當今,人們對汽車的要求越來越趨向于高性能、低污染、低能耗等方面。汽車降低能耗的途徑有兩個:一是改進動力系統;二是減輕汽車重量,即汽車輕量化。而實現輕量化有效的途徑便是改用輕質材料來制造汽車零部件。在20世紀70年,用鋁合金鑄件替鑄鐵是專業的選擇,“以鋁鐵”的口號一度盛行。當時的汽車制造業發現,在各種鋁合金鑄件中,壓鑄件應擺在最重要的位置。于是,采用鋁合金壓鑄件作為汽車重要的零部件的做法,風靡各國。
土建及公用配套
土建
1)建筑形式
根據壓鑄工藝的特點,目前國內的壓鑄車間的廠房建筑形式一般由混凝土、鋼混及全鋼結構等三種形式。早年壓鑄車間一般采用混凝土廠房,現在隨著防火涂料,防腐涂料的發展,以及業主對項目進度要求高等原因,制作簡單、建設周期短、造價相當等優點的全鋼結構廠房形式的壓鑄車間日益增多。
2)車間跨度、柱距與高度
近年來,隨著對各種汽車零部件的質量、尺寸與精度要求越來越高,因而對壓鑄機合模力的要求越來越大,壓鑄車間幾千噸的壓鑄機也比比皆是,從而對車間的有效面積要求也是越來越大。目前,壓鑄車間一般采用大跨度、大柱距的車間布局。一般2000t以上的壓鑄機所在跨要求24m跨度以上,而12m的柱距對于壓鑄車間用叉車進行運輸鋁液的操作模式有較大的靈活性。壓鑄車間的廠房高度根據壓鑄機的提升高度來決定,2000t級壓鑄機的大提升高度約為8m-9m,慮行車的安全間距,一般車間的軌高為11m左右。
3)地坪及荷載
壓鑄車間的地坪要求平整、耐磨,一般是250mm-300mm配筋混凝土地坪,上刷環氧樹脂地坪涂料。車間地坪除了模具堆放區的地坪載荷約為100kPa外,其余車間運輸通道的地坪載荷約為50kPa。
4)設備基礎
壓鑄車間壓鑄設備的基礎是極其重要的土建設計內容,關系到壓鑄機是否能夠順利安裝到位,正常生產。早期,國外引進的壓鑄機的設備基礎非常復雜,在壓鑄機的設備基礎塊上有幾十個預留孔(或預埋螺栓)和預埋板,尺寸精度都比較高,在土建施工過程中往往難以滿足要求,造成設備無法順利安裝,造成經濟損失。近年來,壓鑄機的基礎一般采用在鋼筋混凝土基礎內預埋幾根長條形H型鋼,用于設備的定位和安裝。其優點:
①施工精度容易保證;
②設備安裝方便。
5)氣樓和屋脊通風器
壓鑄車間屬于熱加工車間,壓鑄生產時產生的煙氣較多,土建設計中通常在壓鑄車間頂部設置通風氣樓,并在車間外墻設置進風百葉,通過自然通風的形式,改善壓鑄車間內的工作環境。近年來隨著鋼結構廠房的大量采用,越來越多的壓鑄車間屋面采用了屋脊通風器替了傳統的通風氣樓。
我國有色金屬壓鑄件之所以能夠有比國際水平更快的增長,主要得益于國際有色金屬壓鑄件產業向中國轉移和國內自身巨大的需求。此外,在我國有色金屬壓鑄件產品中,鋁合金壓鑄件占據主導地位,而鎂合金等壓鑄件才剛剛起步,不過發展前景廣闊,未來占比可望得到較大幅度的提高。
介紹特種壓力鑄造的特點,闡述汽車行業鋁合金壓鑄車間如何根據鑄件產品特性和產量進行壓力鑄造工藝參數的計算和設備的選用,在工程設計中車間工藝平面的布置,設計原則以及配套土建、公用設施等要求,供類似項目設計參。