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摘要：针对目前一些重力铸造汽车空调压缩机关键零部件企业，设备简陋，工艺落后，产量低，质量差，能耗高，导致企业亏本等问题，本文介绍了铝合金重力铸造企业研发、创新、技改方面的理论与实践，并提出一些技改案例，以期提高企业的技术装备水平，改进生产工艺，减轻工人劳动强度，提高企业生产效率，节能降耗，降本增效。
关键词：汽车空调压缩机；铝合金关键零部件；重力铸造；研发、技改；提高效益
目前，一些铝合金重力铸造企业由于存在“三高”（即：生产效率低，成本高，能耗高，废品率高），导致企业亏损，经过分析原因，寻找“短板”，从诸多亏损因素中总结出了以下关键原因。
为了摆脱困境，走出低谷，改变传统的生产方式，提高劳动生产率、提升产能，节能降耗，降低成本。汽车空调压缩机铝合金零部件生产企业，应该成立研发小组，走研发、创新、技改之路，借鉴先进技术，结合企业的实际情况，有的放矢的研发、技改，以期取得良好的经济效益和社会效益。
一、“一模四件”动静盘重力浇铸工艺、装置、模具的创新、研发。
某汽车空调压缩机铝合金动、静盘生产企业与国内自动化设备公司进行合作，从图纸设计、模具加工、浇铸设备生产、自动化控制系统研制等，做了大量的、具体的、设计的工作，将“一模四件”模具设计、加工好，进行了首次试验，生产出第一批试验品，取得了阶段性成果。
但是，在试验过程中出现了一些问题，如：热裂纹、有凹坑、浇冒口处流道过厚（不好敲落）等，为了解决上述问题，研发小组工程技术人员，多次进行专题研讨会，寻找原因，研究解决方法，然后对症下药，进行修改、完善，经过多次修改、试验，终于解决了以上问题。
“一模四件”铝合金动静盘重力浇铸工艺技术、浇铸装置的研发成功，填补了铝合金重力浇铸行业的空白，提高了机械化作业水平和自动化控制水平，减轻了工人的劳动强度，提高了劳动生产率，提升了产能，使每人每班产量由原来手工操作的310多件/班（按8小时计算），提高到900多件/班，取得了良好的经济效益和社会效益。
研发、改进后，机械化操作，电气自动化控制，一模出四件产品，产能提升近3倍，由原来的不足310件/人.班，提高到900多件/人.班，大大降低了工人的劳动强度，产品质量也明显提高。
二、解决热处理炉的生产瓶颈，对原热处理笼进行加大，增加热处理的装产品数量。原先每笼产品数量静盘约320-330只，动盘约350-360只，改进后每笼产品数量静盘约480-500，动盘520-530只。大大提高了生产效率，减少了设备投资。
热处理炉改进前后对比分析
三、对数控车床夹具改进
原卡爪爪身与爪头是焊接而成，夹紧零件时卡爪头容易脱焊、开裂，导致刀具、卡盘打坏，甚至损坏车床导致停产。工艺部对所有机床卡爪重新设计，卡爪爪身与抓头改为一体型，并整体加厚提高强度。使用1个月卡爪无断裂，刀具无损坏，零件卡夹居中提高加工精度，消除质量隐患。原卡爪人工焊接，还需外协加工增厚垫块，成本200多元，现整体成型新卡爪100元/件，且使用寿命长，大大降低生产成本，提高了生产效率。
四、为了稳定产品质量，防止夏天在灌装氩气时带入过多的水分，在铝水除气时影响到铝液的除气效果。在氩气瓶和除气机之间加装了分子筛过滤器。目的是可以过滤掉氩气中的水分，提高鋁水的质量。
五、技改、管理双管齐下，节能、环保同时并举
熔铝炉燃烧系统进行升级改造，该技术通过成对布置蓄热式烧嘴，相对的两个烧嘴为1组（A、B烧嘴），工作时两个烧嘴交替进行燃烧，当A烧嘴燃烧时，高温烟气在引风机的作用下从B烧嘴抽出，烟气被B烧嘴蓄热箱中的蓄热体（蓄热球）蓄热后，排烟温度低温排出；当B烧嘴燃烧时，冷空气通过B烧嘴蓄热箱被预热后再进行炉膛燃烧，同时A烧嘴重复进行B烧嘴刚才的排烟蓄热操作。在电气自动化程序控制下，两个燃烧器始终处于燃烧与排烟蓄热交替工作状态，从而实现烟气余热资源最大程度的回收与利用
燃烧系统中，采用空气单蓄热燃烧系统技术，降低排烟温度、提高节能效率，将～800℃高温烟气用来预热助燃空气，提高理论燃烧温度，排烟温度降到250℃左右，而后引至铝锭脱水箱，对铝锭进行预热脱水以满足生产工艺要求后再将烟气排放至大气中。
1.蓄热式改造：
1）、不经蓄热式改造，进入铝锭脱水箱的烟气温度为：～800℃>720℃（钢材的再结晶温度），因此铝锭脱水箱内部必须采取打浇注料的工艺。叉车转运铝锭的频率为20-30min/次，叉车带来的频繁振动易使得铝锭脱水箱内壁的浇注料产生裂纹，进而缩短了铝锭脱水箱的使用寿命且维保时间不短，进而易打乱正常的生产进度安排。
2）、经蓄热式改造后，进入铝锭脱水箱的烟气温度为：～250℃远低于钢材的再结晶温度720℃，因此铝锭脱水箱内部无需打浇注料，炉壳主要由碳素结构钢板及型钢焊接并对炉衬进行常规保温处理即可。施工简便、周期短、铝锭脱水箱使用寿命长、不影响正常生产进度安排。
2.技改项目的先进性
1）、由于炉温分布均匀使得加热质量大大改善，产品合格率大幅度提高；
2）、燃料选择范围更大适合天然气、液化石油气等各种燃料；
3）、由于蓄热式燃烧是在相对的贫氧状态下弥散燃烧、火焰成还原性气氛，更加有利于保护环境；
4）、降低了尾气的排放温度，根据能量守恒定律因此：炉子燃料消耗量大幅度降低；
5）、蓄热式燃烧还可以提高火焰辐射强度，强化辐射传热，提高炉子产量；
研发、技改后的2台铝合金集中熔化炉，在运行、使用过程中，效果良好，我们在研发、技改的同时，注重加强集中熔化炉的日常管理，跟踪监测，增强熔化工的责任心。
3.余热回收成本节约分析
燃气单耗由研发、技改前的140m3/t铝水，下降到80m3/t铝水；燃气消耗成本（按每天熔化40吨铝水计算）由技改前1.96万元/天，降低到1.12万元/天，节能30%多，每年能创造可观的经济效益。
关键词：汽车空调压缩机；铝合金关键零部件；重力铸造；研发、技改；提高效益
目前，一些铝合金重力铸造企业由于存在“三高”（即：生产效率低，成本高，能耗高，废品率高），导致企业亏损，经过分析原因，寻找“短板”，从诸多亏损因素中总结出了以下关键原因。
为了摆脱困境，走出低谷，改变传统的生产方式，提高劳动生产率、提升产能，节能降耗，降低成本。汽车空调压缩机铝合金零部件生产企业，应该成立研发小组，走研发、创新、技改之路，借鉴先进技术，结合企业的实际情况，有的放矢的研发、技改，以期取得良好的经济效益和社会效益。
一、“一模四件”动静盘重力浇铸工艺、装置、模具的创新、研发。
某汽车空调压缩机铝合金动、静盘生产企业与国内自动化设备公司进行合作，从图纸设计、模具加工、浇铸设备生产、自动化控制系统研制等，做了大量的、具体的、设计的工作，将“一模四件”模具设计、加工好，进行了首次试验，生产出第一批试验品，取得了阶段性成果。
但是，在试验过程中出现了一些问题，如：热裂纹、有凹坑、浇冒口处流道过厚（不好敲落）等，为了解决上述问题，研发小组工程技术人员，多次进行专题研讨会，寻找原因，研究解决方法，然后对症下药，进行修改、完善，经过多次修改、试验，终于解决了以上问题。
“一模四件”铝合金动静盘重力浇铸工艺技术、浇铸装置的研发成功，填补了铝合金重力浇铸行业的空白，提高了机械化作业水平和自动化控制水平，减轻了工人的劳动强度，提高了劳动生产率，提升了产能，使每人每班产量由原来手工操作的310多件/班（按8小时计算），提高到900多件/班，取得了良好的经济效益和社会效益。
研发、改进后，机械化操作，电气自动化控制，一模出四件产品，产能提升近3倍，由原来的不足310件/人.班，提高到900多件/人.班，大大降低了工人的劳动强度，产品质量也明显提高。
二、解决热处理炉的生产瓶颈，对原热处理笼进行加大，增加热处理的装产品数量。原先每笼产品数量静盘约320-330只，动盘约350-360只，改进后每笼产品数量静盘约480-500，动盘520-530只。大大提高了生产效率，减少了设备投资。
热处理炉改进前后对比分析
三、对数控车床夹具改进
原卡爪爪身与爪头是焊接而成，夹紧零件时卡爪头容易脱焊、开裂，导致刀具、卡盘打坏，甚至损坏车床导致停产。工艺部对所有机床卡爪重新设计，卡爪爪身与抓头改为一体型，并整体加厚提高强度。使用1个月卡爪无断裂，刀具无损坏，零件卡夹居中提高加工精度，消除质量隐患。原卡爪人工焊接，还需外协加工增厚垫块，成本200多元，现整体成型新卡爪100元/件，且使用寿命长，大大降低生产成本，提高了生产效率。
四、为了稳定产品质量，防止夏天在灌装氩气时带入过多的水分，在铝水除气时影响到铝液的除气效果。在氩气瓶和除气机之间加装了分子筛过滤器。目的是可以过滤掉氩气中的水分，提高鋁水的质量。
五、技改、管理双管齐下，节能、环保同时并举
熔铝炉燃烧系统进行升级改造，该技术通过成对布置蓄热式烧嘴，相对的两个烧嘴为1组（A、B烧嘴），工作时两个烧嘴交替进行燃烧，当A烧嘴燃烧时，高温烟气在引风机的作用下从B烧嘴抽出，烟气被B烧嘴蓄热箱中的蓄热体（蓄热球）蓄热后，排烟温度低温排出；当B烧嘴燃烧时，冷空气通过B烧嘴蓄热箱被预热后再进行炉膛燃烧，同时A烧嘴重复进行B烧嘴刚才的排烟蓄热操作。在电气自动化程序控制下，两个燃烧器始终处于燃烧与排烟蓄热交替工作状态，从而实现烟气余热资源最大程度的回收与利用
燃烧系统中，采用空气单蓄热燃烧系统技术，降低排烟温度、提高节能效率，将～800℃高温烟气用来预热助燃空气，提高理论燃烧温度，排烟温度降到250℃左右，而后引至铝锭脱水箱，对铝锭进行预热脱水以满足生产工艺要求后再将烟气排放至大气中。
1.蓄热式改造：
1）、不经蓄热式改造，进入铝锭脱水箱的烟气温度为：～800℃>720℃（钢材的再结晶温度），因此铝锭脱水箱内部必须采取打浇注料的工艺。叉车转运铝锭的频率为20-30min/次，叉车带来的频繁振动易使得铝锭脱水箱内壁的浇注料产生裂纹，进而缩短了铝锭脱水箱的使用寿命且维保时间不短，进而易打乱正常的生产进度安排。
2）、经蓄热式改造后，进入铝锭脱水箱的烟气温度为：～250℃远低于钢材的再结晶温度720℃，因此铝锭脱水箱内部无需打浇注料，炉壳主要由碳素结构钢板及型钢焊接并对炉衬进行常规保温处理即可。施工简便、周期短、铝锭脱水箱使用寿命长、不影响正常生产进度安排。
2.技改项目的先进性
1）、由于炉温分布均匀使得加热质量大大改善，产品合格率大幅度提高；
2）、燃料选择范围更大适合天然气、液化石油气等各种燃料；
3）、由于蓄热式燃烧是在相对的贫氧状态下弥散燃烧、火焰成还原性气氛，更加有利于保护环境；
4）、降低了尾气的排放温度，根据能量守恒定律因此：炉子燃料消耗量大幅度降低；
5）、蓄热式燃烧还可以提高火焰辐射强度，强化辐射传热，提高炉子产量；
研发、技改后的2台铝合金集中熔化炉，在运行、使用过程中，效果良好，我们在研发、技改的同时，注重加强集中熔化炉的日常管理，跟踪监测，增强熔化工的责任心。
3.余热回收成本节约分析
燃气单耗由研发、技改前的140m3/t铝水，下降到80m3/t铝水；燃气消耗成本（按每天熔化40吨铝水计算）由技改前1.96万元/天，降低到1.12万元/天，节能30%多，每年能创造可观的经济效益。