛丸处理。（8）考虑到多品种的生产性质，车间内大量的工装、模具、铸件筐等采用条码识别系统进行管理，根据生产订单进行模具、工装的直接调用，使车间实现生产有序，物流通畅。（10）选用无污染或少污染、节能节材、高效的工艺及设备，对产生“三废”的污染源及不安全、不卫生因素采取相应的治理措施，实现环境友好的压铸生产。8.1.5 主要工艺说明（1）压力铸造熔化采用快速集中燃气式化铝炉，以天然气为能源，熔化能力为1500/h,缸体高压铸造车间原有1台，新增1台，缸盖低压铸造车间原有1台，新增1台。缸体高压铸造车间原有2台2500t卧式冷式压铸机生产缸体毛坯，新增2台2500t卧式冷室压铸机生产缸体毛坯，压铸机配有自动喷涂、自动浇注、自动取件自动切边以及计算机自动监控系统等，还配有1.0t电热节能保温炉和冲料柄机，压铸机生产率约为100110秒/模。缸盖低压铸造车间采用台低压铸造机生产缸盖毛坯，生产率约12件/小时。（2）铝液经精炼除气等处理后经叉车将不同牌号铝液送入压铸机保温炉，压铸工段的铸造模具、备件及维修设有专门维修工部。炉前采用光谱分析仪控制化学成分，毛坯成品检验，要进行外观、金相组织及缺陷、尺寸等检查。（3）原材料采用国产铝锭，熔化的关键辅料考虑初期采用部分进口，逐步国产化。缸体高压铸造生产工艺流程如下：熔炼炉准备 模具、压铸机准备备料 熔炼 压铸 机械手取件 水冷 光谱分析（化学成分）精炼除气、除渣初检 清理 终检 入库存放钢盖低压铸造生产工艺流程：溶解低压铸造落砂浇口切断T7热处理着色检查外观确认存放树脂砂准备制芯机8.1.6 劳动量 铸造车间全年劳动量392010工时，其中车间主要生产设备（3台）台时，15448小时。车间主要设备小时平均生产率见表8.1-4表8.1-4 定额指标表（30万套纲领）序号设备型号及名称小时平均生产率备注单位数值12500t压铸机件902熔化气炉吨4.53热处理炉件51表8.1-5 劳动量表（30万套纲领）序号产品型号及名称单位年生产纲领劳 动 量单位产品全年台分台时缸体件2400007.4154488.1.7 设备本次造型是根据产品而定的，主要生产设备的计算见设备计算表。表8.1-6 主要生产设备计算表序号设备名称设备小时生产率设备利用系数设备年负荷时数(h)年时基数（h）年生产纲领设备台数设备负荷率单位数据单位数据计算采用1缸体化铝炉吨1.20.831195985吨59891.04252.12缸盖化铝炉吨1.20.830285985吨29040.61150.8%22150t压铸机件330.955565985件3300001.86292.8低压铸造机件240.957345985件3300002.55395.8%3热处理炉件500.950406413件2520000.786178.6合计209958.1.8 人员和劳动量人员按设备配备，数量见工作人员表8.1-8 表8.1-8 工作人员表（24万套纲领）序号名称人员数量（人）备 注合计班班班1生产工人481616162辅助工人15555占生产工人数量的30 %工人小计632121213工程技术人员33占工人数量的 5.5 %4管理人员22占工人数量的 2.7 %5服务人员小 计55人员总计68262121检验人员222不属车间编制其中：检验工人占生产工人数量的2.8 %8.1.9 车间组成和面积铸造车间分为缸体压铸车间与缸盖压铸车间，原有车间面积为6691.2=6019.2，新建车间面积为3332+66212442；部分新增设备在原有车间就地改造安装。原有车间内设熔化、高压铸造、热处理和清理等生产工部，及机模修等辅助工部，新增车间主要设置缸盖制芯工部设备和热处理设备。表8.1-9 车间面积和组成序号部门名称面积（m2）备注、生产面积原有车间面积新建车间面积合计1压铸生产面积1920小 计1920、辅助面积1铝锭存放区4322毛坯存放区13003模具存放及维修区5524制芯区5道路1816.2小 计5136车间面积合计6019.22442、办公、生活面积560合 计6579.224428.1.10 环境要求全车间通风换气10次/ h,夏季采用工位送冷风，冬季不采暖，光谱室封顶隔断，高3米，要求空调，空调温度2228。车间照度3001x。8.1.11 材料消耗和物料运输8.1.11.1 材料消耗材料消耗按产品工业定额计算如下表：表8.1-10 材料消耗量表（30万套纲领）序号材料名称单位年耗量备注一主要材料1铝锭吨88942合金吨180孕育剂小计二辅助材料1分模剂402造渣剂1008.1.11.2 物料运输车间所要原辅料用汽车运至本车间，车间内的物料通过叉车转运，天然气通过管道输送至本车间。表8.1-11 年运输量表（24万套纲领）序号物料名称全年运输量（吨）起运地点到达地点备注一、运入1铝锭9000供应商车间料库2合金4956供应商车间料库4分模剂40供应商车间料库5造渣剂100供应商车间料库9铝丸200供应商车间料库小计14296二、运出1合格铸件9072本车间机加车间回炉料3995本车间熔炼车间2废铝及炉渣900本车间废砂厂3烧损不可回收329小计142968.1.12 节能及能耗8.1.12.1 节能（1）各种设备均选用高效节能设备，节约能源。熔炼燃气炉设计科学合理，燃烧的热量得到充分利用，并且能预热炉料能耗低，经计算，与感应电炉和燃油炉相比，节省大量能源。（2）压铸机、热处理炉及模具冷却等均采用冷却循环水，减少能耗。8.1.12.2 能耗表8.1-12 能耗表（12.6万套纲领）序号能源种类单位安装容量消耗量小时平均小时最大全年耗量1电力KW3392KVA2压缩空气m315460193203生产用水m3其中：循环用水m3244288非循环用水m30.450.55软化水m32442884天然气m33433958.1.13 环境保护（1）本车间主要污染源有：a、铸造生产的金属熔化、低压铸过程中产生的有害气体和热气（如CO、N2等）b、模具空气冷却，清理工部的铸件打磨产生的噪声源。（2）对污染源采取的治理措施a、从铸件工艺和设备选型上采取措施，减少污染源。b、加强通风除尘，设备自带通风除尘装置处理产生的烟气，对产生粉尘点采取除尘，加强车间全室换气。8.1.14 职业安全卫生（1）工业卫生a、采取通风除尘。对本车间内产生烟气、粉尘点设置局部通风除尘，改善工人劳动条件。b、防暑降温：车间夏季风扇和工位送冷风降温，改善作业环境。（2）消防安全a、铸造生产工序繁多，技术复杂，车间存在如爆炸、烫伤、机械损伤等方面的安全隐患，由于是热加工，明火源多，要加强防火防爆措施，配备消防工具。b、运输铝液时，要注意铝液飞溅，以防止烫伤。C、车间工艺流程复杂，车间内留有主通道和人行道，尽量避免人流物流交叉，危险部位设置标志，确保工人的安全。8.1.15 工艺投资概算项目一阶段（12.6万套）工艺设备原价为11232.5万元人民币，其中含美元1195工艺投资见初步设计第19章总概算表19-.8.1.16 主要数据和技术经济指标表8.1-14 主要数据和技术经济指标(12.6万套纲领)序号名称单位数据备注主要数据1合格铸件年产量t90722车间总面积9843.23其中：生产面积30884人员总数人685其中：工人人636生产工人人487年总劳动量工时3920108电力安装容量kW3590kVA新增设备原价万元17728.5含$1900技术经济指标1每一工人年产量t1332每一生产工人年产量t1443每平方米车间面积年产量t0.924每平方米生产面积年产量t2.945每吨合格铸件劳动量工时43.2每吨合格铸件占工艺投资万元1.95附表：设备明细表附图：压铸车间工艺平面区划图图号：10