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1、汽車制造業(yè)
(1)典型的跨國產(chǎn)業(yè)
做為各行各業(yè)的裝備、做為交通工具、做為家庭的耐用消費(fèi)品,汽車的歷史只有百年,但*現(xiàn)已擁有汽車6億輛以上,平均不到10人一輛汽車。美國等發(fā)達(dá)國家,更是乘著汽車輪子快速發(fā)展。突飛猛進(jìn)的信息技術(shù)讓世界步入了信息化時代,互相之間更緊密了,地球顯得小多了,經(jīng)濟(jì)化已不再是學(xué)者們的預(yù)言,而是現(xiàn)實(shí)。WTO給予化的經(jīng)濟(jì)往來以通行的"游戲"規(guī)劃,越來越多的國家感到,本國經(jīng)濟(jì)的狀況,與經(jīng)濟(jì)的景氣度息息相關(guān)。
幾年前的亞洲金融危機(jī),使多數(shù)國家受到波及。美國連續(xù)幾年的經(jīng)濟(jì)繁榮又使很多國家借勢發(fā)展,如今美國經(jīng)濟(jì)增長率明顯下降,其負(fù)面影響也將是性的。
做為典型的跨國產(chǎn)業(yè)-汽車制造業(yè);對經(jīng)濟(jì)化的形成發(fā)揮著重要作用。汽車業(yè)不僅大規(guī)模的進(jìn)行海外投資,近幾年更是跨國購并,強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合,屢見不鮮,紛紛組建跨國公司,如轟動的"戴姆勒----克萊斯勒"跨國公司就是幾年前應(yīng)運(yùn)而生的。組建跨國公司的目的就是為了實(shí)現(xiàn)資源共享、優(yōu)勢互補(bǔ)和低成本規(guī)模效應(yīng)。而當(dāng)美國經(jīng)濟(jì)漸入衰退之時,地處大洋彼岸德國的戴姆勒---克萊斯勒跨國公司總部也不得不宣布,今后三年內(nèi)裁員2.6萬人,跨國公司理所當(dāng)然地首先受到跨國影響。顯然,做為典型的跨國產(chǎn)業(yè),汽車制造的組織方式正在發(fā)生根本性變化。與汽車制造和銷售的化步伐相一致,汽車零部件的采購體系也在進(jìn)一步發(fā)展。面對日益發(fā)展的貿(mào)易和投資自由化形成的新的競爭形勢,脫離汽車工業(yè)分工的大格局,在封閉狀態(tài)下發(fā)展一國汽車工業(yè)很難有出路。技術(shù)引進(jìn)和堅持不懈的國產(chǎn)化努力,在國內(nèi)市場得到很好保護(hù)的情況下,可以發(fā)揮替代進(jìn)口的作用。但由于范圍規(guī)模經(jīng)濟(jì)的優(yōu)勢,無法在任何一個國家的內(nèi)部市場實(shí)現(xiàn)。因此,做為典型的跨國產(chǎn)業(yè),各國的汽車工業(yè)應(yīng)該盡可能溶入汽車工業(yè)的分工體系中,通過參與競爭而不斷提高競爭力。
(2)頗受矚目的中國汽車業(yè)
無論從經(jīng)濟(jì)化的趨勢,還是從汽車業(yè)是典型的跨國產(chǎn)業(yè)的特點(diǎn)來看,中國汽車業(yè)的生存與發(fā)展,同國內(nèi)外汽車需求市場和世界汽車發(fā)展的走向密不可分。
不論美國,還是歐盟,在我國入世的談判中,與中國的主要爭論的焦點(diǎn)之一就是有關(guān)汽車的條款。隨著汽車業(yè)大規(guī)模重組、兼并的繼續(xù),人們預(yù)計到2005年將形成5-6個跨國大集團(tuán)控制汽車業(yè)的格局。因此,發(fā)達(dá)國家把現(xiàn)在*剩下的zui大的汽車潛在市場-中國,視為他們汽車發(fā)展戰(zhàn)略的必爭之地,對中國汽車業(yè)頗為關(guān)注,他們通過直接投資和貿(mào)易來推行他們的競爭策略。
中國的汽車制造業(yè)從卡車起步。普檔的中重型卡車的規(guī)模已名列世界前幾名,且比較適于中國的國情需求。而轎車起步較晚,且規(guī)模不大,跨國公司看好的中國這個世界zui大的潛在汽車市場,所指的是中國的轎車市場,尤其是家庭用轎車市場,對于中國汽車業(yè)的卡車的比較優(yōu)勢,轎車的巨大市場潛力,國內(nèi)各界更是極為關(guān)心、關(guān)注。
汽車業(yè)的產(chǎn)業(yè)關(guān)聯(lián)度大,對經(jīng)濟(jì)的帶動性強(qiáng),對整個國民經(jīng)濟(jì)有波及效益和導(dǎo)向作用,頗受各方重視是必然的。
中國的卡車制造業(yè)有經(jīng)濟(jì)規(guī)模,有較完善的國內(nèi)市場營銷體系,只要堅持自主開放發(fā)展,中國的一汽、二汽有可能成為亞洲數(shù)一、數(shù)二的卡車制造商,,而轎車業(yè)的發(fā)展?jié)摿艽?,?jù)分析,我國的家庭年收入達(dá)8-10萬元以上時,家庭對轎車的需求會明顯增加。目前,全國年收入9萬元以上的家庭已達(dá)700萬戶左右,2005年將達(dá)4000萬戶以上。屆時,即使只有5%的家庭購車,一年的轎車需求量也將達(dá)到200萬臺。去年在全國七大城市進(jìn)行抽樣調(diào)查,約70%家庭表示今后五年有購車意向。2000年我國汽車總銷量為208萬輛,其中轎車只有61萬輛,約占汽車總銷量的30%,而發(fā)達(dá)國家的汽車總銷量中。70%以上為轎車。我國的轎車潛在需求量極大。
我國政府制定的第十個五年計劃中,已經(jīng)明確載明:要發(fā)展經(jīng)濟(jì)型轎車,支持重點(diǎn)改造汽車工業(yè),鼓勵轎車進(jìn)入家庭,要提高汽車及關(guān)鍵零部件的制造水平,要積極發(fā)展節(jié)能、低排放的車用發(fā)動機(jī)和混合動力系統(tǒng)。
當(dāng)然,如何促進(jìn)潛在的巨大市場成為現(xiàn)實(shí)的大市場,要靠長期的不懈努力,當(dāng)前正在大力規(guī)范汽車消費(fèi)環(huán)境和使用環(huán)境,而為了滿足不斷變化的對轎車的多樣化、個性化的需求,轎車制造企業(yè)也正在制定發(fā)展戰(zhàn)略和中長期規(guī)劃,進(jìn)一步擴(kuò)大戰(zhàn)略合作,加快開發(fā)符合中國的不同用戶的不同需求的各種轎車。包括卡車、轎車及其它乘用車、商用車在內(nèi)的整個中國汽車業(yè),在加入WTO、不再受政府格外保護(hù)之后,必將經(jīng)受汽車業(yè)這種跨國產(chǎn)業(yè)的激烈競爭和大規(guī)模重組的考驗(yàn),而成為汽車業(yè)的一部分,中國汽車業(yè)成為制造環(huán)節(jié)的強(qiáng)者是可能做到的,而在產(chǎn)品開發(fā)環(huán)節(jié)和營銷環(huán)節(jié)取得長足進(jìn)步則需要較長時間。
2、中國汽車鑄造業(yè)概況
(1)年輕的產(chǎn)業(yè)
從總體而言,作為有數(shù)千年鑄造歷史的鑄造古國,中國的汽車鑄造業(yè)卻只有四十幾年的歷史,如此年輕的中國汽車鑄造業(yè),基本上是在計劃經(jīng)濟(jì)體制下建立起來的隸屬主機(jī)廠的自給自足式的鑄造廠。這也是由于汽車工業(yè)本身就是中國的新興幼稚產(chǎn)業(yè),全社會能為汽車工業(yè)協(xié)作供貨的能力、水平,在當(dāng)時極為有限。因此,汽車鑄造廠當(dāng)年的"大而全,小而全",亦屬不得已而為之。汽車鑄件比傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的鑄件復(fù)雜,質(zhì)量要求較高,供貨節(jié)拍較快,因此,須采用具有一定水平的較高生產(chǎn)率的鑄造設(shè)備、設(shè)施,資金的投入也較高。但由于隸屬主機(jī)廠,又不是主機(jī)廠的主體專業(yè),所以,所能安排的實(shí)際投入又是很有限的。即使引進(jìn)了某些國外設(shè)備,也因資金有限只能引進(jìn)部分主要設(shè)備,而無能力引進(jìn)全套設(shè)備,從而導(dǎo)致了鑄造專業(yè)廠比同樣隸屬于主機(jī)廠的機(jī)械加工、裝配等專業(yè)廠的技術(shù)水平要落后,生產(chǎn)效率要低,往往成為制約主機(jī)?quot;瓶頸"。在艱難的渡過了起步階段之后,中國汽車鑄造業(yè)面臨其用戶-汽車業(yè)對鑄件的越來越高的要求,面臨社會對鑄造業(yè)越來越嚴(yán)的要求。為了實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略,必須使汽車達(dá)到節(jié)能、環(huán)保的目標(biāo)。因此,汽車要努力提高燃料的經(jīng)濟(jì)性,要嚴(yán)格控制排放。為達(dá)到這樣的目標(biāo),減輕汽車自重是重要措施,為使汽車減輕自重,便要求汽車鑄件必須輕量化、化。對汽車鑄件的輕量化、化的要求,給我國汽車鑄鐵件的鑄造工藝水平、設(shè)備與模具的水平和鑄造原、輔材料的水平的提高,形成了巨大的壓力。而我國汽車鋁鑄造,只是近幾年隨著轎車工業(yè)的興起才剛剛開始,汽車鎂鑄造幾乎要從零開始。足見我國汽車鑄造業(yè)壓力之大。另一方面,社會已經(jīng)再不能原諒鑄造業(yè)這個能源消耗大戶和污染大戶的放任自流。對資源的保護(hù),對環(huán)境的保護(hù)已是大家的共識。我國汽車鑄造業(yè)必須走、節(jié)能、節(jié)材、環(huán)保之路,走綠色鑄造之路,別無選擇。年輕的中國汽車鑄造業(yè)任重道遠(yuǎn)。
(2)幾種典型汽車鑄件
1)缸體
汽車上zui重要、zui復(fù)雜的鑄件位于汽車的心臟-發(fā)動機(jī)上。為防止汽車有"心臟病,發(fā)動機(jī)上的主要鑄件的質(zhì)量尢為重要。缸體便是發(fā)動機(jī)上zui大、zui復(fù)雜的鑄件,其壁厚zui薄處往往不到3mm,大多用高強(qiáng)度灰鑄鐵鑄造,也有用蠕墨鑄件的,由于汽車輕量化的進(jìn)展,采用鋁合金的也越來越多,國外有的汽車制造廠家甚至開始考慮用鎂合金鑄造缸體。生產(chǎn)缸體所用的鑄造方法因材質(zhì)不同,因各廠條件不同有多種選擇,包括濕砂造型中的氣沖造型,靜壓造型,高壓多觸頭造型、無箱擠壓造型、震壓造型等。對于鑄鋁缸體,則采用壓鑄、低壓鑄造,國外還采用消失模鑄造、擠壓鑄造(用鋁基復(fù)合材料的予嵌缸套),以及半固態(tài)鑄造等,還有采用砂型鑄造的(如DISA造型工藝)。
目前,對鑄件材質(zhì)的缸體而言,應(yīng)用zui廣的仍然是濕砂造型,尤其是氣流予緊實(shí)的靜壓或氣沖造型的出現(xiàn),更體現(xiàn)出很多*性-能耗低、噪音小、污染少、效率高、運(yùn)行可靠。近來,國外設(shè)備制造廠家對造型機(jī)又不斷改進(jìn),先后已出現(xiàn)氣沖加壓實(shí),氣流增益氣沖加壓實(shí),靜壓加壓實(shí)、主動多觸頭壓實(shí)、成型擠壓、壓實(shí)等改進(jìn)方式,使砂型硬度更加均勻化。隨著大功率半導(dǎo)體元器件及計算機(jī)、微電子技術(shù)的發(fā)展,采用電伺服系統(tǒng)代替造型線慣常所用的液壓,氣動驅(qū)動,使造型線節(jié)拍進(jìn)一步加快,并且運(yùn)行可靠性大大提高,同時明顯的簡化了液壓控制系統(tǒng),使維護(hù)保養(yǎng)工作量也相應(yīng)在減少。造型線采用雙筒式落砂機(jī),則可使鑄件和澆冒口在落砂的同時得到予清理。造型線的澆注往往制約全線的開動率,應(yīng)采用自動澆注設(shè)備。有的廠家采用氣壓澆包和接觸式澆注工藝,有利于節(jié)約鐵水,保證質(zhì)量和保護(hù)砂箱。澆注過程中采用隨流孕育的較多,有的采用型內(nèi)孕育與過濾相結(jié)合。
缸體是采用砂芯zui多的鑄件。除了水套砂芯薄而復(fù)雜,依各廠條件不同,分別采用冷芯盒制芯,熱芯盒制芯或殼芯制芯外,其它的砂芯-包括曲軸箱砂芯、缸筒與頂端砂芯、前、后端面砂芯等大多采用冷芯盒制芯,以保證尺寸精度和節(jié)能,冷芯盒應(yīng)用越來越廣泛。冷芯盒制芯以ISOCURE 三乙胺硬化法居多(新近,美國又開發(fā)出更先進(jìn)的ISOMAX),SO2法硬化有其優(yōu)點(diǎn)。而溫芯盒制芯法則是節(jié)能和環(huán)保兩種優(yōu)點(diǎn)兼而有之,加強(qiáng)制芯單元的密封和通風(fēng)很有必要。而開發(fā)和應(yīng)用無毒、無污染的環(huán)保型樹脂粘結(jié)劑則更顯重要。為提高鑄件內(nèi)表面質(zhì)量和內(nèi)腔清潔度,砂芯應(yīng)涂料。用水基涂料取代醇基涂料有利于防污染。涂料后采用微波烘干則節(jié)能、效率高。采用Key--core工藝,利用砂芯上開設(shè)的工藝孔,二次填砂固化,使多個砂芯組合為一個整體組合砂芯,然后整體涂料、烘干,這樣鑄件尺寸精度可大大提高,總體尺寸誤差可<0.3mm。采用計算機(jī)控制的"制芯中心"可使全部制芯過程實(shí)現(xiàn)自動化。缸體的砂芯甚多,為了減少芯砂對型砂性能的影響和加強(qiáng)環(huán)境保護(hù),應(yīng)大力推行芯砂再生回用,尤其采用熱法再生,可使石英砂經(jīng)焙燒相變后,高溫膨脹率大為下降,用這樣的再生砂來制芯,比新石英砂更能保證鑄件質(zhì)量,再生砂的使用也降低了生產(chǎn)成本。
缸體造型所用的型砂,其混砂設(shè)備有碾輪式、擺輪式、葉片式等混砂機(jī)。有的廠家采用雙盤碾輪式連續(xù)混砂機(jī),有的采用逆流轉(zhuǎn)子式混砂機(jī),混砂效率都較高,同時安裝有型砂性能在線控制儀來保證混砂質(zhì)量。在型砂系統(tǒng)中,尚有舊砂磁選設(shè)備,砂塊破碎設(shè)備和篩分設(shè)備及舊砂冷卻設(shè)備來保證回用舊砂的質(zhì)量。同時對新砂、煤粉、膨潤土等添加材料,準(zhǔn)確定量,按工藝確定的比例給料,并根據(jù)實(shí)時控制的數(shù)據(jù)隨時調(diào)整加水量,確保型砂性能。也有采用對全系統(tǒng)型砂的性能進(jìn)行閉環(huán)實(shí)時控制的或型砂質(zhì)量計算在線專家系統(tǒng)控制的。應(yīng)注意,型砂系統(tǒng)的型砂周轉(zhuǎn)量較大,惰性較強(qiáng),型砂性能的調(diào)整應(yīng)以趨勢來判斷,采用有預(yù)見性的調(diào)整措施,以保證型砂系統(tǒng)的質(zhì)量穩(wěn)定。為了環(huán)保,應(yīng)著手舊砂再生和廢砂的綜合利用。
對于鑄鐵材質(zhì)的缸體,所用的熔煉設(shè)備大多為沖于爐-感應(yīng)爐雙聯(lián)熔煉,也有采用感應(yīng)爐-感應(yīng)爐雙聯(lián)熔爐煉的。用電弧爐做為保溫爐的在減少,而變頻感應(yīng)爐作為保溫爐的在增加。為了節(jié)能和環(huán)保,沖天爐宜采用水冷熱風(fēng)除塵沖天爐,熱風(fēng)可能提高鐵水溫度與質(zhì)量及熔化率。用具有高發(fā)熱值的鑄造焦取代冶金焦對提高鐵水溫度,保證鐵水質(zhì)量,提高熔化效率是很必要的。爐料的予凈化處理是必須的。沖天爐的熔化過程控制可采用微機(jī)等散式控制系統(tǒng),沖天爐熔煉鐵水的檢測采用測溫儀、碳當(dāng)量檢測儀和化學(xué)成分直讀光譜儀等。清潔、長壽命的耐火材料有利于提高沖天爐爐襯壽命和環(huán)保。沖天爐熔煉的廢渣的綜合利用有利于減少排放污染。
缸體鑄件經(jīng)去除澆冒口后,在清理線上磨各面,然后經(jīng)鼠籠式拋丸室清理。對于多品種缸體宜采用夾持式拋丸清理機(jī)進(jìn)行拋丸。然后手工對缸體逐個精整及吹凈水套內(nèi)腔殘留物。經(jīng)尺寸檢查,氣密性試驗(yàn),銑加工定位點(diǎn)及終檢后進(jìn)行涂漆或其它防銹處理,成為用戶要求的合格缸體鑄件。
2)缸蓋
缸蓋也是汽車上既復(fù)雜又關(guān)鍵的鑄件,發(fā)動機(jī)的燃燒室、進(jìn)氣口、排氣口都位于缸蓋上。缸蓋的材質(zhì)可以是高強(qiáng)度灰鑄鐵或蠕墨鑄鐵,但應(yīng)用zui廣的還是鋁合金缸蓋,而鎂合金缸蓋在國外也開始使用。缸蓋的鑄造方法較多,諸如:砂型鑄造、金屬型重力鑄造、低壓鑄造,國外還包括消失模鑄造、壓鑄(采用Douler砂芯等)和新興的半固態(tài)鑄造等。
今以金屬型重力鑄造鋁缸蓋為例。缸蓋的外形皆由金屬模具形成,可采用計算機(jī)自動控制金屬模的模溫,部分內(nèi)腔由砂芯形成,砂芯的制造工藝與前述缸體的制芯過程基本相同,主要是芯砂粘結(jié)劑和砂芯涂料不同。
鋁合金熔化可采用反射爐,但氧化、吸氣嚴(yán)重,燒損大、溫度難控、浪費(fèi)能源、污染環(huán)境。采用感應(yīng)電爐時,鋁水在爐內(nèi)的翻騰有利于成份均勻化,但感應(yīng)爐磁場對測溫儀有干擾,感應(yīng)爐的維修較難。值得廣為采用的是連續(xù)燃?xì)鉅t,可實(shí)現(xiàn)爐料預(yù)熱,連續(xù)熔化、成份均勻、溫控制、節(jié)約能源,適于大量生產(chǎn)。應(yīng)注意爐料要潔凈,除用一般的鋁液精煉,變質(zhì)處理方法外,可采用鋁合金熔劑噴吹綜合處理裝置-使精煉、變質(zhì)、晶粒細(xì)化一步完成。缸蓋的傳統(tǒng)澆注方式為底注式,便于鋁液的平穩(wěn)充型?,F(xiàn)在多采用頂注式,與模具的冷卻系統(tǒng)相配合,更利于順序凝固的形成,從而顯著的提高鑄件的致密性。澆注過程中模具的的排氣要通暢,多采用自動澆注-包括單機(jī)式,雙機(jī)組式以及多機(jī)組直列式。而多工位轉(zhuǎn)盤式澆注機(jī)適合大批量生產(chǎn),但投資大。多機(jī)組旋轉(zhuǎn)式澆注機(jī)則投資較少。用長效鍶變質(zhì)劑時,采用定量保溫澆注爐效果更佳。鋁液質(zhì)量的現(xiàn)場檢驗(yàn)多采用測氫儀和直讀光譜儀等。金屬模具的維護(hù)保養(yǎng)很重要,可定期用噴射小顆粒干冰的方法來清除模具的積垢,此法簡便易行,不污染環(huán)境。
澆注后的鋁缸蓋鑄件在清理線上鋸掉澆、冒口、銑平面、經(jīng)滲漏試驗(yàn)后,往往經(jīng)粗加工和銑加工定位點(diǎn)之后再發(fā)往用戶。
采用低壓鑄造鋁缸蓋的廠家也比較多,而用電磁泵低壓鑄造工工藝,可改善鑄件材質(zhì)的金相組織和機(jī)械性能。
3)變速箱殼體
卡車變速箱殼體材質(zhì)多為灰鑄鐵,也有用蠕墨鑄鐵的。普遍采用砂型鑄造。而轎車變速箱殼體,則是典型的大型、復(fù)雜的薄壁殼體鑄件,材質(zhì)多為鋁合金,采用鎂合金的正在增加,一般都采用壓鑄工藝。為提高壓鑄件質(zhì)量,可采用低速中壓填充壓鑄,雙壓射沖頭壓鑄,真空壓鑄、加氧壓鑄等。壓鑄生產(chǎn)中的噴涂料、澆注和取件都是自動的,并且有校正壓鑄機(jī)和鑄件成形狀況的在線檢測裝置。
變速箱殼體所用鋁合金的熔化和精煉與前述的鋁缸蓋基本相同。壓射參數(shù)對壓鑄件氣孔的影響頗大,必須合理調(diào)整之。采用閉合壓射結(jié)束時間控制系統(tǒng)??蓪?shí)現(xiàn)無飛邊壓鑄。壓鑄件質(zhì)量的檢測可采用X光探傷,超聲波測試等。壓鑄模具的材料的延性和韌性對防止壓鑄模熱裂和龜裂十分重要。改善模具工作狀態(tài)良好的操作與保養(yǎng)都有助于延長壓鑄模的使用壽命。國外近來開發(fā)的半固態(tài)鎂合金壓射成型技術(shù),可使鎂合金充填平穩(wěn),不紊流,防止氫氣卷入,避免合金---鑄型間反應(yīng),是注塑成型與壓鑄成型的復(fù)合工藝。
4)進(jìn)氣歧管
進(jìn)氣歧管的不規(guī)則的變截面的進(jìn)氣道內(nèi)腔形狀一直是汽車鑄造業(yè)的難題。而近年來發(fā)動機(jī)電子噴射技術(shù)的發(fā)展,使進(jìn)氣岐管更加復(fù)雜。因此,很多廠家選擇消失模工藝作為進(jìn)氣歧管的鑄造方法是理所當(dāng)然的。卡車用的進(jìn)氣歧管多為灰鑄鐵,普遍用砂型鑄造。而轎車的進(jìn)氣歧管材質(zhì)為鋁合金,所采用的鑄造方法包括消失模鑄造、金屬型重力鑄造。
采用消失模工藝鑄造鋁進(jìn)氣歧管,其熔化及精煉過程與本文前述的缸蓋的鋁合金熔化及精煉一樣。要采用小粒徑的EPS珠粒,以保證予發(fā)泡和成型。成型模片的膠合必須按工藝規(guī)定進(jìn)行。裝配好的消失模模樣的涂料工藝很重要,要控制好涂料的性能和涂層厚度,這對澆注時模樣熱解產(chǎn)物的排除,對鋁液的充填速度和消失模鑄件的質(zhì)量至關(guān)重要。涂料烘干后的模樣經(jīng)填充干砂,震實(shí)后即可澆注。所獲得的消失模進(jìn)氣歧管鑄件在消除冒口之后,還應(yīng)做滲漏檢查,如有滲漏,可按合同規(guī)定進(jìn)行浸滲補(bǔ)漏。
5)排氣歧管
由于汽車發(fā)動機(jī)的排氣溫度較高,因此,排氣歧管材質(zhì)基本上是灰鑄鐵、球墨鑄鐵或或蠕墨鑄鐵。排氣歧管也是形狀較復(fù)雜的薄壁鑄件。多為砂型鑄造,也有采用消失模鑄造的。今以球墨鑄鐵材質(zhì)的砂型鑄造的排氣歧管為例。其造型與制芯過程與前面所說的缸體造型、制芯工藝基本相同。
在球鐵熔化方面,很多廠家采用沖天爐-感應(yīng)爐雙聯(lián)熔煉。為保證球鐵質(zhì)量,除了采用球鐵用生鐵、采用鑄造焦之外,還應(yīng)對沖天爐的出爐鐵水進(jìn)行脫硫處理,多采用氮?dú)舛嗫兹状得摿虬B續(xù)脫硫,采用抗潮、防爆的顆粒狀脫硫劑。球化處理多為蓋包法,近來已將冶金行業(yè)的包芯線法引入鑄造業(yè)作為球化處理工藝。這對提高球化合金的吸收率、穩(wěn)定球化質(zhì)量,降低成本、減少環(huán)境污染都是有利的。孕育方式則以隨流孕育居多,也有采用型內(nèi)球化和型內(nèi)孕育的,還有采用珠粒狀球化劑的,可延長球化劑失效時間,并可隨時補(bǔ)加球化劑,以保證鐵水的球化狀態(tài)。國外還有采用脫硫-球化-孕育一次完成的新工藝,可減少鎂和孕育的消耗,提高球化率、節(jié)能。爐前的碳當(dāng)量檢測,快速碳、硫測定和快速金相分析對控制球鐵鐵水質(zhì)量是很重要的。
排氣歧管為鑄態(tài)球墨鑄鐵件,無需熱處理,對球鐵鑄件的球化率的檢測,可采用超聲波法。
由于蠕墨鑄鐵有良好的耐熱疲勞性,因此很適于生產(chǎn)排氣歧管。嚴(yán)格的化學(xué)成分控制和良好的蠕化劑,是穩(wěn)定生產(chǎn)蠕鐵鑄件的關(guān)鍵。
6)曲軸、凸輪軸
由軸、凸輪軸是典型的汽車軸類鑄件,屬既要求韌性、耐疲勞性、又要求在摩擦副部位的表面具有耐磨性的高速回轉(zhuǎn)運(yùn)動的厚斷面汽車鑄件。所用材質(zhì)多為球鐵。包括奧貝球鐵。凸輪軸材質(zhì)有時還用合金鑄鐵,激冷鑄鐵或合金鋼。所用造型方法,除了各種砂型鑄造方法外,采用殼型(包括鐵型覆砂)鑄造的很多。也有采用自硬砂造型和消失模鑄造的。
7)活塞
活塞頂部是發(fā)動機(jī)燃燒室的一部分,活塞的圓柱面通過活塞環(huán)緊貼缸筒內(nèi)壁做高速的往復(fù)運(yùn)動?;钊切纬砂l(fā)動機(jī)動力的關(guān)鍵汽車鑄件。其材質(zhì)為鋁合金,包括纖維增強(qiáng)復(fù)合材料鋁合金。鑄造方法包括金屬型重力鑄造、低壓鑄造、擠壓鑄造等
8)車輪輪轂
車轂是回轉(zhuǎn)運(yùn)動類的汽車鑄件,轎車車輪輪轂材質(zhì)為鋁合金。有幾種鑄造方法-低壓鑄造、擠壓鑄造(包括旋轉(zhuǎn)式垂直擠壓)、金屬型重力鑄造、差壓鑄造等。
當(dāng)然,汽車上的鑄件的種類很多,不一一列舉。近年來,國外很多種轎車鑄件開始采用鎂合金,以適應(yīng)汽車輕量化的要求。這些鎂合金鑄造包括:離合器外殼、變速箱外殼、變速箱上蓋、發(fā)動機(jī)罩蓋、方向盤骨架、座椅骨架、儀表盤骨架、車門內(nèi)板、輪輞、轉(zhuǎn)向支架、剎車支架、氣門支架等,甚至還有缸蓋和缸體。
3、方興未艾的鋁、鎂鑄造業(yè)
(1)汽車與鋁、鎂鑄件
對應(yīng)于百年歷史的世界汽車業(yè),中國的汽車業(yè)只有不到五十年的歷史,中國汽車業(yè)從卡車起步,并且至今仍以卡車為主。因此,中國的汽車鑄造業(yè)是以鑄鐵為主的。2000年汽車鑄鐵件產(chǎn)量約90萬噸(不*統(tǒng)計)無論是一汽、二汽,還是上汽、天汽、北汽、南汽等汽車企業(yè)集團(tuán),他們集團(tuán)內(nèi)所轄的鑄造廠多以鑄鐵廠為主,具有較多的鑄鐵件生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)。后來所建的鑄造廠,很多也是以鑄鐵廠為主,包括年產(chǎn)8.5萬噸鑄件的山西絳縣中美合資的鑄造有限公司,投資8000萬美元的江蘇鎮(zhèn)江中意合資華東(Teksid)鑄造中心-這個現(xiàn)代化的鑄造中心,只生產(chǎn)鑄鐵缸體,年生產(chǎn)能力100萬個發(fā)動機(jī)缸體鑄件。以鑄鐵為主是現(xiàn)階段中國汽車市場需求所決定的。而市場需求預(yù)測也表明,正像前邊對中國汽車業(yè)的分析所言,中國轎車的發(fā)展空間很大。而對轎車的低油耗和低排放的嚴(yán)格要求,必然使轎車必須更多的采用輕量化的鑄件(即鋁、鎂鑄件)。汽車自重每減少10%,其油耗可減少5.5%,排放可減少10%。如果一輛轎車自重減少120kg后,行駛5000公里,則由于油耗與排放減少所節(jié)省的費(fèi)用,就可相當(dāng)于又生產(chǎn)出一個鋁缸體,因此,中國汽車業(yè),尤其是轎車業(yè)的發(fā)展,必將導(dǎo)致鋁、鎂鑄件的與日俱增。
老牌的歐美汽車業(yè),隨著節(jié)能、環(huán)保要求的日益苛刻,近年來,鋁、鎂鑄件的需求量呈明顯上升之勢。如,近十年,美國汽車鋁鑄件增加1.7倍,據(jù)分析,美國汽車上的一些鑄鐵件將不斷被鑄鋁件所取代,如鋁缸蓋將從目前的80%增至2007年的95%,鋁缸輪體將從目前的25%增至2007年的60%。鋁車將從目前的50%增至2007年的70%。美國通用公司計劃從2000年至2005年,每年減少鑄鐵件20萬噸左右,而鋁缸蓋和鋁缸體則每年增加三倍。而且,不僅是轎車,大客車和輕型卡車上的鋁鑄件也在大幅度增加,歐洲的每車鋁鑄件1990年為55kg,2006年將達(dá)到90kg。意大利Teksid集團(tuán)在意大利本土的鋁鑄造廠,2000年僅消失模法生產(chǎn)的鋁缸蓋和鋁缸體就高達(dá)15000噸。
近幾年,轎車上鎂鑄件的應(yīng)用以每年20%的高速增長,AudiA6型轎車,每車鎂鑄件已達(dá)14. 2kg今后將增至80kg左右,美國通用和德國皮爾堡生產(chǎn)出了進(jìn)氣歧管鎂壓鑄件,雷諾公司已生產(chǎn)出鎂車輪鑄件,奧迪公司zui早將鎂鑄件用于儀表盤骨架,奔馳公司zui早將鎂壓鑄件用于座椅骨架,而方向盤zui早采用鎂鑄件的是意大利菲亞特公司。1998年,福特公司的P2000車型所用的車輪鎂壓鑄件重3.1kg,比鋼板沖壓車輪輕5kg左右。現(xiàn)在福特公司有六個鑄造廠為其供應(yīng)鎂鑄件,一年約12000噸,2004年將會達(dá)到45000噸。
鎂是目前工業(yè)中應(yīng)用的zui輕的金屬,比鋼鐵輕3/4。比鋁輕1/3,甚至比非金屬的塑料還輕1/5。鎂合金的比強(qiáng)度和比剛度高,優(yōu)于鋼和鋁合金,遠(yuǎn)高于工程塑料。鎂可由海水、鹽水及含鎂的礦物中提煉出來,資源豐富。汽車上已有60余種零件可采用鎂合金壓鑄件,包括儀表盤骨架、座椅骨架、方向盤、變速箱殼體、離合器外殼、缸蓋、進(jìn)氣歧管、車輪、車門框架等。美國福特公司正在研究用鎂合金生產(chǎn)缸體,大眾在巴西的汽車生產(chǎn)的"甲殼蟲"牌轎車,正在試用鎂合金缸體,化工專家也正在開發(fā)適用于鎂缸體的冷卻劑。
汽車鋁、鎂鑄件在汽車上應(yīng)用的增加,使汽車減重,從而減少油耗和排放的作用是顯而見的。此外,由于旋轉(zhuǎn)質(zhì)量的減少(如,車輪用鋁鑄件代替鋼材,用鎂鑄件代替鋁鑄件),還明顯有利于改善汽車的加速和減速性能。減重也有助于質(zhì)量的優(yōu)化分布,從而改善汽車的駕駛性和安全性,如減少車體前部的重量(如將前置發(fā)動機(jī)的缸體由鑄鐵件改為鑄鋁 件),則使轎車更易于駕駛;而減少上部的質(zhì)量(如將儀表盤骨架、方向盤由鋼件改為鎂鑄件),則由于轎車整車重心的降低而使汽車行駛更加穩(wěn)定、安全。鎂鑄件做成的儀表盤骨架、方向盤及座椅骨架等結(jié)構(gòu)件,由于有良好塑性、能量吸收性和沖擊抗力,可防止在碰撞的情況下,發(fā)生脆性斷裂,從而大大提高汽車的安全性能。鎂合金的優(yōu)良的吸震性能,使采用鎂鑄件的汽車大大改善了減震和降噪。
總之,鋁、鎂鑄件在汽車上的應(yīng)用,前景廣闊。
(2)我國汽車鋁、鎂鑄造業(yè)
與老牌汽車工業(yè)國相比,我國的汽車鋁、鎂鑄造業(yè)則是方興未艾-汽車鋁鑄造業(yè)起步時間不長,正在長足發(fā)展,汽車鎂鑄造業(yè)則剛剛興起,發(fā)展?jié)摿薮蟆鴥?nèi)生產(chǎn)鋁車輪鑄件的已有幾個廠家,而用金屬型重力鑄造、低壓鑄造等方法生產(chǎn)缸蓋等鋁鑄件的也有好幾家。但一些中外合資企業(yè)所生產(chǎn)的發(fā)動機(jī),至今尚有相當(dāng)一部分鋁鑄件(如缸蓋等),仍然是進(jìn)口的。不過,有些已開始國產(chǎn)化,有些正在準(zhǔn)備國產(chǎn)化,甚至轎車發(fā)動機(jī)鋁缸體也已開始國產(chǎn)化-2000年11月,廣州東風(fēng)本田發(fā)動機(jī)公司,建成了年產(chǎn)10萬件大型鑄件的鋁壓鑄車間,用2500噸壓鑄機(jī)成功生產(chǎn)出本田發(fā)動機(jī)鋁缸體。轎車變速箱外殼多為鋁壓鑄件。上海乾通汽車附件制造公司在我國率產(chǎn)出了轎車鎂合金變速箱外殼壓鑄件。目前,已有幾家汽車鑄造廠開始汽車鎂鑄件的前期開發(fā)工作。
盡管我國汽車鋁鑄造已有一定基礎(chǔ),但還應(yīng)大力提高企業(yè)的管理水平和員工素質(zhì),以進(jìn)一步提高汽車鋁鑄件質(zhì)量的一致性和穩(wěn)定性。應(yīng)注意提高凈化、精煉、細(xì)化、變質(zhì)等材質(zhì)質(zhì)量控制技術(shù),熔體實(shí)時測溫與控溫技術(shù),熔體成份快速檢測與調(diào)整、控制技術(shù),以進(jìn)一步提高鋁合金鑄件的材質(zhì)質(zhì)量。應(yīng)實(shí)施對壓鑄過程的工藝參數(shù)的實(shí)時監(jiān)控、跟蹤測試和自動反饋,以提高鋁壓鑄的工藝水平。在已經(jīng)開展鋁缸蓋等鑄件充填成形與凝固過程計算機(jī)模擬仿真分析與鑄件工藝優(yōu)化的同時還應(yīng)開展鑄造生產(chǎn)過程的仿真優(yōu)化。這樣不僅使鑄件工藝進(jìn)一步優(yōu)化,也優(yōu)化了鑄造企業(yè)的工藝流程,使企業(yè)效益和效率進(jìn)一步提高。鋁合金半固態(tài)鑄造法在發(fā)達(dá)國家發(fā)展很快,已經(jīng)在汽車鋁鑄件上應(yīng)用,我們基本上處在實(shí)驗(yàn)室階段,應(yīng)加速這一很有發(fā)展前途技術(shù)在我國的產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程。還應(yīng)注意擴(kuò)大廢舊鋁件、鋁料的回收利用,生產(chǎn)再生鋁比生產(chǎn)原生鋁能耗費(fèi)用可節(jié)省90%-95%,擴(kuò)大回收利用,無疑是降低鋁鑄造廠生產(chǎn)成本,充分利用不著資源的有效措施。另外,還應(yīng)提高機(jī)加工能力,使鋁鑄件毛坯經(jīng)加工后,成為汽車零件,提高附加值,這是提高企業(yè)效益的又一途徑。
由于汽車鎂鑄造在我國幾乎從零開始,所以,現(xiàn)在不像鑄鐵、鑄鋁那樣,尚沒有專業(yè)化的組織從事汽車鎂鑄造的開發(fā)、研究,因此,欲采用鎂鑄件的汽車制造廠家,幾乎不了解如何進(jìn)行鎂結(jié)構(gòu)件的設(shè)計,而欲生產(chǎn)汽車鎂鑄件的鑄造廠家,也沒有如何生產(chǎn)鎂鑄件的實(shí)踐知識和經(jīng)驗(yàn),所以,普遍地對現(xiàn)有條件下設(shè)計與鑄造鎂鑄件的興趣有限。只有環(huán)保法規(guī)(汽車尾氣排放法規(guī))的嚴(yán)格要求和燃油稅的開征,才能加速鎂鑄件在中國汽車上的廣泛應(yīng)用,當(dāng)然,一部分進(jìn)口件國產(chǎn)化時,如果原廠家堅持要求必須用鎂鑄件,不得選用鋁鑄件時,也是我國汽車采用鎂鑄件的動力之一。
我國的汽車鎂鑄造應(yīng)用研究與開發(fā)工作,應(yīng)利用信息技術(shù)的有利條件,從創(chuàng)建鎂合金的熱物理和機(jī)械性能數(shù)據(jù)庫開始,還要包括汽車鎂結(jié)構(gòu)件的壽命、設(shè)計、試驗(yàn)等方面的數(shù)據(jù)庫,要加速鎂合金汽車壓鑄件關(guān)鍵技術(shù)的研究,鎂合金壓鑄設(shè)備的研制,鎂合金鑄造工藝的優(yōu)化與檢測、控制技術(shù)的研究等,這些研究與開發(fā)工作,應(yīng)把原鎂生產(chǎn)企業(yè)、汽車鎂鑄造企業(yè)及鎂壓鑄設(shè)備制造商等聯(lián)合起來,并實(shí)行"產(chǎn)-學(xué)-研"結(jié)合,在一些領(lǐng)域還可以搞中外合作,從而加速把我國汽車鎂鑄造業(yè)搞上去,盡快把我國的鎂資源優(yōu)勢變成鎂鑄造優(yōu)勢。
我國鎂資源豐富,原鎂產(chǎn)量居世界*,由于國內(nèi)應(yīng)用開發(fā)滯后,所以我國生產(chǎn)的原鎂的80%以上做為初級原料產(chǎn)品出口(甚至遭到進(jìn)口國的反傾銷制裁)。我國的原鎂價格很低,這是我國汽車鎂鑄造業(yè)發(fā)展的有利條件。鎂的化學(xué)活性高,易發(fā)生電解腐蝕和微電池腐蝕,因此,應(yīng)嚴(yán)格控制鎂合金中雜質(zhì)和夾雜物含量,以提高鎂鑄件的耐蝕性。鎂在液態(tài)時,會劇烈氧化和燃燒,需加以屏蔽、保護(hù)。目前,正在開發(fā)的阻燃鎂合金,也是防止鎂合金液化、燃燒的有效途徑。鎂鑄件多采用壓鑄工藝,根據(jù)其壁厚,可分別采用熱室壓鑄或冷室壓鑄。真空壓鑄、充氧壓鑄則有助于提高鎂壓鑄件質(zhì)量。鋁合金的半固態(tài)觸變鑄造在發(fā)達(dá)國家已商業(yè)化,但對鎂合金尚無現(xiàn)成設(shè)備。觸變注射成形技術(shù)則是壓鑄與注塑工藝的復(fù)合,無需預(yù)制特殊的錠料,很適于鎂合金的半固態(tài)成形。
4.對加速我國汽車鋁、鎂鑄造業(yè)發(fā)展的思考
(1)關(guān)于大環(huán)境、大背景
汽車業(yè)做為一種典型的跨國產(chǎn)業(yè),受大環(huán)境、大背景的影響較大是不言而喻的。目前這種大環(huán)境、大背景的主要特點(diǎn)就是市場化、化、信息化和知識化。
1)市場化
九十年代以來,市場化愈來愈明顯,過去實(shí)行計劃經(jīng)濟(jì)的國家紛紛轉(zhuǎn)入市場經(jīng)濟(jì)。我國的汽車工業(yè),多年來一直是計劃*,受政府的保護(hù)也較多。而汽車鑄造業(yè)基本是汽車主機(jī)廠的一部分,更沒有進(jìn)入市場。隨著國企改革的深入,汽車鑄造業(yè)也必須順應(yīng)市場化的大趨勢,加速從計劃經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)軌出來,駛?cè)胧袌鼋?jīng)濟(jì)的軌道,把市場化做為我們汽車鑄造業(yè)振興的機(jī)遇,充分利用市場機(jī)制對生產(chǎn)力的推動作用和資源優(yōu)化配置作用,加速發(fā)展,不斷提高競爭力。在過去計劃經(jīng)濟(jì)時,靠政府定價,鑄件做為初級產(chǎn)品,附加值有限,而政府定價主要是著力于主機(jī)產(chǎn)品,主機(jī)廠把毛坯(鑄件)的廠內(nèi)計劃價定得很低,改革開放價格放開后,至今改變不大的一個主要原因是汽車鑄造遲遲未進(jìn)入市場。因此,汽車鑄造企業(yè)一定要進(jìn)入市場,成為自負(fù)盈虧的市場競爭的主體,否則不僅無法參與競爭,就是同國內(nèi)的民營企業(yè)也無力競爭。
2)化
在市場化的同時,經(jīng)濟(jì)化的風(fēng)暴席卷世界,汽車業(yè)更是*。做為國企的中國汽車業(yè),在艱難進(jìn)行從計劃經(jīng)濟(jì)向市場經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)軌的同時,又不得不與接軌。又轉(zhuǎn)軌,又接軌,難上加難,但必須接軌。只有與接軌,我們才能在經(jīng)濟(jì)化的過程中,不至于被淘汰,才能有機(jī)會參與化的角逐、合作和專業(yè)分工。正如有人分析這種經(jīng)濟(jì)化也是世界范圍產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)大規(guī)模調(diào)整的表現(xiàn)-"一方面是發(fā)達(dá)國家之間產(chǎn)業(yè)的水平分工和流動,完成以高新技術(shù)和高附加值為主導(dǎo)的產(chǎn)業(yè)升級,另一方面是傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)和高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)中勞動密集型生產(chǎn)環(huán)節(jié)、生產(chǎn)車間甚至整個工廠以及同類性質(zhì)的服務(wù)業(yè),從發(fā)達(dá)國家向條件適合的工資較低的發(fā)展中國家垂直轉(zhuǎn)移。而鑄造業(yè)作為傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)和勞動密集型產(chǎn)業(yè),勢必會由于中國加入WTO而溶入經(jīng)濟(jì)化這一潮流之中,并因此而享受發(fā)達(dá)國家鑄造產(chǎn)品進(jìn)出口關(guān)稅的zui惠國待遇,從而更加有利于中國鑄造產(chǎn)品的出口。而隨著鑄件出口的不斷擴(kuò)大,我們就可以在已進(jìn)入其汽車售后服務(wù)配件市場的基礎(chǔ)上,進(jìn)入其汽車OEM件市場;就可以在已進(jìn)入其一般汽車鑄件市場的基礎(chǔ)上,進(jìn)入復(fù)雜的高附加值汽車鑄件市場和經(jīng)過機(jī)械加工的汽車零件市場。
3)信息化
信息化不僅為經(jīng)濟(jì)化創(chuàng)造了有利條件,而且又加速了市場化和經(jīng)濟(jì)化的進(jìn)程,使我們的國有企業(yè),在轉(zhuǎn)入市場經(jīng)濟(jì)軌道又與接軌的同時,立即加速行駛,駛?cè)肟燔嚨溃@對歷史包袱沉重的國企無疑是更嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。但市場經(jīng)濟(jì)是"快魚吃慢魚",挑戰(zhàn)面前,我們只能加速提高自己,在信息化的有利大環(huán)境中,用信息技術(shù)使我們鑄造這一傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)力爭實(shí)現(xiàn)跨越式的發(fā)展。
4)知識化
如果說,信息化為我們實(shí)現(xiàn)跨越式的快速發(fā)展創(chuàng)造了條件,那么,知識化則會使我們獲得知識驅(qū)動而實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)高新技術(shù)化?,F(xiàn)今,知識已經(jīng)成為競爭力的重要因素,技術(shù)創(chuàng)新是汽車鑄造業(yè)發(fā)展的強(qiáng)大推動力,我們汽車鑄造業(yè)必須堅持技術(shù)和管理不斷更新,走高新技術(shù)化之路,才能應(yīng)對經(jīng)濟(jì)化帶來的愈來愈激烈的國內(nèi)外市場的競爭,才能在競爭中實(shí)現(xiàn)新的發(fā)展。
(2)關(guān)于汽車鑄造企業(yè)
在市場化、化、信息化、知識化的大環(huán)境、大背景下,我們的汽車鑄造企業(yè)必須加速企業(yè)的組織結(jié)構(gòu)、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、技術(shù)結(jié)構(gòu)和市場結(jié)構(gòu)等的調(diào)整。
1)組織結(jié)構(gòu)調(diào)整
鑄造的發(fā)展,并不*依賴技術(shù)進(jìn)步,企業(yè)的組織和制度創(chuàng)新,可有效的解決制約發(fā)展的機(jī)制和制度層面的問題。企業(yè)不在于大,不在于全,而在于精,在于對市場的響應(yīng)能力,在于盈利能力。要進(jìn)一步提高鑄造企業(yè)的專業(yè)化水平,同一個企業(yè)不要什么都做,汽車是大量流水生產(chǎn)方式的產(chǎn)業(yè),汽車鑄件的同一品種的批量很大。因此,同一個鑄造企業(yè)要盡力生產(chǎn)相同材質(zhì)的、鑄件大小和壁厚相近的、復(fù)雜程度差不多的同系列鑄件,這樣可使批量進(jìn)一步增大,提高規(guī)模效益,同時使原材料、生產(chǎn)過程的管理難度減小,質(zhì)量保證能力提高,企業(yè)的效率和效益水平也相應(yīng)提高。隨著企業(yè)股份制改造,多種資本的融入,必將使鑄造企業(yè)的組織機(jī)構(gòu)更為優(yōu)化。通過組織結(jié)構(gòu)調(diào)整,有利于管理過程優(yōu)化和資源配置優(yōu)化,促進(jìn)創(chuàng)新機(jī)制的形成,有利于人力資源的開發(fā),有利于創(chuàng)新的發(fā)揮,從而加速企業(yè)的整體優(yōu)化。
2)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)整
應(yīng)提高復(fù)雜鑄件、高技術(shù)含量、高附加值鑄件的比例,使企業(yè)效益提高。應(yīng)發(fā)展鑄件毛坯的深加工,使鑄件經(jīng)機(jī)械加工后成為汽車零件產(chǎn)品,從而提高附加值。應(yīng)著力于發(fā)展本企業(yè)的拳頭產(chǎn)品,力爭成為產(chǎn)品,為企業(yè)增加無形資產(chǎn)。在搞好鑄件實(shí)物產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)整的同時,還應(yīng)提高售后服務(wù)水平,要把服務(wù)看成是產(chǎn)品的一部分,服務(wù)也是一種產(chǎn)品。要把質(zhì)量的觀念從鑄件實(shí)物的各種指標(biāo)擴(kuò)展為用戶的滿意度-這是包括實(shí)物質(zhì)量、服務(wù)質(zhì)量、價格和交貨期的綜合體現(xiàn)。一般認(rèn)為我國的鑄件價格具有市競爭力,因?yàn)槲覀兊膭趧?wù)成本低的優(yōu)勢大打折扣,但這方面的潛力要挖掘。隨著原材料廠家裝備的改善,質(zhì)量水平的穩(wěn)定提高,隨著勞動報酬和社會保障水平的改善,隨著環(huán)保投入的增加等等,我們鑄件價格低的競爭力必將愛到影響,在產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)整過程中不可忽視這些問題。
3)技術(shù)結(jié)構(gòu)調(diào)整
要用高新技術(shù)改造傳統(tǒng)的鑄造技術(shù),吸納各種適用的先進(jìn)技術(shù)來提高汽車鑄造企業(yè)的競爭實(shí)力,更有效的利用資源、節(jié)約能源、節(jié)約原材料,對環(huán)境友善。諸如,采用、節(jié)能的熔煉設(shè)備,采用清潔、環(huán)保型的精煉技術(shù),發(fā)展可回收技術(shù),充分利用廢鑄件、廢料。在鋁、鎂鑄件的新品開發(fā)和試制階段,要采用先進(jìn)的并行開發(fā)技術(shù)、計算機(jī)輔助設(shè)計、工藝模擬優(yōu)化技術(shù)、快速樣件試制技術(shù)和快速模具制造技術(shù)等,要建立企業(yè)的管理信息系統(tǒng),采用ERP等先進(jìn)的管理技術(shù)……,使我們的汽車鋁、鎂鑄造企業(yè)成為、柔性、潔凈,不斷提高市場爭力的現(xiàn)代企業(yè)。
4)市場結(jié)構(gòu)調(diào)整
國外大的汽車制造公司愈來愈傾向于外購鑄件,原來依附于大汽車廠的鑄造廠已變成獨(dú)立的、專業(yè)化的鑄造企業(yè)。我們尚處于經(jīng)濟(jì)的轉(zhuǎn)型期,自給自足,只為主機(jī)廠生產(chǎn)鑄件的廠家仍然不少。因此,必須加速市場結(jié)構(gòu)調(diào)整,汽車鑄造企業(yè)不能再依附于大汽車廠,要面向市場需求,成為獨(dú)立的商品鑄件制造商、供應(yīng)商,不僅面向國內(nèi)市場,而且面向市場。目前,我國的汽車鋁、鎂鑄件的市場覆蓋面過窄,據(jù)不*統(tǒng)計,2000年我國汽車鋁鑄件約10萬噸(本文所談汽車鑄件,未包括每年200多萬臺的農(nóng)用車,1000多萬臺的摩托車和大量的售后服務(wù)用汽車配件所需的鑄件),2000年我國汽車鎂鑄件的產(chǎn)量就更少得可憐。隨著汽車輕量化,隨著轎車銷量的不斷擴(kuò)大,隨著出口汽車零部件(包括汽車鑄件)的增加,隨著市場結(jié)構(gòu)的調(diào)整,我國汽車鋁、鎂鑄件的產(chǎn)銷量必將大幅度提高。
(3)關(guān)于汽車鋁、鎂鑄件
汽車鑄件企業(yè)的結(jié)構(gòu),一方面是在市場化、化、信息化、知識化的大環(huán)境、大背景下,企業(yè)能得以生存和提升競爭力所必須的,另一方面也是使企業(yè)能更好地生產(chǎn)出當(dāng)今汽車節(jié)能、環(huán)保、舒適、安全所需求的高水平的鋁、鎂汽車鑄件。這類高水平的汽車鋁、鎂鑄件的特點(diǎn),可以概括為輕量化、化、強(qiáng)韌化和復(fù)合化。
輕量化的實(shí)現(xiàn),首先是輕質(zhì)材料取代較重的材料,因此汽車上的鑄鐵件,部分鋼件正越來越被較輕的鋁、鎂鑄件所取代,鎂鑄件還取代部分鋁鑄件,甚至個別塑料件,因?yàn)殒V更輕。輕量化實(shí)現(xiàn)的另一途徑就是減少鑄件的壁厚,國外汽車鋁鑄件壁厚通常2.5-3.5mm,zui薄處可達(dá)1mm,而用觸變注射成形法生產(chǎn)的鎂鑄件壁厚可達(dá)0.5mm。輕量化鋁鑄件,尤其鎂鑄件的開發(fā),是我們汽車鑄造業(yè)的薄弱環(huán)節(jié)。目前采用跟蹤發(fā)展的辦法-因?yàn)檗I車基本是外國品牌的,外國用鋁鑄件,我們就用鋁鑄件,他們用鎂,我們亦用鎂鑄件,逐漸過渡到聯(lián)合開發(fā)和自主開發(fā)。對于我們來說,鋁、鎂鑄件,尤其是鎂鑄件的開發(fā),不僅是鑄件產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、性能、功能的開發(fā),而且涉及鎂鑄件所需的相應(yīng)的新的原、輔材料的開發(fā),模具與設(shè)備、檢測儀器的開發(fā)等。
化不僅是為了保證薄壁鑄件的實(shí)現(xiàn),而且也是使鋁、鎂鑄件盡可能接近或達(dá)到產(chǎn)品的zui終形狀和尺寸要求,從而減少機(jī)械加工的費(fèi)用。為此,要一改串行的新產(chǎn)品生產(chǎn)準(zhǔn)備流程,從新產(chǎn)品開發(fā)階段就融入鑄造工藝的考慮,并采用CAE優(yōu)化鑄造工工藝,再將帶有鑄造工藝的CAD的三維數(shù)據(jù)直接做為CAM數(shù)控加工的依據(jù),以確保模具的精度,從面保證鑄件的化。
強(qiáng)韌化是對鑄件材質(zhì)的要求,沒有強(qiáng)韌化,薄壁的鑄件怎能保證使用性能,怎能保證汽車的安全!習(xí)慣上,人們對鑄件的形狀、尺寸的度較重視,但對摸不著、看不見的鑄件內(nèi)在質(zhì)量-材質(zhì)的性能,重視不夠,尤其對鑄件材質(zhì)性能的實(shí)現(xiàn)過程缺乏系統(tǒng)的研究,這是比鑄件成形過程更復(fù)雜的過程(包括冶金過程),對這一過程的控制則更復(fù)雜,不確定因素也較多。原、輔材料的質(zhì)量、熔煉工藝、鑄造工藝、模具溫度等都對鑄件的內(nèi)在質(zhì)量產(chǎn)生影響,應(yīng)予嚴(yán)格控制。
復(fù)合化是從不同角度來說的。大家對鋁基增強(qiáng)復(fù)合材料較熟悉。對于在鋁缸體澆注前,預(yù)嵌缸套而實(shí)現(xiàn)的復(fù)合工藝也較了解。而將多個零件復(fù)合為一件(如42個鋼件焊接組成的儀表盤骨架經(jīng)改進(jìn)設(shè)計,復(fù)合為一個鎂壓鑄件)也是一種復(fù)合化。將傳統(tǒng)的單一液態(tài)壓鑄發(fā)展為液一固相復(fù)合存在的半固態(tài)壓鑄則是壓鑄合金狀態(tài)的復(fù)合化,而觸變注射成形技術(shù)則是壓鑄與注塑工藝的復(fù)合化……,這種種復(fù)合化的特點(diǎn),有效地推進(jìn)了鋁、鎂汽車鑄件的擴(kuò)大應(yīng)用。
為了充分發(fā)揮鋁、鎂鑄件的特點(diǎn)和優(yōu)良性能,必須將從產(chǎn)品開發(fā)到鑄件生產(chǎn),直至送達(dá)用戶的整個過程,都納入全面的質(zhì)量保證體系之中,這樣才能保證生產(chǎn)出用戶滿意的鋁、鎂汽車鑄件。
(4)展望-任重道遠(yuǎn)
在"四化"的大環(huán)境、大背景下,為了使我們汽車鋁、鎂鑄造業(yè)長期繁榮,我們還應(yīng)著重搞好四方面的結(jié)合:
1)管理和信息技術(shù)結(jié)合
在充分利用企業(yè)的傳統(tǒng)資源的同時,真正把信息做為價值的資源充分利用,使企業(yè)不僅研(研發(fā))、供、產(chǎn)、銷四肢發(fā)達(dá),而且神經(jīng)系統(tǒng)(管理信息系統(tǒng))健全,使鑄造企業(yè)內(nèi)部逐漸形成集成的電子信息化的先進(jìn)的技術(shù)開發(fā)環(huán)境和現(xiàn)代企業(yè)管理環(huán)境,從面能夠 有效的在企業(yè)內(nèi)部的不同領(lǐng)域之間,平衡有限的資源,也就是說把企業(yè)的主要資源(六M:man, machine, metiral, manufacture, money, market)都以信息的形式體現(xiàn)出來,通過信息集成,對各種資源進(jìn)行周密計劃,運(yùn)用,并爭取借鑒和利用合作伙伴和供應(yīng)商的核心能力,也就是說,對企業(yè)的業(yè)務(wù)和信息流程重組、再造,將合作伙伴、供應(yīng)商和本企業(yè)的信息集成起來,從而增強(qiáng)企業(yè)的控制力,提高企業(yè)對市場的快速反應(yīng)能力,實(shí)現(xiàn)以的方式、zui快的速度,提升鑄造企業(yè)的市場競爭力。
2)科學(xué)和管理藝術(shù)結(jié)合
無論從鑄造與宏觀環(huán)境的,還是鑄造企業(yè)自身的微觀遠(yuǎn)行,這都是一個諸多不確定性因素影響的動態(tài)過程,單靠人的經(jīng)驗(yàn)和管理藝術(shù)或固定程序來管理,是不可能對現(xiàn)場的不斷變化和市場的變化做出迅速正確的反應(yīng)的,必須憑藉科學(xué)的方法-比如,用虛擬技術(shù)對現(xiàn)場過程模擬、優(yōu)化,以提高對現(xiàn)場的控制水平,比如,采用模糊理論、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、不確定性管理等現(xiàn)代管理方法,來提高科學(xué)決策水平,從而正確的從宏觀上把握和科學(xué)的在微觀上運(yùn)作這一復(fù)雜的不斷變化著的鑄造大系統(tǒng)。技術(shù)的革新也要與相應(yīng)的企業(yè)組織和管理方法的科學(xué)變革相結(jié)合,才能zui大限度地發(fā)揮作用?;诙鴮κ聞?wù)處理的按順序邏輯來處理事件的管理方法,不能對無法預(yù)料的事件和變化作出快速反應(yīng),因此,必須實(shí)施變化管理。企業(yè)的高層管理者還要根據(jù)趨勢預(yù)測和戰(zhàn)略分析,搞好風(fēng)險管理和戰(zhàn)略管理,要追求降低管理成本和不斷提高管理效率。
3)專業(yè)化和系統(tǒng)集成結(jié)合
人們往往對各自領(lǐng)域的深鉆較重視,強(qiáng)調(diào)高度的專業(yè)化,但計劃經(jīng)濟(jì)時?quot;大而全"、"小而全"的觀念仍然影響很大,至今在鑄造廠與主機(jī)廠的關(guān)系方面,在鑄造模具制造方面,在技術(shù)與管理咨詢方面……專業(yè)化的程度遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。美國的三大汽車公司的汽車設(shè)計水平、汽車制造水平都是很高的,但他們不主張零部件都有要自己制造才好,他們從墨西哥的鑄造廠訂貨大量的汽車鑄件,歐洲的奔、寶馬、大眾、菲亞特等公司,日本的豐田公司等也都愈來愈傾向于外購汽車鑄件。汽車零部件制造商(包括汽車鑄造廠)已經(jīng)不再是附屬于某家汽車公司,而是面向市場的獨(dú)立供應(yīng)商。我們在追求這種高度專業(yè)化的同時,還要重視各領(lǐng)域之間的和高度集成。由于傳統(tǒng)的管理客體主要集中在對物質(zhì)資源的管理上,并且大多局限于有形物質(zhì)資源的框架,因而缺乏對管理資源的總體、動態(tài)和系統(tǒng)的規(guī)劃、整合與利用。我們既要搞好企業(yè)的各個方面管理,單項(xiàng)的突破也是重要的,但同時更要搞好覆蓋企業(yè)全部的、全過程的、高度整合、集成的管理,也就是說,系統(tǒng)的、整體的提高比單項(xiàng)突破更重要。這樣才能避?quot;一盤散砂",而形成整體的功能。鑄造企業(yè)在成為獨(dú)立供應(yīng)商之后,不要滿足于單純的商品鑄件水平,要不斷提高附加值。比如,生產(chǎn)鎂合金儀表盤骨架的鑄造廠,要努力發(fā)展成具有精干的汽車零部件產(chǎn)品設(shè)計人員,掌握相關(guān)的專業(yè)技術(shù),有必要的試驗(yàn)檢測設(shè)施,從而可以完成整個儀表盤總成的一整套工作,也就是從單純商品鑄件走向集成的模塊式供貨,從而大大提高附加值和鑄造企業(yè)效益。總這,推進(jìn)專業(yè)化與系統(tǒng)集成方面的有效結(jié)合,將會使汽車鋁、鎂鑄造企業(yè)不斷拓展的空間。
4)競爭與合作結(jié)合
通過技術(shù)創(chuàng)新、管理創(chuàng)新,不斷提升企業(yè)的核心競爭力是不言而喻的。但汽車鑄造業(yè)是大企業(yè)、小企業(yè)共同的事業(yè),想壟斷是不可能的,各企業(yè)之間不只是只有競爭,同時在一些領(lǐng)域也有合作。如美國正在實(shí)施的PNGV計劃(新一代汽車合作伙伴計劃),通用、福特和戴姆勒-克萊斯勒公司,美國的若干國家實(shí)驗(yàn)室、一些大學(xué)、一些鑄造廠工業(yè)協(xié)會等就能聯(lián)合起來,共同解決資金、生產(chǎn)資料和技術(shù)等問題,來實(shí)現(xiàn)新一代汽車對節(jié)能、環(huán)保等方面的更嚴(yán)格的要求,當(dāng)然,合作的成果將是共享的。歐洲的為期三年的MADICA項(xiàng)目(Magnesium Die Casting),有44家企業(yè),5所大學(xué)及研究所參加,共投資2500余萬馬克,旨在解決鎂及鎂合金生產(chǎn)、鎂合金壓鑄生產(chǎn)與加工中的各種關(guān)鍵技術(shù)難題,建立起一套完整的鎂壓鑄及加工的技術(shù)規(guī)范,從面更好地將壓鑄產(chǎn)品應(yīng)用于汽車工業(yè)之中。我國的方興未艾的汽車鋁、鎂鑄造業(yè),應(yīng)引以為鑒,學(xué)會在合作中實(shí)現(xiàn)資源共享,實(shí)現(xiàn)優(yōu)勢互補(bǔ)。更堅持產(chǎn)-學(xué)-研結(jié)合,重大項(xiàng)目還應(yīng)藉助政府的支持與組織更大規(guī)模的合作,要主動開展汽車廠-鑄造廠-原材料供貨廠之間多邊合作,要擴(kuò)大中外之間的合作,尤其是在汽車鎂鑄造領(lǐng)域的合作,在合作中求發(fā)展,在競爭中求發(fā)展,在競爭與合作的結(jié)合中求得新的發(fā)展。
展望日趨激烈的化的市場競爭,深感任重道遠(yuǎn)。愿我國的汽車鋁、鎂鑄造業(yè)在汽車輪子和信息技術(shù)的光電輪子的雙重驅(qū)動下,加速前進(jìn),在競爭中去贏得未來。
藍(lán)煜機(jī)電專業(yè)提供鋁行業(yè)鑄造、鍛壓生產(chǎn)工藝的檢測設(shè)備。真空鋁液測氫儀LY-CQ-1適合輪轂、缸蓋、機(jī)油泵等零部件、鋁壓鑄行業(yè)。同時在需要配合鋁液精煉除氣機(jī),除掉鋁液中的氫氣,保重鑄件產(chǎn)品的高質(zhì)量品質(zhì)。ELH-IV在線式鋁液測氫儀適合鋁材的電線電纜的生產(chǎn),汽車零部件的生產(chǎn)線,不同牌號鋁制型材等。同時需要配備高純氮?dú)饩珶挸龤鈾C(jī)。 周生
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