【正文】 日本主要使用 AlSiCu 系鋁合金，它能較好地滿足液態(tài)模鍛的要求。 1985 年 西歐 70％的汽車裝配了鋁合金散熱器，到 1996 年時更是達(dá)到 100％。 2021 年鑄造鋁合金的質(zhì)量占整車質(zhì)量的 4％，到 2021年時，這一比例已經(jīng)上升到了 8％。汽車上使用的鋁合金首推鑄造鋁合金、鍛造鋁合金和鋁合金沖壓件。 （ 6）鋁合金熱交換器：汽車熱交換器主要用來降低發(fā)動機(jī)的溫度和對車內(nèi)環(huán)境溫度進(jìn)行調(diào)節(jié)，它包括散熱器、內(nèi)冷卻器、油冷卻器、加熱 器芯部和空調(diào)冷凝器、蒸發(fā)器等。鋁合金多用 AlMgSi 系鋁合金。 （ 3）防沖擋 及 車門：從安全性的觀點來考慮，前后方向設(shè)置了防沖擋。同時，汽車鋁制車身框架以鋁擠壓型材為主，焊點少，減少了加工程序，提高了裝配效率，也減少了制造成本。同 時在汽車整個使用壽命期內(nèi)，還可減少廢氣排放 20kg。機(jī)器和機(jī)械的質(zhì)量和尺寸減小后使其適于 生 產(chǎn)、運(yùn)輸、安裝和操作。 用鋁鑄造或壓鑄成型的活塞、氣缸蓋、氣缸體等零件 與 鑄鐵相 比，鋁的導(dǎo)熱性能約高三倍，因而最適于必須要散熱的熱交換 器零件上。 用于汽車上的鋁合金大體上可分為鑄造鋁合金、變形鋁合金和鋁基復(fù)合材料 。全球約有 11%的鋼產(chǎn)量用于汽車工業(yè)， 2021 年的用量約為 億噸。 項目設(shè)計 遵循的指導(dǎo)思想和原則 設(shè)計遵循的指導(dǎo)思想是： “以市場需求為導(dǎo)向，以提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益為中心，突出科技創(chuàng)新、倡導(dǎo)環(huán)境保護(hù)、節(jié)約能源、降 低成本、替代進(jìn)口、增強(qiáng)企業(yè)競爭力。 2021 年我國汽車零部件市場表觀需求額為 4000 億元左右，出口額突破 150億美元，而且市場規(guī)模還在不斷擴(kuò)大。先進(jìn)的熔煉澆鑄技術(shù)，嚴(yán)格的產(chǎn)品工藝規(guī)定和完善的質(zhì)量保證系統(tǒng)，確保產(chǎn)品質(zhì)量達(dá)到國內(nèi)領(lǐng)先、世界先進(jìn)的水平，不斷滿足國內(nèi)外客戶的需求。 某某 擁有多方面高素質(zhì)管理、技術(shù)人才，其中有從事工商管理的 MBA 人才、具有豐富擠壓技術(shù)的專家、物流專家、安全專家以及品質(zhì)管理的精英，形成一支精通現(xiàn)代企業(yè)管理、市場營銷策劃、體系實現(xiàn)和技術(shù)支持的專業(yè)服務(wù)團(tuán)隊。 某某 有限公司成立于 2021 年，是一家主要從事汽車用輕量化鋁合金產(chǎn)品加工的民營國家級高新技術(shù)企業(yè)，注冊地在 某某 ，注冊資本 8000 萬股 。 某某 擁有多項發(fā)明、實用新型專利。 某某 總投資 億元人民幣，首期注冊資本 2,000 萬元。 項目提出的產(chǎn)業(yè)背景 21 世紀(jì)，汽車產(chǎn)業(yè)將日益成為我國國民經(jīng)濟(jì)中的支柱產(chǎn)業(yè)，國外相關(guān)行業(yè)紛紛看好中國市場，國際上比較知名的汽車生產(chǎn)廠商都前來我國投資建廠，國內(nèi)的汽車生產(chǎn)廠家也紛紛聯(lián)手，形成三大汽車生產(chǎn)基地。 該項目主要產(chǎn)品為汽車用輕量化高性能和環(huán)保型新材料符合國家《產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整指導(dǎo)目錄 (2021 年本 )》鼓勵類第十三條第三款“汽車輕量化及環(huán)保型新材料制造”和《當(dāng)前國家重點鼓勵發(fā)展產(chǎn)業(yè)產(chǎn)品和技術(shù)目錄 》中第 21[汽車 ]第三條中“汽車關(guān)鍵零部件開發(fā)制造”的要求，同時本項目產(chǎn)品符合 2021 年 4 月國家科技部、財政部、國家稅務(wù)總局最新頒布的《高新技術(shù)企業(yè)認(rèn)定管理辦法》所涉及的《國家重點支持的高新技術(shù)領(lǐng)域》，具體為“新材料技術(shù)”中的“鋁、鎂、鈦輕合金材料深加工技術(shù)” 和“金屬及非金屬材料先進(jìn)制備、加工和成型技術(shù)”。嚴(yán)格控制建設(shè)投資，精心設(shè)計，精打細(xì)算，優(yōu)化設(shè)計方案，切實做到既好又省； e) 采取一切可行措施，降低生產(chǎn)成本，節(jié)省能源，降低原、燃料消耗； f) 貫徹執(zhí)行環(huán)境保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)，對生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的各種污染源采取有效防治措施，并盡可能做到綜合利用，使其滿足國家和地方 規(guī)定的有關(guān)排放標(biāo)準(zhǔn)； g) 嚴(yán)格執(zhí)行國家有關(guān)安全、工業(yè)衛(wèi)生和消防等的法律、法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)。 特別是能源、環(huán)境、安全等方面的原因使對汽車輕量化的要求越來越迫切 ， 使用輕量化材料是實現(xiàn)汽車輕量化的重要途徑，而鋁是應(yīng)用得比較成熟的輕量化材料 。 因此 ， 未來汽車的材料構(gòu)成比例中，歐美地區(qū)的鋁將成為主要材料，如在德國的試驗車中，鋁合金使用率已達(dá)到全體材料的 30%。 此外，鋁線比較容易冷卻 ， 能相對地支持更大的電流，更具有經(jīng)濟(jì)性 。 世界汽車鋁材在汽車主要零部件上的應(yīng)用 對于未來汽車，現(xiàn)在迫切需要研究的是環(huán)境污染、安全性和降低燃料消耗量的問題。因此，鋁合金材料對促進(jìn)汽車輕量化、降低能源消耗和改善人類生存環(huán)境貢獻(xiàn)很大，使現(xiàn)代汽車用材料的方向。車身板件尺寸大、形狀復(fù)雜，主要通過深沖和鼓凸兩種方法符合 成型，并以鼓凸成型為主。這種結(jié)構(gòu)零部件數(shù)量少， 不許大型沖壓設(shè)備，使用于多品種小批量生產(chǎn)，可縮短成產(chǎn)周期降低成本。材料可以用變形鋁合金，也可以用鑄造鋁合金。 （ 7）發(fā)動機(jī)：發(fā)動機(jī)氣缸蓋、活塞、連桿、搖臂等零部件早已經(jīng)跟隨汽車工業(yè)的發(fā)展需要，用鋁合金材料替代了黑色金屬材料。汽車非承載元件的質(zhì)量將由此減少 2/3，承載元件的質(zhì)量將減少 1/3～ 1/2。在美國通用公司和福特公司 1990 年生產(chǎn)的轎車中，搭載安裝了這種新型缸蓋的發(fā)動機(jī)就占了 1/5。 鍛造鋁合金的使用情況是：底 盤及懸架系統(tǒng)占了 ％ ，車身覆蓋件 (發(fā)動機(jī)蓋及行李廂蓋 )占了 ％，車身受力元件占了％ ， 保險杠占了 ％。鋁合金車身要比鋼質(zhì)車身輕40％，從而降低了汽車的油耗 ， 減輕了其簧上質(zhì)量。 奧迪公司生產(chǎn)的 “奧迪 A2”型轎車就是采用的混合式車身設(shè)計。奔馳公司生產(chǎn)的 Smart 微型轎車的減振柱采用鋁合金制成，但后輪制動鼓采用填充了碳化硅的復(fù)合鋁合金鑄造而成，極大地提高了制動系統(tǒng)的摩擦系數(shù)和導(dǎo)熱性能。據(jù)有關(guān)資料表明，2021 年，中國汽車產(chǎn)量為 728 萬輛，比上年增長 %，已超過德國，僅次于美國、日本，居世界第三位，其中汽車產(chǎn)量中轎車產(chǎn)量為 387 萬輛，增長 %。本項目的 主要產(chǎn)品半固態(tài)高性能稀土鋁棒材、可鍛高強(qiáng)度鋁鎂合金棒材、耐磨高硅鋁合金棒材是廣泛用 作 汽車車用型材 ， 是在國內(nèi)外先進(jìn)生產(chǎn)工藝的基礎(chǔ)上開發(fā)的更為先進(jìn)合理的產(chǎn)品，不僅大大降低了開發(fā)研制投資，而且較國外同類產(chǎn)品耐腐蝕性性能好、焊接性能好，提高了汽車 用鋁型材 的質(zhì)量和可靠性。世界千人汽車保有量平均水平為 115 輛。21 世紀(jì)，汽車產(chǎn)業(yè)將日益成為我國國民經(jīng)濟(jì)中一個重要的支柱產(chǎn)業(yè)，而汽車零部件工業(yè)是整個汽車工業(yè)中上游產(chǎn)業(yè)，在整個汽車工業(yè)鏈中占據(jù)越來越重要的位置。據(jù)有關(guān)方面預(yù)測，今后幾年，隨著汽車市場的擴(kuò)大，對舒適性的要求越來越高，同時要求降低燃油消耗和環(huán)境污染，對整車輕量化發(fā)展要求趨勢非常明顯，汽車鋁件需求量將逐年增加，項目產(chǎn)品的市場前景十分看好。上述專利所涉及的工藝已經(jīng)成熟在研制過程中積累了豐富的生產(chǎn)經(jīng)驗，并制訂了相關(guān)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。在設(shè)備和設(shè)施上為汽車用輕量化鋁合金生產(chǎn)線的新建準(zhǔn)備好了良好的檢測條件和相關(guān)設(shè)施。 海運(yùn) 某某 城區(qū)距國家十大港口之一南通港 70 公里，該港與日本、韓國、香港等國家和地區(qū)均有直通集裝箱班輪；距建設(shè)中的東方大港洋口港僅 30 公里。 基礎(chǔ)設(shè)施條件完全可以滿足本項目建設(shè)的需要。 表 15 金屬平衡表 單位： t/a 原料 成品量 切頭、 切尾 、廢料及消耗 等 數(shù)量 % 數(shù)量 % 數(shù)量 % 64750 100 50000 78 14750 22 其中 14250 噸為回 用 料，實際消耗原料為 50500 噸。 上述工藝過程中的擠壓生產(chǎn)線工作流程：通過叉車或者起重機(jī)將存放在料架上的鋁棒成捆料放置到進(jìn)料站上，鋁棒再被輸傳送到感應(yīng)爐，加熱到擠壓溫度；加熱后的鋁錠將輸送到擠壓機(jī)進(jìn)行擠壓；擠壓成型后，可能經(jīng)過在線冷卻水箱，按一定冷卻速度進(jìn)行冷卻，或者在單獨的淬火 爐處理；最后檢驗包裝。 ② 擠壓模具制造技術(shù) 針對成份不同的特點， 根據(jù)材料的流體力學(xué)原理，對模具的工作帶進(jìn)行階段式設(shè)計，增強(qiáng)材料的流動性，解決了擠壓難題。 近五年里共發(fā)表相關(guān)論文 60 余篇（ SCI、 EI 收錄 35 篇），出版專著 2 部，申報發(fā)明專利 11 項，獲得授權(quán) 4 項，已公開 10項。 表 16 主要設(shè)備明細(xì)表 序號 設(shè)備 名稱 規(guī)格或 型號 單位 數(shù)量 單價 (萬元 ) 總價 (萬元 ) 1 熔煉爐 15T 臺 2 2 熔煉爐 30T 臺 3 3 噴嘴 臺 5 4 鈦鉑絲機(jī) 臺 2 5 電動噴粉機(jī) 臺 2 6 除氣機(jī) 臺 2 7 過濾箱 雙級 臺 2 8 鑄造平臺 國內(nèi) 臺 3 9 鑄造平臺 進(jìn)口 臺 3 10 鑄造系統(tǒng) 套 2 11 均質(zhì)爐 15T 臺 2 序號 設(shè)備 名稱 規(guī)格或 型號 單位 數(shù)量 單價 (萬元 ) 總價 (萬元 ) 12 均質(zhì)爐 30T 臺 3 13 記錄儀 SH560NON 臺 1 14 手持式測溫儀 TES1304 臺 3 15 地磅秤 10T 臺 2 16 電子秤 3T 臺 3 17 行車 16T 臺 2 18 單梁行車 5T 臺 4 19 叉車 3T 臺 4 20 加料車 臺 1 21 液壓金屬打包機(jī) 1250 臺 1 22 液壓金屬打包機(jī) 2021 臺 1 23 切割機(jī) 臺 6 24 剝皮機(jī) 臺 4 25 普通車床 CA6140A/1000 臺 4 。 北京有色金屬研究總院是我國有色金屬行業(yè)規(guī)模最大的綜合性研究開發(fā)機(jī)構(gòu)，屬于中央直屬大型科 技型企業(yè)。 中南大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院是國家 “有色金屬材料科學(xué)與工程 ”重點建設(shè)學(xué)科，高性能鋁合金的研制與開發(fā)是主攻方向之一。 關(guān)鍵技術(shù)及其解決途徑 （ 1）關(guān)鍵技術(shù)的先進(jìn)性和效果 本項目采用的關(guān)鍵工藝技術(shù)是國內(nèi)鋁加工行業(yè)首創(chuàng)。車間額定年工作時間為 6000h。 （ 2） 產(chǎn)品方案 生產(chǎn)品種主要有： 半固態(tài) 高性能稀土鋁棒材、可鍛高強(qiáng)度鋁鎂硅合金棒材、耐磨高硅鋁合金棒材 等 。 （ 2）基礎(chǔ)設(shè)施條件： 供電 ： 電力資源豐富，在建有三座熱電廠。 母 公司 的產(chǎn)品在國 內(nèi)外 得到廣大客戶的認(rèn)可，具有卓越的品牌優(yōu)勢。 某某 在開發(fā)新產(chǎn)品方面舍得投入，每年投入研制開發(fā)新品費(fèi)用達(dá)銷 售 收入的 3%以上。項目建成后的目的：擴(kuò)大汽車用型材的產(chǎn)能；開拓軍工航天產(chǎn)品市場。 由于汽車零部件全球采購，汽車產(chǎn)品全球化的特征更加明顯，整車已經(jīng)是各種品牌的集合。我國巨大的潛在市場正逐步向現(xiàn)實需求轉(zhuǎn)化，對國內(nèi)外企業(yè)產(chǎn)生了強(qiáng)大的吸引力 。用 某某 和海特鋁業(yè) 的材料生產(chǎn)的閥體、連接件等已為外 商投資企業(yè)的知名轎車如上海別克、上海桑塔納、帕薩特、寶來、一汽奧迪并在國外生產(chǎn)的奔馳、寶馬車等配套使用，用戶反映良好。 國內(nèi)市場需求分析 我國汽車工業(yè)是新興行業(yè)，也是國家經(jīng)濟(jì)發(fā)展的支柱產(chǎn)業(yè)，尤其是在汽車進(jìn)入家庭后更是國家經(jīng)濟(jì)增長點和重點建設(shè)和扶持的行業(yè)，通過引進(jìn)技術(shù)和合資汽車行業(yè)得到飛速發(fā)展，隨之而來的是加速汽車工業(yè)的國產(chǎn)化。雖然它們的成型性能要比鋼差，但經(jīng)驗表明可以通過熱處理來消除這一缺點。而“奧迪 A8”轎車采用的是第二種車身設(shè)計。美國福特汽車公司開發(fā)了焊接鋁合金車身的總成 2021 轎車，同鋼質(zhì)車身相比，其車身質(zhì)量減輕了450kg，幾乎減少了一半 (46％ )。 使用最為廣泛的當(dāng)屬 2021 系和 6000 系鋁合金，這兩種鋁合金的硫含量不超過 ％。 在車用鋁合金領(lǐng)域，西歐也不甘示弱。 車用鋁合金產(chǎn)品可以分為鑄造鋁合金、鍛造鋁合金以及鋁合 金板材。 目前世界汽車行業(yè)應(yīng)用鋁材的概況 據(jù)有關(guān)資料預(yù)測：鐵基合金在汽車上的應(yīng)用將在同更輕質(zhì)的鋁合金競爭中明顯落于下風(fēng)。另外，相同外經(jīng)尺寸的輪轂是用鋁合金輪轂抗壓強(qiáng)度還有所提高。 汽車保險杠有用板材加工而成，也有用型材加工而成。目前，車身板用鋁合金主要為 AlMgSi系