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项目申请报告

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  2) 市场分析

  由以上分析,铝及铝合金锻件主要用于要求轻量化程度大的工业部门,根据当前各国的应用情况,主要的市场分布例举如下。

  ①航空(飞机)锻件:飞机上的锻件占飞机材料重量的80%以上,如起落架、框架、肋条、发动机动环、不动环等,一架飞机上所用的锻件上千种,其中除了少数高温部件是用高温合金和钛合金锻件外,绝大部分已铝化,如美国伯英哦你公司,年产飞机上千架,年需消耗铝合金锻件数万吨。我国研制的歼击机等军用飞机和民用飞机也在迅速发展,需要消耗的铝锻件也会逐年增加。

  ②航天锻件:航天器上的锻件主要是锻环、轮圈、翼梁和机座等,绝大部分为铝锻件,只有少数的钛锻件。宇宙飞船、火箭、导弹、卫星等的发展对铝锻件的需求与日俱增。如近年来,我国研制的超远程导弹用AI-Li合金壳体锻件,每件重达300多公斤,价值几十万元。

  ③兵器工业:如坦克、装甲车、运兵车、战车、火箭弹、炮架、军舰等常规武器上是用铝合金锻件作为承力件的数量大大增加,基本上替代了钢铁锻件。

  ④汽车是使用铝合金锻件最有前途的行业,也是铝锻件的最大用户。主要用作轮毂(特别是重型汽车和大中型客车),保险杠、底座大梁和其它一些中小型铝锻件,其中,铝轮毂是用量最大的铝锻件,主要用于大客车、卡车和重型汽车上。近年来,在中小型汽车、摩托车和高级轿车上也开始应用。据统计,世界上近年来铝轮毂用量的年增长速度达20%以上,目前使用量达1亿个以上。我国刚刚起步,但是一汽、二汽等大型汽车企业正在开始研发。随着汽车产量的增加(20XX 年我国汽车产量预计达600万辆/年,世界汽车产量可能要突破8000万辆/年),铝轮毂和其它铝锻件的用量将会得到惊人的发展。

  ⑤能源动力工业上,铝锻件会逐渐替代某些钢锻件制作机架、护环、动环和不动环以及煤矿运输车轮、液化天然气法兰盘、,一般都是大中型锻件。

  ⑥船舶和舰艇上大量使用铝锻件作机架、动环和不动环、炮台架等。

  ⑦在机械制造业上,目前主要用于木工机械、纺织机械等作机架、滑块、连杆,以及交线攀等,仅纺织机用绞线盘铝锻件,我国每年就需要数万件,重1000多吨。

  ⑧模具工业上用铝合金模锻件制作橡胶模具、鞋模具及其它轻工模具,年用量上万吨。

  四、锻压生产的发展

  1、 国外发展状况与水平

  锻件生产是一个很古老的行业,但铝合金锻件的大量生产应用是从1950年代才开始的。经过几十年的现代化改造,无论在工业装备上,模具设计和制造上,生产工艺和技术上,还是在产品品种规格、生产规模和质量等方面都得到了飞速发展,尤其是美国、俄国、德国、日本、法国、意大利、捷克、奥地利、瑞士等国的锻压生产的发展水平达到了相当高的程度。目前,全世界由锻造厂数百家,锻压机数千台,年产锻件近500万t/a,其中铝合金模锻件30万t/a左右(年消耗近50万t/a)。全球有大小水(液)压锻压机500余台,其中100MN以上的大型水(液)压锻压机40多台,300MN以上的中型水(液)压锻压机约有20台。300MN以上的重型锻压机的分布情况是:俄国4台,其中一台为750MN,为世界之最;美国5台,其中包括2台450MN的;法国1 台,为650MN;德国2台;中国1台;罗马尼亚1台;英国1台等。这些锻压水(液)压机的主要特点是结构紧凑、多功能、自动化程度高、配备有操作机、快速换模装置、平面配置机合理、有利于连续作业、生产效率高。此外,随着铝合金模锻件大型化、精密化程度提高,大型精密多向模锻压机日益受到重视,各国已拥有多台大型多向模液压机,其中美国3台,最大为300MN;法国1台为650 MN;英国1台为300 MN;中国1台为100 MN;俄国2台为200 MN和500 MN;德国1台为350 MN。多向模锻压机属于精密锻压设备,配备了PLC系统和计算机控制系统,可对能量、行程、压力、速度进行自动调节,对关键部件最佳工作点进行控制,对各工作状态进行监控和显示,对系统故障、设备过载、过温和失控等进行预报和保护,对制品质量进行控制。有的还包括偏移检测、同步系统、工作台和机架变形补偿、磁包存储器、集成电路、光纤通讯、彩色屏等,可实现全机或全机列,甚至整个车间的自动控制与科学管理。 www.dxs89.com

  在铝及铝合金锻压技术上研制开发了大量的锻压新工艺、新技术,如液体模锻、等温锻造、粉末锻造、多向模锻、无斜度精密模锻、分部模锻、包套模锻等,对简化工艺、减少工序、节省能耗、扩大品质、增加规格、提高质量和生产效率、保护环境、减低劳动强度、提高经济效益等方面发挥了重大作用。专用的计算机软件对控制锻造温度、锻压力、变形程度(欠压量)和工艺润滑等主要工艺参数,控制制品尺寸和内部组织、力学性能等提供了可靠的保证。

  锻模的设计与制造是铝合金锻压技术的关键,锻件的CAD/CAM系统已十分成熟和普及,在美国,CAD/CAM系统正在被CIM(计算机一体化)所代替。CIM包括成套技术、计算机技术、CAD/CAM技术、机器人、专家系统、加工计划、控制系统以及自动材料处理等,为模锻件的优化设计和工艺改进提供了条件。如在汽车工业上,对前梁、羊角、轮毂、曲轴等零件进行设计和工艺过程优化,可使优化设计后的羊角减重15%,轮毂减重30%,曲轴减重20%,而且大大提高生产效率,降低能耗。

  在产品品种和质量上获得了突破性进展,目前世界上研制开发的锻造铝合金,有上百种、几十个状态,可大批量生产不同合金、不同状态、不同性能、不同功能、各种形状、各种规格、各种用途的铝合金锻件,规模在30000t/a以上的大型企业已有十余家。目前世界上可生产的铝合金模锻件的最大投影面积达 5M2(750MN),最长的铝锻件可达15M,最重的铝锻件达1.5t,最大的锻环直径达7.5M,完全可满足最大的飞机、飞船、火箭、导弹、卫星、舰艇、航母以及发电设备、起重设备等的需要。产品的内部组织、力学性能和尺寸精度也能满足各种用户的要求,在产品开发上达到了相当高的水平。

  由于近年来,世界各国在大、中型锻压液压机的新建和改建方面力度不大,因此,总的来说,世界铝合金锻件的生产尚不能满足交通运输轻量化对铝锻件的需求,有必要新建若干条现代化大、中型铝锻压生产线。

  国外在钛锻件和高温锻件的生产方面也取得很大的进展,有了相当高的水平。

  2、 国内发展现状和水平分析

  锻压生产在我国已有悠久的历史,在3300多年以前的殷墟文化早期,锻压已用于兵器生产。解放前,锻压生产十分落后。解放后,锻压生产迅速发展,125MN以下的自由锻水压机、300MN以下的模锻水压机、160KN以下的模锻锤、1600KN以下的摩擦压力机、80000KN以下的热模锻压力机已成系列装备了各个锻压厂。我国仅有300MN、100MN、60MN、50MN、30MN五台大、中型铝锻压水(液)压机和一台100MN多向模压水压机,年产能力仅10000t/a左右,最大模锻件投影面积为2 M2(铝合金),1.2 M2(钛合金),最大长度7M,最大宽度3.5M,锻环最大直径φ3.5M以及盘径为φ534~φ730mm的铝合金绕线盘。产品品种相对较小,例如工业发达国家的模锻件已占全部锻件的80%左右,而我国只占26%左右。国外模锻件的设计、模具制造方面早已引入计算机技术,锻模CAD和锻造过程仿真已进入实用化阶段,而我国很多锻压厂在这方面才刚刚起步。工艺装备的自动化水平和工艺技术水平也相对落后。

  根据以上分析可知,目前我国铝合金锻压工业无论在工艺装备上;模具设计与制造上;生产工艺技术上和新工艺、新材料开发上;还是在产品品种与规格上;产品产量与规模上;生产效率与批量生产上;产品质量与效益等方面都与国外先进水平存在较大差距。不仅不能满足国内外市场对铝合金锻件日益增长的需求,更跟不上交通运输(如飞机、汽车、高速火车、轮船等)轻量化要求以铝锻件替代钢锻件的步伐。为此,我国应集中人力、物力和财力,尽快提高我国铝合金锻压生产的工艺装备水平和生产工艺技术水平,并尽快新建若干条60~500MN现代化铝合金锻压液压机生产线,以尽快缩小与国外先进水平的差距,最大限度的满足国内外市场的需求。

  五、承建单位的基本情况与有利条件

  六、 典型产品与生产规模

  七、 生产工艺流程与主要技术工序分析

  八、 主要设备和辅助设备及配套设施

  九、 资金估算与来源

  十、 经济技术分析

  十一、 安全环保

  十二、 平面分布

  注:五~十二章详细论述要在可行性分析报告中编写。

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