#方强机械厂铸造车间改造可行性分析.docx
- 文档编号:9713099
- 上传时间:2023-02-06
- 格式:DOCX
- 页数:20
- 大小:25.01KB
#方强机械厂铸造车间改造可行性分析.docx
《#方强机械厂铸造车间改造可行性分析.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《#方强机械厂铸造车间改造可行性分析.docx(20页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
#方强机械厂铸造车间改造可行性分析
#方强机械厂铸造车间改造可行性分析
方强机械厂铸造车间改造可行性分析
一、概述
方强机械厂铸造车间主要生产柴油机缸盖,为多个柴油机主机厂配套,属大批量生产的形式,该产品从目前来看具有以下特点:
(1)泥芯较多,在柴油机铸件中属有一定难度产品;
(2)表面质量要求较高;
(3)由于目前全国农机行业的竞争十分激烈,柴油机价格降价较多,必然影响配套厂家的价格,对为主机配套的厂家而言已进入一个薄利时代。
但同时市场的需求量仍然较大,这种情况下,对于配套厂家就必须靠规模、成本、价格、质量等方便取得优势,才能真正得到发展。
另一方面从铸造行业的形势来看具有以下特点:
1.铸造本身性质既脏又累,对于环境污染较重,所以,一些发达国家 纷纷向我国采购大量铸件或投资设厂,近几年,就江苏省已有达十家的独资铸造厂,如:
常州小松(3万吨/年)、常州现代(1.5万吨/a树脂砂)、昆石福安、苏州石川、镇江泰克西(10万吨/年)、镇江迎峰、南京泰克西等。
这是两个方面的因素决定的:
一是劳动力低廉、原辅材料价格较低;二是中国现有的铸造技术,加以合适的自动化设备改造,生产出的铸件能满足这些发达国家的要求。
2.从国外到中国来办厂或采购铸件情况来看:
首先是考虑硬件,即必须具备了基本设备条件。
若是仍然靠人工来完成,一般情况下,考虑的可能性较小,尤其是高档铸件,绝对不会在人工造型的厂家采购。
从这一点来看,这是国外先进铸造技术已得出的经验,主要靠人工铸造,质量无法稳定。
从铸造行业这两点的情况来分析,国内的一些铸造厂家:
整体形势上升,但压力较大,若不进行适当的改造,逐步会被这些独资企业抢去大量市场,或者说利润较丰厚的产品就会被它们占领。
方强厂在柴油机缸盖铸件生产上,在业内已属规模较大、具有一定知名度的企业,但就目前的工艺、设备、及劳动力状况来看还存在以下几点问题:
(1)造型面积较小、不能满足大规模生产的需要;
(2)工艺装备较落后,基本是靠人工造型,地面浇注;
(3)劳动力的不稳定性;
(4)人为因素对产品质量影响较大,无论是造型、浇注、砂的处理及混制基本靠人的主观判断。
废品率高达20%,其中95%属人为因素;
(5)产品形式较单一。
另外,从同行业为主机厂配套的竞争对手来比较,工艺装备也处于劣势。
有些厂家已进行了部分技术改造,同时这些厂家在经营方式的运营上也较为机动。
从以上一些分析可以看出,方强铸造厂进行技术改造是市场的逼迫,也是发展的必然。
二、改造目的
总体来讲是为了企业发展状大,具体分析以下几点:
(1)提高成品率,降低人为因素;
(2)提高利润率,降低成本;
(3)扩大规模,创名牌;
(4)生产高档、高利润铸件,逐步能出口铸件。
三、改造总体思路
1.采用机械化造型线
2.采用机器造型
3.铸型输送采用铸型输送机
4.定点浇注
5.采用较高档砂处理系统,以确保型砂质量
6.采用新工艺生产高档铸件
经过与该厂领导商讨,特提出以下设想:
新建一粘土砂车间,初定为:
60米×15米,顶高12米、屋檐高10米。
附建砂处理工步房,面积12米×20米,顶高12米。
车间有砖混结构、轻钢结构,其造价分别为1000元/米2、600元/米2,使用年限分别为30~35年、25~28年。
目前清理车间仍然不变,制芯位置不变,现造型车间作为新品车间之用。
具体有以下几种方案:
A:
年产80万只柴油机缸盖
B:
年产60万只柴油机缸盖
C:
5T树脂砂处理线可行性分析及方案
A:
年产80万只柴油机缸盖
1.设计计算书
1).造型
根据工件尺寸大小及同行业采用造型机状况,并考虑到今后新品的发展,采用Z148E微震压实造型机。
·数量(台数)
Z148E微震压实造型机
台面尺寸:
900×730
砂箱最大尺寸:
800×630×300(正常砂箱尺寸:
800×600×300)
生产率:
60型/小时,设计时取0.7系数,根据缸盖铸件尺寸,每箱可布置6只,年产80万只铸件,年工作日250天,一班制,每班造型时间8小时,
则:
N=Q(1+K1)(1+K2)÷Tq
其中N:
台数
Q:
全年生产的铸型数:
800000÷6=133334型
T:
年时基数:
T=250×8=2000
q:
设计采用的生产率:
30
K1:
内外废品率:
8%~10%
K2:
造型废品率:
5%
N=133334×(1+0.1)×(1+0.05)÷2000÷30=2.56(圆整为3对)
实际需造型机3对、6台
2).熔炼
年纲领:
800000只
每天需成品:
800000÷250=3200(只)
出品率:
0.7
成品率:
90%
毛坯净重:
9.5kg/只
实际一天需铁水为:
(3200×9.5)÷(0.7×0.9)=48254(kg)≈50(T)
考虑其它因素,实际一天需铁水55T即可满足生产需要(取熔炼不平衡系数为1.1)
实际开炉时间8小时
冲天炉生产率为:
55÷8=6.9T/小时(圆整为7T/小时)
冲天炉选用生产率为7T/小时的新“三化”,大排距冲天炉
3).砂处理能力
每天需成品件3200只
机械化造型线
GS=K1·K2·ΣQi·(V·r-0.2GT)
其中GS:
砂处理量
ΣQI:
造型线中的实际生产率:
30×3=90型/小时
K1:
不平衡系数:
1.25
K2:
散落砂系数:
1.05
r:
压实后的型砂比重:
1.6
V:
砂型体积:
800×600×300=0.145立方米
GT:
型空内铸件重量:
≈6×9.5÷0.7=81kg
则:
每小时砂处理量为:
1.25×1.05×90×(0.145×1.6-0.2×0.081)=25.5T/小时
砂处理量为30T/小时
混砂机采用GS-190混砂机,混砂能力为40T/小时,考虑负荷系数0.8,实际混砂能力为32T/小时。
4).铸型输送线
(1)速度的决定
V=Q×T÷(60×Z×h)(小车选用:
SZ-60、650×1000,节距:
1334mm)
V:
速度
Q:
每小时装上输送机的型数:
90箱
Z:
每节小车装箱数:
1箱
h:
小车装载系数:
0.8
T:
节距:
1334mm
则V=(90箱×1.334米)÷(60分钟×1箱×0.8)=2.5米/分钟
(2)冷却段长度确定
Le≥Vt
Le:
冷却段长度
V:
小车运行速度:
2.5米/分钟
t:
冷却时间:
40分钟
则Le≥40×2.5=100米
取Le=110米
(3)造型下芯段长度定为:
30米
(4)浇注段长度定为:
10米
(5)落砂段长度定为:
10米
小车线实际总长度可定为160米左右(120节小车)
每小时一条线造型90箱,一班8小时共造型720箱,能满足生产纲领。
2.砂处理系统工艺流程
整套砂处理包括以下几个部分:
1).落砂部分
其中包括:
气吊、L252振动输送落砂机、鳞板输送机。
气吊将砂筛吊入落砂机中、砂与铸件分离后,落砂机直接将铸件送入铸件柜中或鳞板线上,空砂箱由气吊吊回由人工运输或回箱线运输。
2).磁选部分
包括:
Y337磁选皮带机、悬挂式S997磁选机
3).筛砂部分
包括:
1#斗提机(TDQ350)、S4440滚筒破碎筛、旧砂库、圆盘给料机、2#皮带机
4).冷却部分
其中包括:
CRG-30冷却再生机、2#斗式提升机(TDQ350)
5).混砂部分
包括:
3#斗提机、GS-190高速混砂机、全自动称量装置、定量给料装置、3#皮带机、新砂斗提机(TDQ280)(其中高速混砂机为德国技术图纸制造)
6).型砂输送部分
包括:
4#皮带机、5#皮带机、松筛机、颚式开关
7).电控部分
控制全线运作
8).除尘部分
包括:
两套BD160布袋除尘器、两台旋风除尘器、风机电机组
9).钢结构件60~70T
3.预算清单
1).造型机:
Z148E,6台,单价:
5.4万元,总价:
32.4万元
2).熔炼:
7T/小时大排距冲天炉2台,总价:
30万元
风机、电控:
2.5万元
熔炼总价:
32.5万元
3).铸型输送线(按120节小车)
小车线:
每节2350元,120节则为28.2万元
传动装置:
4.6万元
轨道:
4T,单价:
0.75万元,总价3万元
轨枕:
小车总价的12%,约3.4万元
铸型输送线总价:
39.2万元
4).定点浇注环线15万元
5).气吊 0.7×6=4.2万元
6).推箱机.捅箱机(一套液压泵站):
10万元
7).鳞板输送机 8.5万元
8).回箱轨道:
10.5万元
9).以上部分安装调试费:
9万元
10).砂处理系统:
约232万元
11).房屋总造价:
约70万元
12).其它:
约20万元
以上(不包括运输费用)总计:
约483万元
4.人员配置:
冲天炉:
5人
浇注:
7~8人
风机房:
1人
电控:
1人
造型工:
12人
下芯:
3人
砂处理:
平台控制1人,辅料工2人(非专职),落砂2人,行车工2人,共计7人。
以上共计37人(按40人编制)
5.改造后结果
1)目前产品的正品率可上升10~12%点,仅此一项一年可节约费用为:
设生铁价格为1200元/T,铸件价格:
3000元/吨,
节约费用额为:
(3000-1200)×8000×10%=144(万元)。
2)另外,由于采用机器造型,自动化系统浇注、混砂等因素。
铸件的几何尺寸、加工余量能得以保证
最起码一年可节省加工费用30~50万元
3)人工上,从造型至砂处理结束只需30人,与目前车间相比可以节省60人以上,一年按5000元/人计算,可节省30万元
总计一年至少可节省210万元
B:
年产60万只柴油机缸盖
1.设计计算书(粘土砂线)
根据工件尺寸大小及同行业采用造型机状况,并考虑到今后新品的发展,采用Z148E微震压实造型机。
·数量(台数)
Z148E微震压实造型机
台面尺寸:
900×730
砂箱最大尺寸:
800×630×300(正常砂箱尺寸:
800×600×300)
生产率:
60半型/小时,设计时取0.7系数,根据缸盖铸件尺寸,每箱可布置6只,年产60万只铸件,年工作日250天,一班制,每班造型时间8小时,
则:
N=Q(1+K1)(1+K2)÷Tq
其中N:
台数
Q:
全年生产的铸型数:
600000÷6=100000型
T:
年时基数:
T=250×8=2000
q:
设计采用的生产率:
30
K1:
内外废品率:
8%~10%
K2:
造型废品率:
5%
N=100000×(1+0.1)×(1+0.05)÷2000÷30=1.925(圆整为2对)
实际需造型机2对、4台
2).熔炼
年纲领:
600000只
每天需成品:
600000÷250=2400(只)
出品率:
0.7
成品率:
90%
毛坯净重:
9.5kg/只
实际一天需铁水为:
(2400×9.5)÷(0.7×0.9)=36190(kg)≈36(T)
考虑其它因素,实际一天需铁水40T即可满足生产需要(取熔炼不平衡系数为1.1)
实际开炉时间8小时
冲天炉生产率为:
40÷8=5T/小时
冲天炉选用生产率为5T/小时的新“三化”,大排距冲天炉
3).砂处理能力
每天需成品件2400只
机械化造型线
GS=K1·K2·ΣQi·(V·r-0.2GT)
其中GS:
砂处理量
ΣQI:
造型线中的实际生产率:
30×2=60型/小时
K1:
不平衡系数:
1.25
K2:
散落砂系数:
1.05
r:
压实后的型砂比重:
1.6
V:
砂型体积:
800×600×300=0.145立方米
GT:
型空内铸件重量:
≈6×9.5÷0.7=81kg
则:
每小时砂处理量为:
1.25×1.05×60×(0.145×1.6-0.2×0.081)=16.8T/小时
砂处理量为20T/小时
混砂机采用GS-160混砂机,混砂能力为20T/小时
4).铸型输送线
(1)速度的决定
V=Q×T÷(60×Z×h)(小车选用:
SZ-60、650×1000,节距:
1334mm)
V:
速度
Q:
每小时装上输送机的型数:
60箱
Z:
每节小车装箱数:
1箱
h:
小车装载系数:
0.8
T:
节距:
1334mm
则V=(60箱×1.334米)÷(60分钟×1箱×0.8)=1.67米/分钟
(2)冷却段长度确定
Le≥Vt
Le:
冷却段长度
V:
小车运行速度:
1.67米/分钟
t:
冷却时间:
40分钟
则Le≥40×1.67=66.8米
取Le=80米
(3)造型下芯段长度定为:
30米
(4)浇注段长度定为:
12米
(5)落砂段长度定为:
10米
小车线实际总长度可定为134米左右(100节小车)
每小时一条线造型60箱,一班8小时共造型480箱,能满足生产纲领。
2.砂处理工艺流程
整套砂处理包括以下几个部分:
1).落砂部分
其中包括:
气吊、L251振动输送落砂机、鳞板输送机。
气吊将砂筛吊入落砂机中、砂与铸件分离后,落砂机直接将铸件送入铸件柜中或鳞板线上,空砂箱由气吊吊回由人工运输或回箱线运输。
2).磁选部分
包括:
Y335磁选皮带机、悬挂式S995磁选机
3).筛砂部分
包括:
1#斗提机(TDQ280)、S4420滚筒破碎筛、旧砂库、圆盘给料机、2#皮带机
4).冷却部分
其中包括:
CRG-20冷却再生机、2#斗式提升机(TDQ280)
5).混砂部分
包括:
3#斗提机、GS-160高速混砂机、全自动称量装置、定量给料装置、3#皮带机、新砂斗提机(TDQ225)(其中高速混砂机为德国技术图纸制造)
6).型砂输送部分
包括:
4#皮带机、5#皮带机、松筛机、颚式开关
7).电控部分:
控制全线运作
8).除尘部分
包括:
两套BD160布袋除尘器、两台旋风除尘器、风机电机组
9).钢结构件约50T
3.预算清单
1).造型机:
Z148E,4台,单价:
5.4万元,总价:
21.6万元
2).熔炼:
5T/小时大排距冲天炉2台,价:
20万元,
风机、电控:
2.5万元
熔炼总价:
22.5万元
3).铸型输送线(按100节小车)
小车线:
每节2350元,100节则为23.2万元
传动装置:
4.6万元
轨道:
3.5T,单价:
0.75万元,价2.63万元
轨枕:
小车总价的12%,约2.82万元
铸型输送线总价:
33.5万元
4)定点浇注环线约15万元
5).气吊 0.7×4=2.8万元
6).推箱机.捅箱机(一套液压泵站):
10万元
7).鳞板输送机 8.5万元
8).回箱轨道:
9万元
9).以上部分安装调试费:
7.5万元
10).砂处理系统:
约190万元
11).房屋总造价:
约70万元
12).其它:
约20万元
以上(不包括运输费用)总计:
约410万元
4.人员配置:
冲天炉:
5人
浇注:
7~8人
风机房:
1人
电控:
1人
造型工:
8人
下芯:
3人
砂处理:
平台控制1人,辅料工2人(非专职),落砂2人,行车工2人,共计7人。
以上共计33人(按35人编制)
5.改造后结果
1)目前产品的正品率可上升10~12%点,仅此一项一年可节约费用为:
设生铁价格为1200元/T,铸件价格:
3000元/吨,
节约费用额为:
(3000-1200)×6000×10%=108(万元)。
2)另外,由于采用机器造型,自动化系统浇注、混砂等因素。
铸件的几何尺寸、加工余量能得以保证
最起码一年可节省加工费用30~40万元
3).人工上,从造型至砂处理结束只需30人,与目前车间相比可以节省70人以上,一年按5000元/人计算,可节省35万元。
总计一年至少可节省180万元。
C.5T树脂砂处理线可行性分析及方案
1.简介:
树脂砂造型工艺以其生产的铸件表面轮廓清晰、光洁,几何精度、尺寸精度高。
生产工艺简单易于控制,而越来越为铸造企业接受和应用。
这几年随着机械产品质量要求的不断提高,包括材质、尺寸精度,尤其是表面质量要求的提高,树脂砂这一较先进的工艺也得到了大力的推广。
树脂砂造型的特点:
1).成品率高
成品率一般情况下≥92%,较高情况可达96%~98%。
2).表面光洁
比普通湿型粘土砂造型高2—3个等级,表面粗糙度可达Ra12.5
3).尺寸精度
由于型砂强度较高,铸件尺寸精度比一般潮模砂高2个级别,可达IT9~11级。
后续加工余量可减少,刀具磨损小。
4).工艺简洁,易于控制
树脂砂造型工艺属自硬型,工艺要点由设备保证,只要掌握好工艺参数,就完全可以保证铸件质量,所以对操作工的技术素质要求较低,且节省劳力,减轻劳动强度。
同时扬尘点与散落砂少,所以工作环境较整洁。
2.成本比较
树脂砂与一般潮模砂工艺进行成本比较是一个综合性的比较,包括多个方面,主要有以下几个方面:
1原辅材料成本比较
2成品成本比较
3劳动工时费用比较
正常情况下树脂砂造型原辅材料价格较高,但树脂砂铸件成品率高。
后续各工序中树脂砂型的工作量较小,根据国内外部分使用厂家情况,一般树脂砂件的成本比粘土砂高每吨20~30元。
有些厂家原先粘土砂成品率较低(≤80%)时,树脂砂的成本基本与粘土砂相近。
3.主要指标
1).生产纲领:
(铸件年产量)2000-2500吨
2).再生能力:
5吨/小时
3).混砂能力:
5吨/小时
4).再生系统脱膜率:
≥25%
5).砂温≤32°C
4.工艺流程:
主要分两个部分:
1).砂再生部分流程为:
振动落砂——磁选——破碎再生——二级磁选—二级再生——去微粉——砂温调节器——压送——混砂造型——震实
这一系统中主要包括以下部分组成:
(1)落砂部分(该部分采用与否视具体情况而定)
包括振动落砂机、振动输选机、悬挂皮带磁选机、斗提机落砂库。
浇注冷却后的砂型经落砂机落砂后,砂块与铸件分离,落下的砂进入下方振动输送机,经磁选后由斗式提升机提入1#`砂库。
在振动输送机的端部上方设置一磁选机去除砂中的铁性物,振动输送机端部采用不锈钢制成,防止磁化。
落砂库储砂量20吨。
(2)破碎再生部分
包括振动给料机、破碎机、2号斗提机、再生机、去微粉机、3号斗提机、双腔砂斗、4号斗提机。
由1号砂库流出的砂经给料机进入破碎机,由破碎机将砂块破碎,再由2号斗提机提升至二级再生机中,再生脱膜,由去微粉机去除再生砂中的微粉,由3号斗提机提入双腔砂斗中,同时新砂由4号斗提机提入双腔砂斗的新砂腔中。
(3)砂温调节,气送部分
包括砂温调节器、5号斗提机、压送装置。
(4)除尘系统
包括一台BD-120布袋除尘器,XLP9.4旋风除尘器。
(5)电控系统
电控系统对全线的动力和生产进行控制,采用进口的PLC程序控制,全过程模拟屏显示。
2)造型线部分
树脂砂造型线基本组成部分分为:
连续混砂机混砂、震实台震实、翻转去模、输送辊道和转运小车组合模板准备、硬化段、模板返回段、砂型涂料段、烘干段、合箱段和浇注段等。
具体包括以下一些设备:
1输送辊道、转运小车
2连续式混砂机1台、振实台1台
3烘干机(涂料)
4电控部分
烘干机可根据实际情况确定是否采用,若是水基涂料采用烘干,若是醇基涂料则无需烘干机。
总体来说:
树脂线工艺主要部分为再生部分、混砂机、震实台,其余部分可根据实际情况确定是否采用。
5.主要设备性能参数
1).振动破碎机
利用振动电机产生的激振力使得砂块与砂块、砂块与网格壁体产生撞击从而使得砂块破碎为一定粉度的砂粒,同时起一定的再生作用。
功率:
4.5kw,生产率5T/小时
2).CRG—05再生机
该机是再生系统的核心设备,通过离心作用使砂粒与砂粒,砂粒与反击圈撞击搓擦,从而达到脱膜的目的。
功率:
22kw,生产率5T/小时
3).S255固定式双臂混砂机
该混砂机具有混砂均匀,头尾砂采用特定的结构与控制达到无头尾砂,采用PC控制,优质隔膜泵流量准确,误差1.5%以内。
4).除尘器:
BD-120布袋除尘器,XLP9.4旋风除尘器
采用旋转反吹式既保证工艺微粉含量,又保证生产环境。
5).Z292振实台
6).振动输送机
7).电控系统
采用三菱公司程控器,全过程模拟显示,合资电器元件,以保证整个控制系统运行可靠。
6.方案布置见附图
7.设备清单见附表
8.人员配置:
20~25人。
9.预算
1).设备投资:
约70万元
2).人员工资:
约10万元
总计:
80万元
10.结果:
按年产量2000吨,5500元/吨计算,年产值1100万元,以15%的利润计算,年利润165万元。
四、A、B、C三方案比较
类别
A
(年产80万只)
B
(年产60万只)
C
(5吨树脂砂线)
厂房
新建面积1200米2
新建面积1200米2
不需新建厂房
原车间使用率
0
0
利用原造型车间
生产能力
8000吨普通铸件
6000吨普通铸件
2000吨高档铸件
年产值
2400万元
1800万元
1100万元
厂房造价
70万元
70万元
0
设备投入
393万元
315万元
约70万元
增收或节支
节约180万元
节约150万元
增收165万元
人员配置
减少人,费用节约30万元
减少人,费用节约30万元
增加20人,费用增加10万元
经济效益
210万元
180万元
155万元
附注
整个车间维修班8~10人
五、建议
(1)从自身劳动力素质不稳定看,技改起点不宜低,应基本与技术发展相吻合,吸取发达国家的经验,以设备求发展、保质量。
(2)从产品的档次来看,缸盖件技改重点应该是质量上档次、降成本,获取最大利润,技改时考虑以后的发展余地。
从目前的农机市场来看,价格竞争较激烈,市场容量短期内不宜过大,保持目前年生产60万只较合理,这样经营压力小,市场推广费用低,可能为合理的经济规模。
(3)根据我们近十年来为铸造企业改造的经验来看,一般较好的企业对质量控制较严,且最近几年都已经生产高品位铸件。
(4)新工艺、新产品永远都是企业获取利润的发展力,对我国目前铸造厂来讲,树脂砂工艺向以后发展是一种必然趋势,但同时须考虑市场开发。
(5)改造时须考虑环保因素,未来我国这方面必将是很严格的。
(6)尽快发展新产品尤其是高档铸件,或出口铸件、目前这类铸件形势看好。
在工艺上采用自硬树脂砂工艺投资一条小型树脂砂线,年产铸件2000T左右,这一工艺投入能为企业发展开拓出一条新路,采用多条腿走路。
目前河南、河北、山西、江苏的苏南发展较快,且形势都较好。
树脂砂全线(简易型)投入约70万元。
综上所述,新建一15米×60米机械化造型车
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 机械厂 铸造 车间 改造 可行性 分析
![提示](https://static.bdocx.com/images/bang_tan.gif)