年产200万件汽车铝合金轮毂生产线建设项目可研报告(编辑修改稿)

年产200万件汽车铝合金轮毂生产线建设项目可研报告(编辑修改稿)内容摘要：

种形式，共同特点是：除金属模具外，还要有突模冲头、模具顶出杆，一般要在冲头上施加 700kg 左右的压力进行铸造，铸件表面光洁、金相组织、各种机械性能接近于锻件，不需复杂的表面加工就可以镀铬，镀铬成本较低、镀铬增加重量少 日本宇部汽车零件（ UBE）应用较成熟 锻造 一般指热模锻。 产品质量最好，有高密度的金相组织和良好的机械性能，重量最轻、表面最光洁、成本远高于铸造。 一般适用于大型车轮制造。 可锻造出花纹和图案。 另外，还有铸造锻造法和半固态锻造工艺正在发展中 美国铝业公司应用较早，也有多家日本公司采用，较成熟 组装 一般铸造或锻造轮辐，轮辋用成型卷材卷制，然后将轮辐、轮辋焊接成车轮，可大大减轻重量；工艺较复杂 美国海斯一莱莫斯公司应用较成熟 14 车轮的生产流程 汽车铝轮毂的最主要的生产工艺流程是：熔化 → 精炼 → 材料检验 → 低压铸 造 →x 射线探伤→ 热处理 → 机械加工 → 动平衡检验 → 气密性检验 → 涂装。 （ 1） 熔化 将原材料铝锭（ A356）经过熔炼设备，合格的铝水必须经过抽样成型后放到光谱仪（ Spectrumeter）里检查成分，只有成分符合标准才允许转下一工序。 熔炼 1 熔炼 2 铝水 光谱仪 轮毂铝合金的熔化设备，按炉型分为塔式炉、感应炉、倾转炉、固定炉，按能源形式分为柴油、天然气、煤制气、电能。 塔式炉熔化速度快、烧损少、能耗低；感应炉熔化速度快、合金成分均匀、生产环境好；倾转炉可以配料也可以做保温炉使用、使用安全 、维护方便；固定炉可以配料也可以做保温炉使用、使用和维护简便；燃油热值高、熔化效率高、使用维护方便，燃气生产环境好、清洁、使用维护方低煤制气经济实惠，电能容易控制、生产环境好。 其中以燃油或燃气的塔式快速熔化炉为佳，同时配以铝屑熔化室使用更加方便，是主选设备。 熔化设备的关键在于炉温的控制，由于需要现场制造，故以国产为宜，而且，施工维护便利。 由于轮毂铝合金对 Fe(铁 )含量要求严格 ( 0、 12％ )，因此炉衬必须采用非金属材料制作，配料时选用高牌号的纯铝，回炉料的比例要严格控制。 国内已有少数厂家采购生产用液态铝合金 ，并将液态铝合金直接运送到生产现场，采用液态铝合金直接铸造铝轮毂这种工艺方式，大大减少了原材料熔化时的烧损及二次熔化时能源的消耗，是铝轮毂制造技术发展的新方向。 15 （ 2） 精炼 铝液的精炼方法有气体法和熔剂法，处理方式有通入管路法、钟罩压人法、精炼机等。 铝液精炼的设备，按形式分为固定式、移动式、吊装式、简易通管式，按精炼介质分为单一气体、双气体、气体加熔剂。 固定式的设备运行平稳、可靠、精炼效果好，移动式的则使用灵活、方便，吊装式的使用方便，简易通管式的使用简单。 为了提高精炼效果，避免对环境的污染，以采用双气体的固定式 精炼机的使用效果最好，是主选设备，该精炼设备的关键在于控制系统的技术水平和设备的可靠性，进口和国产设备均可。 细化变质以采用杆状的 AITiB、 A1Sr 合金为佳，使用无污染的熔剂已成为精炼细化变质处理的发展方向；而采用热分析和密度当量仪进行精炼、细化、变质效果的炉前分析则是铝液快速分析技术发展的新趋势。 （ 3） 铸造 采取低压铸造方式，铝水在下，模具在上，用底压方式使铝水往上升，透过浇口铸造成形。 X 光检测（探伤检查）：检测铸件的缩松、气泡、渣滓等情况。 低压铸造 1 低压铸造 2 X 光探测仪 汽车铝轮毂的成形工艺分为金属型重力铸造、低压铸造、挤压铸造、锻造工艺、旋压工艺，低压铸造具有生产效率高、铸件组织致密、自动化程度高等特点，可满足汽车铝轮毂的需要，成为了近年来国际上的主流工艺。 国内汽车铝轮毂成形技术中，总产量的 85％以上是采用低压铸造工艺生产，其余采用金属型重力铸造、挤压铸造和锻造工艺技术生产。 低压铸造机的关键在于炉压的控制精度和设备的可靠性，国内厂家选用的低压铸造机以保温炉为熔池式的为 16 主，模具以四开模的形式为主，模具冷却是水气并用，由于铝轮毂正在朝大型化方向发展，因此设备的刚性一定要好， 并有足够的开合模的力量。 （ 4） x 射线探伤 铝轮毂 x 射线探伤设备采用的是工业实时成象系统，使用的 x 射线管为进口 160KVA 的金属管，能穿透 50mm 以上级的铝合金，并能清晰地观察到缩松、针孔等缺陷。 缺陷的识别有人工识别和程序自动识别等方式，并有图象处理和存储功能。 该设备有进口和国产，但国产设备在可靠性和自动识别程序的开发上尚存在较大的差距，无法与国外设备相媲美，因此此类设备以进口带自动识别功能的 x 射线探伤设备使用效果最好，是主选设备。 考虑到生产的自动化程度，在设备的进出口端要有输送料道系统，合格品与非合格品能够自动 分离，带有生产统计软件功能的设备是行业中的应用发展趋势。 （ 5） 热处理 热处理的目的是提高车轮的机械性能，即提高车轮的抗拉强度、延伸率和硬度。 热处理 机械性能 铝轮毂的热处理工艺为固熔加时效处理 (T6 处理 )，工艺要求炉温均匀性 177。 5 ℃。 热处理设备按炉型分为周期炉、连续炉，按能源形式分为天然气、电能。 轮毂在炉内的放置多采用料架，产品分开放置以防轮毂变形。 连续热处理炉按传动方式又分辊棒式、吊筐式、推盘式、步进式。 其中连续热处理炉的炉温均匀性好 (177。 3 ℃ )、产品质量好、生产效率高、节能， 是大批量生产的主选设备，而燃气吊筐式和无料筐式连续热处理炉是该类设备的发展方向。 小批量间歇式生产时可以使用周期炉。 由于连续热处理炉的生产量大，因此设备的可靠性和控制水平十分重要， 17 为了工艺的可追述性，要配备温度记录仪。 为方便操作，提高车间面积利用率，热处理生产线以 U 型布置或双层布置为佳。 该设备以国产为宜，施工维护便利。 （ 6） 机械加工 用数控车床对铸件毛坯进行机械加工，包括对轮辋、安装面、中心孔的加工；用加工中心加工螺栓孔、气门孔及装饰孔等。 径向 /横向跳动量测试：目的是检验车轮机加工的精确性，用以保证汽车行驶的安全 性和稳定性。 车轮平衡测试：目的是检测车轮的平衡性，用以保证汽车的平顺性。 三坐标测量：目的是检查 PCD 的位置度，以使车轮能准确地装在汽车上。 气密性试验：对每个车轮做气密检测，用以确保车轮装上轮胎后不漏气。 全尺寸检验：是用于检查新品是否符合客户图纸要求。 在铝轮毂的加工方面， 国内厂家一般是采用进口或国产的单轴立式或卧式数控机床，高精度 CNC 加工单元，切削液冷却，传统的加工顺序是在线外去除冒口，然后以毛坯外圆定位先车后钻，对于铝轮毂而言加工精度是足够的了。 为了减少加工工序、提高生产效率和加工精度，同时满足环保的 要求，新的技术是采用高精度 CNC 双轴立式加工单元，无切削液的干式加工 刀具微润滑空气冷却方式，加工顺序是先钻后车，以产品螺栓孔定位，车削转速至少2500r／ min，并将去冒口在钻床上完成，减少了钻冒口工序，是铝轮毂加工技术的新趋势。 （ 7） 气密性检验 铝轮毂气密性检验的方法有水压试验和氦气质谱漏气试验。 水压试验是在 0． 4MPa 的气压下保压 30s，通过目测观察水中铝轮毂漏气时的气泡来检验铝轮毂的漏气情况，这是国内绝大多数厂家选用的气密性检验方法，设备以国产为主。 新的气密性检验方法是采用氦气质谱漏气试验，该方法是 利用氦气质谱分析的原理，能够快速自动检测氦气的泄漏情况 (漏气速率 110～ Pacm ／ s)，考虑到生产的自动化程度，在设备的工件进出口端要有输送料道系统，合格品与非合格品能够自动分离，该技术是气密性检验技术的新趋势，设备以进口为佳。 （ 8） 涂装 表面处理也就是给每一个车轮穿上漂亮的外衣，并使车轮在恶劣的环境中工作不变色、不腐蚀、不老化。 涂装也就是最为常见喷漆工艺， Gacosia 产品全面采用德国涂装技术和设备，确保每一个车轮都完美无瑕。 电镀 ——经抛光、前处理、镀亚光镍、镀铜、镀半光镍、镀铬后，一个个时尚美丽的电 镀产品就面世了，电镀产品由于其特有的光泽，可以让座驾显得更加光彩夺目、奢华飘逸。 盐雾试验：对车轮成品做试验，看看是否脱漆和电镀不稳定，目的是考验车轮的抗腐蚀能力。 18 铝轮毂的外观式样有涂装、轮辐车亮面涂透明漆、抛光涂透明漆、电镀等，涂装的颜色有银灰色、运动银、细银、烟灰色、黑色等。 由于电镀工艺对环保的影响大，应用量正在逐步减少，涂装为主导工艺。 涂装是铝轮毂生产的最后一道工序，其目的是提高铝轮毂的耐腐蚀性和美感，为了确保涂装的质量，生产现场要求清洁无尘。 涂装的方法有手动喷和自动喷，手动喷涂的涂层厚度及喷涂质量不 易控制，自动喷涂可将涂层厚度的精度控制在 10gm、且均匀， __厚度可根据顾客的要求进行调节；喷枪有静电喷枪和空气喷枪，后者只适用于喷油漆；涂装的工艺流程是：预处理一喷底粉一喷色漆一喷透明粉，特殊的也有预处理一喷色漆一喷透明粉或预处理一喷透明粉，但后两种工艺涂层的耐腐蚀性不如前者。 目前采用的先进的工艺和设备是预处理一喷底粉一喷色漆一喷透明粉的涂装自动生产线。 先进的涂装自动生产线由表面预处理、烘干、静电粉末喷涂、喷漆、固化等组成，传输系统以地面链的方式将铝轮毂水平放置、铝轮毂可自转为好，并带有搬运机器人、粉末回 收系统、粉末更换系统和废水处理装置。 采用的自动化涂装工艺装备中，选用了静电喷枪和高速静电旋杯喷枪技术 (转速 2oooor／ min 以上 )、环保型无铬化预处理技术、喷粉技术、环保型水性漆技术， 由于生产线的生产效率高、节省涂料、对环保好，是铝轮毂涂装技术发展的新趋势，其中喷枪、处理剂、粉剂、水性漆以进口产品为佳，目前只有个别厂家在使用。 六、 项目规划、建筑面积及生产车间工艺技术设备方案 建设构想 本项目的建设原则如下： 第一期 ： 50 万 OEM市场 ， 表面处理设备一期一次实施；检测设备一期采购 高端 可靠性设备。 第二期 ： 200万 OEM、海外出口 市场。 项目组成内容 本铝轮毂项目由生产车间，质保体系，研发中心和铝切屑回收处理，动力站房及废水处理站等组成。 主要内容叙述如下： 生产车间设有铸造、热处理车间（承担铝合金锭熔化、变质、精炼铸造，成型毛坯固溶热处理，时效硬化、铸件清整及随线检测等生产任务）；机械加工车间（承担铝轮毂精加工及随线检测等生产任务）；涂装车间（承担精加工后的铝轮毂清洗、粉末涂装、色涂装、透明漆涂 19 装及随线检测等生产任务）。 质保体系除随线检测外，还承担成品入库前与人库后的成品检验和测试。 研发中心承担新产品和新模具的设计及开发等工作。 铝切屑处理车间承担收集机加工出来的铝切屑，经过焙烧烘干、打包后存放运出。 建筑面积 （ 1） 总图布置 本项目厂区的总平面布置原则是：联合厂房 30000 平方米，办公楼 1000 平方米，宿舍 1200平方米。 （ 2） .生产车间厂房组成 整个生产厂房由一座 整体 厂房组合而成，布置铸造及热处理。 北端布置机械加工、喷涂前处理和检测中心及产品包装铝屑处理 ,布置涂装及仓库。 生产厂房北侧顶端设置三层办公辅助楼，其中并布置部分检测设备仪器。 （ 3） 建筑面积 序号 建筑物名称 层数 建筑面积（ m178。 ） 1 整体联合厂房 30000 2 办公楼 一 1000 3 宿舍 三 1200 合计 65000 20 生产车间工艺技术设备方案 （ 1） 说明 前处理工艺中，对部分镜面车削的轮毂，需进行再次处理和粉末喷涂。 为满足不同产品的工艺要求，前处理中的清洗机设双钝化工位。 （ 2） 铸造及热处理车间 1)、车间任务及年生产纲领 年生产铝轮毂 200万件，全年合格铸件重量 15000 吨。 2)、生产组织和工作制度 铸造及热处理车间由熔炼、铸造、切边清整、固溶热处理、时效硬化处理和抛丸精整表面等工序组成。 铸造及热处理车间采 用四班三运转工作制生产，设备年时基数为 10560小时。 3)、铸件毛坯生产主要工艺说明 本铝轮毂项目采用铸造工艺生产铝轮毂铸件毛坯。 其工艺流程为采用铝合金锭进厂后，通过分光仪进行化学成份检查，合格铝锭送熔炼保温炉熔化后精炼，铝液经浇包注入铸造机铸造出成型轮毂毛坯。 经外观尺寸和铸肌检查、切边、整修及 X 光探伤检测后，合格铝合金轮毂毛坯再进行固溶热处理和人工时效硬化处理，最后经抛丸精整表面后送往机械加工车间。 4)、铸造及热处理车间拟引进的主要设备 a) 铸造机 根据生产纲领，拟引进 18台套铸造机。 生产效率 1012 只 /小时 台 b) 连续式天然气熔炼保温炉 根据生产纲领，拟引进 1 台套集熔化、精炼保温为一体的连续式天然气熔炼保温炉，每台套生产 3吨 /小时。 c) 剪边切冒口设备 根据生产纲领，拟购置 4 台套专用剪边切冒口设备，每台套生产效率 44 件 /小时。 d) 铸件抛丸机 根据生产纲领，拟购置 1 台连续式铸件抛丸机，每台生产效率 300件 /小时。 e) 单体式固溶化热处理炉及人工时效硬化处理炉。 根据生产纲领，拟引进单体固溶化热处理炉 6台套及人工时效硬化处理炉 3台套，生产效率 200 件 /小时。 5)、车间人员 21 铸造及热处理车间工人： 100 人。 6)、车间面积 ： 30000㎡ 铸造及热处理车间厂房。