【正文】 一直呈穩(wěn)定增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)， 2020 年以來(lái)， 工業(yè)總產(chǎn)值和銷售收入增長(zhǎng)速度均在 20%以上。 2020 年大中拖拉機(jī)產(chǎn)銷達(dá) 98000 余臺(tái)，同比增長(zhǎng) %。收獲機(jī)械，特別是聯(lián)合收割機(jī)快速增長(zhǎng)，各種自走聯(lián)合收割機(jī)，年產(chǎn)量超過(guò) 4 萬(wàn)臺(tái)。同時(shí)，由于我國(guó)農(nóng)機(jī)產(chǎn)品實(shí)用、價(jià)格低，出口增 勢(shì)也很強(qiáng)勁。我國(guó)農(nóng)業(yè)裝備從 2020 年到 2020 年出口增勢(shì)強(qiáng)勁， 2020 年增長(zhǎng)率達(dá) %，2020 年增長(zhǎng)率達(dá) %，出口值達(dá) 億美元。 在國(guó)外成熟的農(nóng)機(jī)市場(chǎng)銷售額中，配件占 39%，制造商占 21%，零售占 7%，服務(wù)占 33%。農(nóng)機(jī)零部件在農(nóng)機(jī)行業(yè)的利潤(rùn)顯而易見(jiàn)，而發(fā)動(dòng)機(jī)又是農(nóng)機(jī)的核心零部件，因此發(fā)動(dòng)機(jī)行業(yè)的發(fā)展領(lǐng)先于農(nóng)機(jī)行業(yè)的發(fā)展。 可見(jiàn)，農(nóng)業(yè)機(jī)械對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的需求是巨大的。 另外，隨著一次又一次的石油危機(jī)，燃油價(jià)格也漲了一次又一次，根據(jù)調(diào)查，當(dāng)前燃油經(jīng)濟(jì)性已是影響消費(fèi)者購(gòu)買的重要因素。由于我國(guó)是石油 進(jìn)口國(guó)，所以節(jié)省燃油一直是內(nèi)燃機(jī)工業(yè)的一項(xiàng)重要產(chǎn)業(yè)政策。柴油機(jī)具有良好的燃油經(jīng)濟(jì)性，從節(jié)省能源 的角度來(lái)看，柴油機(jī)的燃油經(jīng)濟(jì)性要比汽油比高 45%— 60%，因此環(huán)保節(jié)能的柴油發(fā)動(dòng)機(jī)是未來(lái)發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)展的方向。 近年我國(guó)汽車市場(chǎng)發(fā)展迅速，在整車市場(chǎng)的帶動(dòng)下，發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)量從 1998 年的 156 萬(wàn)臺(tái)增長(zhǎng)到 2020 年的 471 萬(wàn)臺(tái)， 2020 年國(guó)產(chǎn)發(fā)動(dòng)機(jī)將達(dá) 535 萬(wàn)臺(tái)?！熬盼濉逼陂g，車用柴油機(jī)表現(xiàn)出了非常強(qiáng)勁的增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)，比“八五”增加了 67%。隨著我國(guó)加強(qiáng)基礎(chǔ)工程建設(shè)，重型載重車及工程機(jī)械的需求旺盛，對(duì)柴油發(fā)動(dòng) 機(jī)的需求量逐年增長(zhǎng)。 國(guó)家經(jīng)貿(mào)委要求小缸徑多缸柴油機(jī)企業(yè)必須加快新產(chǎn)品的開發(fā)和老產(chǎn)品的改進(jìn)，上檔次上質(zhì)量。同時(shí)，對(duì)單缸柴油機(jī)企業(yè)要求重點(diǎn)開發(fā)新一代節(jié)能、節(jié)材、高可靠性柴油機(jī)。壓縮部分老機(jī)型的生產(chǎn)，嚴(yán)格控制生產(chǎn)能力的擴(kuò)大。 本項(xiàng)目產(chǎn)品是 LR4108T/6108T系列柴油機(jī)的配套缸體鑄件。 LR4108T/6108T系列柴油機(jī)采用了增強(qiáng)型濕式缸體，對(duì)進(jìn)氣道和燃燒系統(tǒng)進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)、配置，不但能滿足農(nóng)機(jī)在作業(yè)時(shí)對(duì)柴油機(jī)低速大扭矩的特殊要求，也使得煙度、振動(dòng)和噪聲大幅度降低，已達(dá)到了歐 II 排放標(biāo)準(zhǔn)。出于該系列柴油機(jī)預(yù)設(shè)了多個(gè)動(dòng)力輸出接口 ，可廣泛應(yīng)用于大中型拖拉機(jī)、收獲機(jī)械、農(nóng)用汽車。LR4108T/6108T 系列柴油機(jī)由于技術(shù)先進(jìn)，市場(chǎng)需求量劇增，并有替代老型號(hào)產(chǎn)品的趨勢(shì)。 綜上所述，本項(xiàng)目產(chǎn)品市場(chǎng)前景看好，是急需生產(chǎn)的適銷對(duì)路的好產(chǎn)品，本項(xiàng)目的實(shí)施對(duì)企業(yè)將是一次新的騰飛，企業(yè)應(yīng)抓住機(jī)遇，盡快形成規(guī)模生產(chǎn)，提高產(chǎn)品檔次，創(chuàng)造新的輝煌。 產(chǎn)品特點(diǎn)及生產(chǎn)綱領(lǐng) 產(chǎn)品特點(diǎn) 本項(xiàng)目生產(chǎn)發(fā)動(dòng)機(jī)缸體鑄造采用消失模法。消失模法鑄造是目前國(guó)際上最先進(jìn)的鑄造工藝，是一種幾乎沒(méi)有加工余量、精確成型的鑄造工藝，可實(shí)現(xiàn)清潔生產(chǎn)，為鑄件復(fù)雜結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提供了充 分的自由度。該工藝是將泡塑模型粘結(jié)組合成模型簇，涂、刷特制耐火涂層并烘干后，埋在特制砂箱中振動(dòng)造型，在一定條件下澆注金屬液，使模型氣化消失，金屬液占據(jù)模型位置，凝固冷卻后形成所需形狀。因此與傳統(tǒng)鑄造技術(shù)相比，消失模鑄造技術(shù)具有無(wú)與倫比的優(yōu)勢(shì)。由于采用消失模鑄造技術(shù)，本項(xiàng)目產(chǎn)品具有如下優(yōu)點(diǎn)： （ 1）精度高，壁厚偏差可控制在 + 之間。 （ 2）減少了機(jī)加工余量。 （ 3）減輕了缸體重量。 消失模鑄造與普通砂鑄造是目前常用的發(fā)動(dòng)機(jī)缸體鑄造方法，這兩種方法的主要特點(diǎn)比較見(jiàn)下表： 表 51 機(jī)械性能對(duì)比表 產(chǎn)品名稱 抗拉強(qiáng)度（ Mpa） 屈服強(qiáng)度 （ Mpa） 延伸率 （ %） 斷面收縮率（ %） 沖擊值 ak（ J） 普通砂鑄造缸體鑄體 1273 967 1812 消失模鑄造缸體鑄件 1285 1002 1912 45 表 52 表面粗糙度對(duì)比表 產(chǎn)品名稱 表面粗糙度值 Ra（ ц m） 普通砂鑄造缸體鑄件 ≈ 50 消失模鑄造缸體鑄件 6． 3~ 表 53 廢品率、型砂回收率對(duì)比表 產(chǎn)品名稱 型砂回收率（ %） 備注 普通砂鑄造缸體鑄件 20 消失模鑄造缸體鑄件 97 生產(chǎn)綱領(lǐng) 本項(xiàng)目的生產(chǎn) 綱領(lǐng)是年產(chǎn) 100 萬(wàn)件發(fā)動(dòng)機(jī)缸體，其中：四缸缸體 70 萬(wàn)件， 六缸缸體 30 萬(wàn)件。生產(chǎn)綱領(lǐng)詳見(jiàn)下表 54： 表 54 項(xiàng)目生產(chǎn)綱領(lǐng)表 序號(hào) 產(chǎn)品名稱 型號(hào)規(guī)格 年產(chǎn)量（萬(wàn)件） 年銷售收入（萬(wàn)元） 備注 1 四缸缸體 LR4108T 70 29575 2 六缸缸體 LR6108T 30 27000 合計(jì) 100 56575 產(chǎn)品主要參 數(shù) 表 55 產(chǎn)品主要參數(shù)表 序號(hào) 產(chǎn)品名稱 型號(hào)規(guī)格 重量（ kg/件） 外形尺寸 長(zhǎng) ╳ 寬 ╳ 高（ mm） 備注 1 四缸缸體 LR4108T 65 430╳ 230╳ 295 2 六缸缸體 LR6108T 120 1200╳ 800╳ 600 工藝技術(shù)方案 鑄造工藝 概述 本項(xiàng)目的主要內(nèi)容是新建消失模鑄造生產(chǎn)車間，生產(chǎn)四缸及六缸發(fā)動(dòng)機(jī)缸體。生產(chǎn)車間主要由鑄造一車間、鑄造二車間、制模車間和清理車間組成。鑄造一車間主要是生產(chǎn)六缸發(fā)動(dòng)機(jī)缸體鑄件，鑄造二車間 主要是生產(chǎn)四缸發(fā)動(dòng)機(jī)缸體鑄件，其生產(chǎn)工藝主要包括鐵水熔煉、消失模造型、澆注、冷卻、落砂、清理及砂處理等工序，是一個(gè)綜合性的鑄造生產(chǎn)車間，鑄造一車間、鑄造二車 間面積均為 。制模車間是專門生產(chǎn)聚苯乙烯模型的，其生產(chǎn)工藝主要包括預(yù)發(fā)泡、熟化、模樣成型、模樣組合、涂敷涂料及干燥等工序，該車間面積為 6048 m2。清理車間主要是進(jìn)行鑄件的清理，該車間面積為 4608 m2。 工作制度與年時(shí)基數(shù) 根據(jù)國(guó)家有關(guān)規(guī)定：全年工作日 251 天。 車間采用兩班工作制 設(shè)備年時(shí)基數(shù)： 3820 小時(shí)。 工作年時(shí)基數(shù) ： 1870 小時(shí)。 生產(chǎn)綱領(lǐng) 主要產(chǎn)品為四缸及六缸發(fā)動(dòng)機(jī)缸體鑄件。年產(chǎn)合格鑄件 100 萬(wàn)件，約 81500t。金屬材質(zhì)為 HT 年生產(chǎn)綱領(lǐng)見(jiàn)表 表 生產(chǎn)綱領(lǐng)表 序號(hào) 產(chǎn)品名稱 鑄件尺寸（ mm） 單件平均重量（ kg） 年產(chǎn)量 備注 件數(shù)（萬(wàn)件） 重量（ t） 1 六缸發(fā)動(dòng)機(jī)缸體 1200╳ 800╳ 600 120 30 36000 2 四缸發(fā)動(dòng)機(jī)缸體 430╳ 295╳ 230 65 70 45500 合計(jì) 100 81500 表 實(shí)際生產(chǎn)綱領(lǐng)表 序號(hào) 產(chǎn)品名稱 合格產(chǎn)品（萬(wàn)件） 廢品率 （ %） 年產(chǎn)量 備注 件數(shù)（萬(wàn)件） 重量（ t） 1 六缸發(fā)動(dòng)機(jī)缸體 30 15 41400 含外廢 2 四缸發(fā)動(dòng)機(jī)缸體 70 15 52300 含外廢 合計(jì) 115 93700 主要工藝確定 消失模鑄造綜合了其它精密鑄造工藝的特點(diǎn)，并克服、彌補(bǔ)了它們各自的不足。例如，消失模鑄造利用了真實(shí)密封造型法中用真實(shí)手段使松散流動(dòng)的型料緊固成鑄型的 造型原理，去除了該法中仍然用木模或金屬模造型、脫模、下芯、合箱等操作；同時(shí)又吸收了實(shí)型鑄造和磁型鑄造工藝中用泡沫塑料汽化膜實(shí)體埋型， 不起模就直接進(jìn)行澆注的優(yōu)點(diǎn)，而且克服了實(shí)型鑄造中型料中需加粘結(jié)劑、需搗實(shí)、型料回收困難、打箱清理費(fèi)勁的缺點(diǎn)，也克服了磁型鑄造中鑄件尺寸受磁極間距大小所限制的缺點(diǎn)。 消失 模鑄造適應(yīng)于鋼、鐵、鋁等各種牌號(hào)、各種材質(zhì)，不同結(jié)構(gòu)的大、中、小各類鑄件。該鑄造工藝具有如下優(yōu)點(diǎn)：使用干砂固型，原型原樣；鑄件尺寸精密度高，均勻一致，無(wú)非邊和毛 刺；鑄件表面光滑精度接近精密鑄造；內(nèi)部結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，排除 了砂眼、氣空等鑄造缺陷，整個(gè)過(guò)程沒(méi)有污染。 本項(xiàng)目確定采用消失模鑄造生產(chǎn)工藝生產(chǎn)發(fā)動(dòng)機(jī)缸體鑄件，一方面是基于上述原因，另一方面是該公司已在使用消失模生產(chǎn)工藝生產(chǎn)發(fā)動(dòng)機(jī)缸體，對(duì)該工藝已熟練掌握，積累了豐富的生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)。 主要工藝流程： （ 1）先將泡沫珠粒進(jìn)行預(yù)發(fā)泡并熟化。 （ 2）模樣成型。 （ 3）模型組合。 （ 4）氣化模表面刷、噴特制耐火涂料并烘干。 （ 5）將特制隔層砂箱置于振動(dòng)工作臺(tái)上。 （ 6）填入底砂（干石英砂）振實(shí)，刮平。 （ 7）將烘干的氣化模放于底砂上，填滿干砂，微振適當(dāng)時(shí)間刮平箱口。 （ 8）用塑料薄膜 覆蓋，放上澆口杯，接真空系統(tǒng)抽真空，石英砂緊固成型。 （ 9） 鐵水采用沖天爐一中頻爐雙聯(lián)熔煉，經(jīng)爐前快速檢驗(yàn)合格后進(jìn)行澆注，氣化模氣化消失，金屬液取代其位置。 （ 10） 釋放真空，待鑄件冷凝后翻箱，從松散的石英砂中取出鑄件，送到清理車間進(jìn)行拋丸清理。 （ 11）用過(guò)的石英砂經(jīng)磁選、除塵、冷卻等處理后重復(fù)使用。 （ 12）車間內(nèi)的運(yùn)輸由行車承擔(dān)。 （ 13）檢驗(yàn)外觀質(zhì)量、尺寸、化學(xué)成份、硬度等分別采用目測(cè)、尺量、化驗(yàn)及硬度檢測(cè)設(shè)備等。 消失模鑄造生產(chǎn)工藝流程見(jiàn)下圖： 6 主要設(shè)備選型 及工藝說(shuō)明 （ 1）熔化設(shè)備 項(xiàng)目產(chǎn)品為發(fā)動(dòng)機(jī)缸體，金屬材質(zhì)為 HT250，根據(jù)生產(chǎn)綱領(lǐng)確定的熔化量見(jiàn)表 。 表 熔化量表 產(chǎn)品名稱 生產(chǎn)綱領(lǐng)（ t） 工藝出品率（ %） 燒損率（ %） 其他損失（ %） 熔化量（ t） 六缸缸體體 41400 85 3 3 50094 四缸缸體 52300 90 3 3 60688 合計(jì) 93700 110762 由于沖天爐具有熔化速度快、熱效率高，中頻感應(yīng)電爐鐵水溫度高、鐵水成分易調(diào)節(jié)、氧化吸氣少、污染較輕以及對(duì) 熔煉工人技術(shù)要求低等優(yōu)點(diǎn)，所以本項(xiàng)目選用沖天爐 —— 中頻無(wú)芯感應(yīng)電爐雙聯(lián)熔煉。沖天爐選用水冷型，可保證長(zhǎng)時(shí)間熔煉。 鐵水熔化量為 110762 噸，其中鑄造一車間為 50094 噸，采用兩臺(tái) 10 噸沖天爐每天輪流進(jìn)行熔煉，并采用兩臺(tái) 3 噸中頻爐與其配合進(jìn)行雙聯(lián)熔煉，可滿足要求，設(shè)備負(fù)荷率約為 95%；鑄造二車間鐵水熔化量為 60668 噸，選用兩臺(tái)12 噸沖天爐每天輪流進(jìn)行熔煉，并選用兩臺(tái) 3 噸中頻爐與其配合進(jìn)行雙聯(lián)熔煉，可滿足要求，設(shè)備負(fù)荷率約為 96%；沖天爐除塵采用國(guó)內(nèi)新研制成功的綜合濕法除塵系統(tǒng)，煙氣排放可達(dá)到國(guó)家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。 （ 2）造型及砂處理生產(chǎn)線 本項(xiàng)目采用消失模專用造型及砂處理生產(chǎn)線，該生產(chǎn)線為兩工位生產(chǎn)線，包括兩個(gè)振實(shí)臺(tái)、雨淋加砂斗、開放式循環(huán)小車系統(tǒng)、澆注臺(tái)、振動(dòng)篩、翻箱 傾倒機(jī)、水環(huán)式真空系統(tǒng)、震動(dòng)落砂 輸送機(jī)及砂處理系統(tǒng)。 其主要技術(shù)特點(diǎn)如下： a、該生產(chǎn)線各動(dòng)作采用液壓驅(qū)動(dòng)，保證了設(shè)備運(yùn)行平穩(wěn)可靠、傳動(dòng)精確、調(diào)整維修簡(jiǎn)便。 b、 電氣控制采用可編程控制器，能準(zhǔn)確控制生產(chǎn)過(guò)程中各步動(dòng)作。 c、 全套設(shè)備自動(dòng)化程度高、生產(chǎn)節(jié)奏快，并保證了不間斷的連續(xù)生產(chǎn)。 該生產(chǎn)線的小時(shí)生產(chǎn)率為 20 箱，兩個(gè)鑄造車間各布置 4 條。鑄造一車間 造型的臺(tái)面尺寸為 1500╳ 1200╳ 1000mm，每箱一型，設(shè)備負(fù)荷率約為 82%。鑄造二車間造型線的臺(tái)面尺寸為 1200╳ 900╳ 600mm，每箱兩型，設(shè)備負(fù)荷率約為 95%。 （ 3）預(yù)發(fā)泡機(jī) 預(yù)發(fā)泡機(jī)的任務(wù)是將含有一定發(fā)泡劑的原始泡塑材料通過(guò)加熱，使珠粒軟化、膨漲成一定直徑或達(dá)到一定堆密度并殘留一定量發(fā)泡劑的預(yù)發(fā)泡珠粒（不能融合在一起）。 生產(chǎn)工藝對(duì)設(shè)備的要求： a、根據(jù)工藝需要，可以調(diào)整發(fā)泡倍率（或堆積密度），調(diào)整范圍：發(fā)泡倍率 3060，堆密度 。 b、珠粒預(yù)發(fā)后仍處于顆粒狀 態(tài)，只是直徑變大，不能結(jié)塊，更不能融合一起。 c、預(yù)發(fā)后珠粒不應(yīng)有“死”粒子或有硬心。 d、預(yù)發(fā)珠粒應(yīng)該是干燥狀態(tài)，含水量 ≤ 1%。 e、預(yù)發(fā)后的珠粒應(yīng)殘存一定量的發(fā)泡劑（大約為原始珠粒發(fā)泡劑包含約 2/3左右），以便珠粒有良好的成型性能。 f、根據(jù)工藝要求，選用 20kg/h 的間歇式預(yù)發(fā)泡機(jī)，該機(jī)包括 以下幾部分： a、發(fā)泡室（缸），采用不銹鋼板制成，其底部為進(jìn)氣室。 b、攪拌系統(tǒng)，其中包括攪拌器（由動(dòng)桿和不動(dòng)桿組成）電動(dòng)機(jī)及變速傳動(dòng)系統(tǒng)，有的情況下，采用調(diào)速電機(jī)，可實(shí)現(xiàn)攪拌器轉(zhuǎn)速可調(diào)整。 c、加料及出料機(jī)構(gòu)，該 機(jī)可為人工加料或自動(dòng)定量加料出料機(jī)構(gòu)，氣缸開門機(jī)構(gòu)出料。 通過(guò)計(jì)算，選用 6 臺(tái) 20kg/h 的間歇式預(yù)發(fā)泡機(jī)可滿足需求。 （ 4）模樣成型機(jī) 模樣成型設(shè)備的任務(wù)是通過(guò)合模鎖定，注滿模具各部分預(yù)發(fā)珠料，通入蒸汽，保持一定壓力和時(shí)間，模具被加熱，使模具腔內(nèi)預(yù)發(fā)珠粒軟化、二次膨脹，使珠粒融合一起，關(guān)閉蒸汽，通入冷卻水。使模具冷卻，泡塑模樣定型，開模，取出泡塑模樣。 生產(chǎn)工藝對(duì)成型機(jī)的要求： a、模具容易裝卸，具有一定的臺(tái)面尺寸、動(dòng)模板行程高度大于三個(gè)模樣高度。 b、成型機(jī)要有足夠的鎖模力，通蒸汽加熱時(shí)，不得抬模。 c、 動(dòng)模運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)，準(zhǔn)確，