汽車鑄造技術(shù)的發(fā)展趨勢與現(xiàn)狀
在科學(xué)技術(shù)迅猛發(fā)展的今天,由于鑄造成形工藝的特殊優(yōu)勢,有些復(fù)雜結(jié)構(gòu)件目前尚無其他制造工藝可替代。鑄造工藝仍是最經(jīng)濟且便捷的金屬成形工藝。隨著全球經(jīng)濟一體化,在國際間的合作日益密切、競爭日趨激烈之時,中國汽車鑄造業(yè)應(yīng)更充分地發(fā)揮鑄造資源優(yōu)勢,發(fā)展自己..
在科學(xué)技術(shù)迅猛發(fā)展的今天,由于鑄造成形工藝的特殊優(yōu)勢,有些復(fù)雜結(jié)構(gòu)件目前尚無其他制造工藝可替代。鑄造工藝仍是最經(jīng)濟且便捷的金屬成形工藝。隨著全球經(jīng)濟一體化,在國際間的合作日益密切、競爭日趨激烈之時,中國汽車鑄造業(yè)應(yīng)更充分地發(fā)揮鑄造資源優(yōu)勢,發(fā)展自己的鑄造工業(yè)。
1. 國外鑄造業(yè)現(xiàn)狀
近幾年來,全球鑄造業(yè)持續(xù)增長,2004年鑄件產(chǎn)量比上一年度增長8.4%,中國生產(chǎn)鑄件2242萬t,全球排名第一,比上一年增長23.6%。全球十大鑄件生產(chǎn)國的產(chǎn)量與增長率見表1。從表1可見,2004年中國的鑄件產(chǎn)量約占全球鑄件產(chǎn)量的1/4。巴西鑄件產(chǎn)量增長最快,達(dá)到25.8%。增長率超過2位數(shù)的國家有巴西、中國、墨西哥、印度,都是發(fā)展中國家。而發(fā)達(dá)國家的鑄件增長率普遍較低。美國鑄件產(chǎn)量自2000年以來,已經(jīng)退居到第2位。2004年美國鑄件總產(chǎn)量為1231萬t,其中灰鐵件占35%、球鐵件占33%、鑄鋼件占8.4%、鋁合金件占16%。從需求上看,球鐵鑄件和鋁鑄件的需求在增長。2003年進口鑄件占總需求的1 5%,進口鑄件的價格比美國國內(nèi)低20%~50%。近年來因鑄造環(huán)保要求高、能源消耗大、勞動力昂貴等原因,美國大型汽車公司生產(chǎn)普通汽車鑄件的鑄造廠紛紛關(guān)閉,逐步將鑄件的生產(chǎn)轉(zhuǎn)向中國、印度、墨西哥、巴西等發(fā)展中國家。日本的鑄造業(yè)不景氣,其從業(yè)人員在減少。2004年日本鑄件總產(chǎn)量為639萬t,其中灰鐵件占42%、球鐵件占30%、鑄鋼件占4%、鋁合金件占21%。從需求上看,球鐵鑄件和鋁鑄件的需求在增長。日本鑄造界在技術(shù)創(chuàng)新方面作了大量工作,開發(fā)了球型低膨脹鑄造砂、高減振鑄鐵材料、中硅耐熱球鐵等材料。其真空壓鑄的鑄件能焊接和熱處理,半固態(tài)鑄造生產(chǎn)用于汽車鋁輪轂,提高了強度和伸長率。鎂合金壓鑄進一步發(fā)展,并取代重力鑄造,其性能提高,成本降低。
2. 中國鑄造業(yè)現(xiàn)狀
中國是當(dāng)今世界上最大的鑄件生產(chǎn)國家,據(jù)資料介紹,我國鑄造產(chǎn)品的產(chǎn)值在國民經(jīng)濟中約占1%左右。最近幾年,鑄件進出口貿(mào)易增長較快,鑄件的產(chǎn)量已達(dá)到9%左右。我國鑄造廠點多達(dá)2萬多個,鑄造行業(yè)從業(yè)人員達(dá)120萬之多。“長三角”地區(qū)的鑄件產(chǎn)量占全國的1/3,該地區(qū)主要以民營企業(yè)為主,汽車和汽車零部件行業(yè)的發(fā)展有力地拉動了鑄造行業(yè)的發(fā)展。萬豐奧特是亞洲最大的鋁合金車輪企業(yè),年產(chǎn)值超過10億元,出口額達(dá)6 000美元。昆山富士和機械有限公司生產(chǎn)汽車發(fā)動機和制動系統(tǒng)的鑄件,年產(chǎn)量達(dá)4萬t,銷售收入5.5億元。華東泰克西是一個先進的現(xiàn)代化氣缸體鑄件生產(chǎn)企業(yè),具有年產(chǎn)1 00萬件
轎車氣缸體鑄件能力。山西是鑄造資源大省,有豐富的生鐵、煤炭、鋁鎂、電力、勞力資源、使山西的鑄造產(chǎn)業(yè)有得天獨厚的優(yōu)勢,具有500個鑄造企業(yè),80%為民營企業(yè)。山西國際、河津山聯(lián)、山西華翔年產(chǎn)量分別達(dá)4萬t、2萬t、12萬t。“東三省”有一汽集團、哈飛集團等骨干汽車企業(yè)帶動了汽車鑄件產(chǎn)量的增長。一汽集團鑄造公司,已經(jīng)形成40萬t鑄件的生產(chǎn)能力。遼寧北方曲軸有限公司,到“十一五”末將形成年產(chǎn)15萬臺發(fā)動機、100萬件曲軸、產(chǎn)值20億的曲軸生產(chǎn)基地。“珠江三角洲”壓鑄行業(yè)發(fā)達(dá),有700多個壓鑄企業(yè),年產(chǎn)量達(dá)20萬t。東風(fēng)日產(chǎn)、廣州本田、廣州豐田和零部件企業(yè)有力帶動了壓鑄業(yè)的發(fā)展,轎車氣缸體、氣缸蓋的壓鑄件產(chǎn)量逐年增長。
3. 汽車鑄造技術(shù)的發(fā)展方向
汽車技術(shù)正向輕量化、數(shù)值化、環(huán)保化方面發(fā)展。據(jù)有關(guān)資料報道,汽車自重每減少10%,油耗可減少5.5%,燃料經(jīng)濟性可提高3%-5%,同時降低排放10%左右。鑄件輕量化主要有兩個途徑。一是采用鋁、鎂等非鐵合金鑄件,美國2003年統(tǒng)計有2/3的鋁鑄件用于汽車上,每車達(dá)到107 kg。二是減小鑄件壁厚、設(shè)計多零件組合鑄件,生產(chǎn)薄壁高強度復(fù)合鑄件,并減少加工余量,生產(chǎn)近終形鑄件。隨著汽車技術(shù)的快速發(fā)展,為縮短鑄件生產(chǎn)準(zhǔn)備周期和降低新產(chǎn)品開發(fā)的風(fēng)險,要求采用快速制模技術(shù)、計算機仿真模擬、三維建模、數(shù)控技術(shù)。而清潔生產(chǎn)、廢物再生是鑄造業(yè)的發(fā)展趨勢,降低能耗是其持續(xù)發(fā)展的主題。我國汽車鑄造業(yè)必須走高效、節(jié)能、節(jié)材、環(huán)保和綠色鑄造之路,因為國家和社會要求嚴(yán)厲管控汽車鑄造業(yè)的能源消耗大戶和污染大戶,以利改善鑄造業(yè)熱、臟、累的勞動密集型行業(yè)員工的勞動環(huán)境。
4. 汽車鑄造技術(shù)發(fā)展趨勢
國內(nèi)外汽車鑄造技術(shù)發(fā)展趨勢很多,現(xiàn)僅簡介一些在汽車行業(yè)大量流水線生產(chǎn)中的鑄件技術(shù)及發(fā)展趨勢。