当今,人们对汽车的要求越来越趋向于高性能、低污染、低能耗等方面。汽车降低能耗的途径有两个:一是改进动力系统;二是减轻汽车重量,即汽车轻量化。而实现轻量化有效的途径便是改用轻质材料来制造汽车零部件。在20世纪70年,用铝合金铸件替铸铁是专业的选择,“以铝铁”的口号一度盛行。当时的汽车制造业发现,在各种铝合金铸件中,压铸件应摆在最重要的位置。于是,采用铝合金压铸件作为汽车重要的零部件的做法,风靡各国。
土建及公用配套
土建
1)建筑形式
根据压铸工艺的特点,目前国内的压铸车间的厂房建筑形式一般由混凝土、钢混及全钢结构等三种形式。早年压铸车间一般采用混凝土厂房,现在随着防火涂料,防腐涂料的发展,以及业主对项目进度要求高等原因,制作简单、建设周期短、造价相当等优点的全钢结构厂房形式的压铸车间日益增多。
2)车间跨度、柱距与高度
近年来,随着对各种汽车零部件的质量、尺寸与精度要求越来越高,因而对压铸机合模力的要求越来越大,压铸车间几千吨的压铸机也比比皆是,从而对车间的有效面积要求也是越来越大。目前,压铸车间一般采用大跨度、大柱距的车间布局。一般2000t以上的压铸机所在跨要求24m跨度以上,而12m的柱距对于压铸车间用叉车进行运输铝液的操作模式有较大的灵活性。压铸车间的厂房高度根据压铸机的提升高度来决定,2000t级压铸机的大提升高度约为8m-9m,虑行车的安全间距,一般车间的轨高为11m左右。
3)地坪及荷载
压铸车间的地坪要求平整、耐磨,一般是250mm-300mm配筋混凝土地坪,上刷环氧树脂地坪涂料。车间地坪除了模具堆放区的地坪载荷约为100kPa外,其余车间运输通道的地坪载荷约为50kPa。
4)设备基础
压铸车间压铸设备的基础是极其重要的土建设计内容,关系到压铸机是否能够顺利安装到位,正常生产。早期,国外引进的压铸机的设备基础非常复杂,在压铸机的设备基础块上有几十个预留孔(或预埋螺栓)和预埋板,尺寸精度都比较高,在土建施工过程中往往难以满足要求,造成设备无法顺利安装,造成经济损失。近年来,压铸机的基础一般采用在钢筋混凝土基础内预埋几根长条形H型钢,用于设备的定位和安装。其优点:
①施工精度容易保证;
②设备安装方便。
5)气楼和屋脊通风器
压铸车间属于热加工车间,压铸生产时产生的烟气较多,土建设计中通常在压铸车间顶部设置通风气楼,并在车间外墙设置进风百叶,通过自然通风的形式,改善压铸车间内的工作环境。近年来随着钢结构厂房的大量采用,越来越多的压铸车间屋面采用了屋脊通风器替了传统的通风气楼。
我国有色金属压铸件之所以能够有比国际水平更快的增长,主要得益于国际有色金属压铸件产业向中国转移和国内自身巨大的需求。此外,在我国有色金属压铸件产品中,铝合金压铸件占据主导地位,而镁合金等压铸件才刚刚起步,不过发展前景广阔,未来占比可望得到较大幅度的提高。
介绍特种压力铸造的特点,阐述汽车行业铝合金压铸车间如何根据铸件产品特性和产量进行压力铸造工艺参数的计算和设备的选用,在工程设计中车间工艺平面的布置,设计原则以及配套土建、公用设施等要求,供类似项目设计参。