新建年产10万吨消失模铸造生产线项目可行性研究报告书.doc

年产10万吨汽车部件精密铸造生产线技术改造工程项目可行性研究报告

第一章 总 论
1.1项目可行性研究报告的编制依据
铸造行业属机械行业中的基础工业，是金属产品制造成本最低的热成型专业，但是铸造行业以往的铸造工艺是环境污染严重，劳动强度大、归为重体力劳动的行业。随着模铸造技术的应用和发展，这一先进技术革命创新与传统的铸造技术相比，消失模铸造技术具有较大的优势，因此被国内外铸造界誉为“二十一世纪的铸造技术”和“铸造工业的绿色革命”。并定位为二十一世纪世界普及技术。对于我国铸造工业的发展，中国科委以国家名义首次规划把消失模铸造技术列为全国推广技术。从2005年开始，消失模铸造在中国以惊人的速度进入快速发展阶段；在中国消失模协会推动下主要以生产出口产品为主，现年产量3万吨的山西华恩公司被誉为中国消失模铸造之最。
随着我国工业的迅猛发展和国际铸件需求的不断增大，使我国铸造产业产生了猛烈的竞争势头，进入2007年准备筹建年产量3至5万吨消失模生产线的企业已有两三家，具有极大竞争力。托拉斯式的、用全新国产技术装备的消失模铸造巨轮正在铸造工业的海洋中越行越远，升起它庄严的标志性桅杆。我国消失模的铸件产量有望超过美国，跃居世界第一。因此美国铸造专家预言：二十一世纪的铸造是属于中国的。为此，公司决定运用当今最先进的铸造技术（消失模铸造技术），改造原有的铸造生产线,达到年产10万吨汽车部件精密铸造生产线能力。从而不断满足快速发展的铸造件产品市场需求。项目可行性研究报告编制的政策依据与技术依据为《建设项目经济评价方法与参数》、国家其它有关法律、法规、规定、规程以及*****省、宜春市的有关法规、政策、各种收费标准的规定，项目建设的地方经济及市场的价格指标。

1.2项目提要
1.2.1项目名称：年产10万吨汽车部件精密铸造生产线技术改造工程
1.2.2建设性质：技术改造及扩建
1.2.3项目建设单位：**********汽车部件制造有限公司
1.2.4法人代表：曾国荣（董事长）
1.2.5所有制形式：民营企业
1.2.6建设地点：*****省*****县工业园区
1.2.7建设规模：形成年产10万吨精密铸造汽车部件
1.2.8建设周期：2006年6月至2009年12月
1.2.9主要建设内容：生产车间、仓库、模具设计制作中心、消失模设备研发中心、科技综合大楼、职工宿舍以及铸造件生产线相关设备和其它水电等配套设施。
1.2.10项目申报单位：**********汽车部件制造有限公司
1.2.11投资规模及资金构成：项目固定资产投资16400万元，流动资金16000万元，项目总投资额32400万元。
1.2.12资金筹措：项目总投资额32400万元，其中固定资产投资16400万元由企业自筹解决；企业生产所需流动资金按设计生产能力和企业近年来经营水平测算需要投入16000万元，由企业自筹解决6000万元，余下的部份（10000万元）根据项目的进度由企业向开户银行申请流动资金贷款，用于企业生产流动周转。
1.2.13主要经济技术指标：本项目达产后的企业年生产能力可创销售收入81000万元，总成本60670.23万元，年总利润15977.04万元，财务内部收益率IRR：34.67%，财务净现值NPV:56393.07万元，静态投资回收期IPP:5.75年(含三年的建设期)，总投资收益率49.31%，资本金净收益率36.98%，国家收益分配比重25.76%，就业效果指标0.023/万元，单位投资占地2.74M2/万元。

1.3项目综合评价结论

1.3.1本项目得到了各级政府部门的大力支持，各项地方政府的优惠政策可对项目建设起到强有力的支持。
1.3.2公司具备了设计、筹建、现场施工、调试投产、正常
运行等各方面的技术和生产管理经验，并培养了一批专业的技术和管理人才，这为本项目的建设和投产提供了可靠的保证。公司具有较好的技术改造基础。
1.3.3本项目建设投产后，依靠规模效应可使产品的生产成本和质量更具有市场竞争力，根据公司目前的市场占有率，本项目的产品销售前景广阔。
综上所述，公司年产10万吨汽车部件精密铸造生产线技术改造工程项目，有利于企业自身的发展和市场的需求，已具备了较有利的条件，项目建设投产后能在较短时期内收回投资，具有良好的经济效益、社会效益，也有较强抗风险能力，项目可行度高，有建设价值。
主要经济技术指标表
序号
项目名称
单位
数量
备注
1.0
名 称
技术改造及扩建年产10万吨汽车精密铸造件生产线
2.0
建设规模
吨/年
10

2.1
厂房面积
㎡
72010

3.0
年生产时间
天
320

4.0
产品方案

4.1
精密铸造汽车部件
吨/年
10

5.0
公用工程及动力消耗

5.1
供 水
万吨/年
46

5.2
电 力
万度/年
12300

6.0
劳动定员
人
750

7.0
项目建设总占地面积
亩
133

8.0
项目固定资产总投资
万元
16400

9.0
项目流动资金投入
万元
16000

10.0
项目总投资
万元
32400

11.0
年销售收入
万元
81000

12.0
其它税金及附加
万元
4352.73

13.0
年利润总额
万元
15977.04

14.0
财务评价指标

14.1
投资利润率
%
49.31

14.2
投资利税率
%
62.75

14.3
盈亏平衡点BEP
%
31.78

14.4
财务内部收益率
%
34.67

14.5
财务净现值
万元
56393.07

14.6
投资回收期
年
5.75

14.7
资本金净收益率
%
36.98

14.8
国家收益分配比重
%
25.76

14.9
就业效果指标
人/万元
0.023

14．10
单位投资占地
㎡/万元
2.74

第二章 企业基本情况
2.1公司简介
**********汽车部件有限公司是福建晋江*****机械有限公司在*****注册成立的分公司，总公司设在福建晋江，法人代表曾国荣先生，始建于1983年，占地面积22000平方米，在2000年11月通过ISO9001：1994质量管理体系认证，2003年12月又取得ISO9001：2000质量管理体系认证，是一家专业生产力豹各类叉车油缸，工程机械油缸及叉车配件，年销售额达1.6亿元的机械配件企业，一直为大连叉车总厂、厦门叉车总厂、南平叉车厂、锦州叉车厂、湖南顶臣叉车厂、济宁宝龙叉车有限公司等大型叉车生产厂家配套生产，30、40、50装载机等工程机械油缸广泛用于晋工、厦工、宜工等。2005年公司投资4000多万元在*****省*****县工业园区组建了**********汽车部件制造有限公司，形成以铸造、精细加工为一体的汽车零部件专业生产基地，按照汽车行业ISO/TS16949：2002质量管理体系进行组织生产，公司的战略规划是：夯实基础、面向全国，三年内实现四到五个亿、五年内实现八个亿的年产值，为顾客提供信得过的优质产品，倾力打造对顾客负责任、重信誉、守合同的百年品牌公司。公司发展目标：三年内产品将覆盖*****，幅射中部地区，五年内产品面向全国、走向世界，成为中国汽车零部件铸造、机械加工生产的知名企业。为确保目标计划的顺利进行，实施技术革新、科技创新,扩大产能、提升质量、创造品牌、增强核心竞争力，建成科技型企业是*****公司实现目标和快速发展的关键，因此被誉为“二十一世纪的绿色铸造”消失模生产工艺是改善环境，推进公司成功转型、加快企业发展的重大举措。
公司采用先进的工艺设计和生产过程控制，使产品质量得到了充分提高，并具有很强的市场竞争力和广阔的发展前景，同时严格按照国际质量管理体系标准进行生产和控制。为此，公司已经通过了ISO9001：2000质量管理体系认证，并获得汽车行业ISO/TS16949：2002质量管理体系认证，2006年10月顺利通过了法国BVQI公司对ISO/TS16949年度监督审核。公司凭着先进的设备，严格的科学管理，优良的产品质量及完整的质量保证体系，使得公司的发展更加迅猛，在短短的几年里，已成为江铃汽车有限公司车桥厂、江铃汽车底盘有限公司、江铃实业公司、航空工业中南传动机械厂、大连叉车总厂、杭州汇丰车桥有限公司、湖南长丰集团、杭州轻型底盘厂、福建南安官司桥汽车配件公司等知名企业的配套供应商。
**********汽车部件制造有限公司在**********县工业园已购置土地133亩，分二期建设，现已建成的有1-5号厂房，部分员工宿舍、办公大楼、模具设计制作中心和一条消失模铸造件生产线，已形成固定资产超亿元。现有生产能力已达到3-5万吨各类铸造件，有员工300余名，2006年实现产值5000万元、销售收入4000万元、上交税金100万元、企业盈利400万元。2007年预计实现产值7000万元、销售收入6000万元、上交税金166万元、企业盈利600万元。
2.2公司董事长曾国荣先生的简介
曾国荣，男，1953年9月出生，福建省晋江市人，1983年创办晋江*****汽车配件厂，嗣后成立晋江*****机械有限公司，并在*****办分公司，建立新的生产基地，*****拥有一个锐意创新的领导核心层和一支团结稳定、高效的管理队伍，也有一批经验丰富、勇于创新、精益求精的技术人才，公司在他的带领下，连年高速发展，企业不断壮大。公司严格按照ISO/TS16949国际质量管理体系进行运作，有着完整、科学、有效的质量保证系统，形成了科学化、规范化、标准化的管理体系。现代化的设施和先进的管理体系，为产品的优质、生产的高效提供了可靠的保证。到目前为止，公司的销售网络已拓展到全国各地，获得用户好评。他自1994年始连续当选为福建省晋江市池店镇人大代表，多次受到福建省晋江市人民政府表彰。2006年任宜春市二届政协委员，*****县十二届政协常委。
2.3公司总经理宋福才先生简介
宋福才，男，1964年8月出生，四川省自贡市人，1986年毕业于四川省内江市中等专科学校机电专业。现就读于北京清华大学E16高级总裁班。毕业后分配到四川省大型钢铁企业（当时的威远钢铁厂），铸造工艺处从事技术工作，曾先后担任过工艺处副处长、技术处副处长。1994年由于钢铁行业不景气离开该厂，被聘请到四川省自贡市电业局辖属的电力实业总公司铸钢分公司任总经理，在此期间组织工程技术人员实施了铸钢真空吹气造型工艺技术、设备的研究和开发工作，并得以应用到生产中去，并大批量生产出高、中、低合金钢及普通铸钢件的优质阀门类产品，先后出口到美国、英国、法国、加拿大等国家；该项技术被命名为ZTG氏ZCC法（铸钢真空吃气造型法）同时获得了四川省乡镇企业、内江市乡镇企业科技一等奖，四川省内江市人民政府科技进步三等奖并获取证书。2000年又被聘请到四川川润（集团）公司机器制造分公司任副总经理兼（铸造分厂、锻造分厂厂长），于2004年由公司派往成都进修EMBA一年。2006年受聘于**********汽车部件制造有限公司任常务副总经理。
2.4公司常务副总经理范军先生简介
范军，男，1980年9月出生，重庆忠县人，2002年毕业于四川工程学院铸造专业。毕业后进入四川成工集团井研铸造有限公司，先后担任型砂性能检测员、质量检验员等工作。2003年公司引进具有二十一世纪绿色铸造之称的消失模铸造项目，本人负责该项目的全面工作。在不断实践中准确掌握了大型薄壁复杂类箱体的消失模铸造工艺。同年在全国铸造科工贸大会上发表论文《提高消失模白区质量的几点关键因素》。2005年受重庆天宝公司邀请，参与汽车发动机缸体的消失模铸造工艺开发并取得成功。缸体作为汽车发动机上最大和最复杂的铸件，其铸造质量的好坏直接关系到汽车发动机质量的优劣，因此如何将消失模铸造这一先进的技术应用于汽车发动机曲轴箱体的生产对于制造出高质量的汽车发动机意义重大。该项目开发成功后就获得了国家科技部中小企业技术创新基金50万元的无偿资助以及南川市科技技术进步奖应用科学类一等奖等荣誉。2007年初受山西侯马模范机械制造有限公司邀请，到该公司任消失模铸造项目总负责人。开发的产品种类有叉车液力壳体、机械壳体、汽车变速箱、排气管等。经过3个月的努力该公司消失模铸造就实现了大批量生产，并稳定的给中南传动、玉柴等大型企业供货。同年发表论文《消失模铸造排气管工艺》。2007年9月受聘于**********汽车部件制造有限公司，任消失模铸造总工程师。

第三章 企业发展规划

随着我国工业的迅猛发展和国际铸件需求的不断增大，使我国铸造产业产生了猛烈的竞争势头，加之消失模铸造技术的应用和发展，被国内外铸造界誉为“二十一世纪的铸造技术”和“铸造工业的绿色革命”，并定位为二十一世纪世界普及技术。一场全新国产技术装备的消失模铸造革命正在铸造工业拉开，我国消失模的铸件产量有望超过美国，跃居世界第一。
国家发展和改革委员会、科技部和中国消失模协会技术委员会早就把引进消化、研发适合中国铸造行业的消失模铸造技术列入“863”攻关计划。现中国消失模协会技术委员会希望有实力的铸造企业来引领这一技术的研发、推广应用，为抓住这一机遇，加快公司发展步伐；公司就成立消失模铸造研究所的准备工作，已于2007年5月开始启动，分别与北京清华大学铸造研究系、华中科技大学、中国消失模协会技术委员会的铸造行业专家、学者沟通；由中国消失模铸造协会科学技术委员会、华中科技大学把**********汽车部件制造有限公司作为中国消失模铸造研究基地，与*****公司共同组建成立中国消失模铸造研究所，共同推动“高科技绿色铸造”消失模铸造技术,在中国的引进、消化、吸收以及深入的研究和发展，把中国的消失模铸造技术推向世界前列。最终用消失模铸造技术改造传统的铸造生产线，站在行业新技术应该的前列。

第四章 项目的节能减排与资源综合利用

党中央和国务院非常重视节能减排和发展循环经济工作。在“十一五”规划中提出了：“转变经济增长方式，把节约资源作为基本国策，发展循环经济，保护生态环境，加快建设资源节约型、环境友好型社会。走新型工业化道路，坚持节约发展、清洁发展、安全发展，实现可持续发展”、“建立以企业为主体、市场为导向、产学研相结合的技术创新体系，形成自主创新的基本体制架构。依法淘汰落后工艺技术，关闭破坏资源、污染环境和不具备安全生产条件的企业”。
为抓住机遇，加快公司发展步伐；公司就成立消失模铸造研究所的准备工作，已于2007年5月开始启动，分别与北京清华大学铸造研究系、华中科技大学、中国消失模协会技术委员会的铸造行业专家、学者沟通；由中国消失模铸造协会科学技术委员会、华中科技大学把**********汽车部件制造有限公司作为中国消失模铸造研究基地，与*****公司共同组建成立中国消失模铸造研究所，共同推动“高科技绿色铸造”消失模铸造技术,在中国的引进、消化、吸收以及深入的研究和发展，把中国的消失模铸造技术推向世界前列。
企业发展规划是：在三年内形成年10万吨的产能，计划年产值达到8个亿，成为中国消失模铸造之最。要达此目标，就必须要有强大的技术支撑，求新、求变、求突破，才能求发展。只有建立了自己的科研机构，引用和开发世界一流的高科技领先技术，才能把企业做大做强，公司计划投资1000余万元技术改造及扩建8060平方米的科技大楼，由中国消失模铸造协会科学技术委员会、华中科技大学，把**********汽车部件制造有限公司作为中国消失模铸造研究基地，与*****公司共同组建成立中国消失模铸造研究所；共同推动“高科技绿色铸造”消失模铸造技术,在中国的引进、消化、吸收以及深入的研究和发展，把中国的消失模铸造技术推向世界前列。与华中科技大学、中国消失模铸造协会共同成立研究所后，可把中国消失模铸造协会科学技术委员会作为对外交流的窗口，参与国外的技术交流，搭建与国外的贸易平台，帮助*****走向国际化，逐步成为专业生产汽车部件的国际知名企业，形成*****品牌。公司在建立研究所的同时，着力建立三个研发中心：
4.1消失模铸造技术研发中心
一个企业要想做强、做大，就必须意识到只有科学技术才能促进生产力的发展,而领先的高科技是在不断的实践、探索、研究中产生出来的。公司通过技改，引入的消失模铸造是高科技型、环保型铸造技术，有其先进的生产工艺，能适应各类产品的生产并生产出高品质产品。但是一个企业要想生产出一流的标准式的产品，就必须实施研发战略，掌握领先技术和未来技术制高点，拓宽它的深度和广度，创造其精髓，提高其科技含量，使企业掌握其核心技术，增强企业核心竞争力，推动其行业发展。
4.2模具设计制作中心
模具是生产和产品质量的保证基础，建立模具设计制作中心的目的,是提高模具工艺设计的合理性、先进性,降低生产成本、提高工作效率和产品质量，因此有利于对工艺技术的改进、研究和开发。
4.3消失模设备研发中心
随着消失模铸造技术被誉为“二十一世纪的绿色铸造”，其环保、高科技的工艺技术、产品质量等优势，已让有一定经济实力和发展眼光的企业作为企业改进和发展的战略目标，因此在我国得到迅速推广。传统工艺在竞争中会被逐步淘汰,因此消失模铸造设备的先进性、适用性、合理性的研究和一体化的改进，被中国铸造界普遍关注。只要能研发出竞争力较强的消失模铸造技术生产设备，市场前景非常广阔。

4.4节能减排成效突出

4.4.1减排方面
1、与传统的树脂砂铸造相比，消失模铸造工艺取消了配砂、混砂、制芯和繁重清理等工序，这些工序的取消，提高了劳动生产率，节约用电6%以上。
2、与传统的树脂砂铸造相比，消失模铸造由于铸件壁厚减薄，小孔均可铸出，使简易铸件毛坯重量减轻15%，复杂铸件毛坯重量减轻30%。因此，每生产一吨铸件可少熔化金属200公斤以上，减少金属的损耗30公斤左右，节约用电120度。
3、普通铸造浇冒口与浇道重量占铸件总重量的50%~100%，而消失模铸造工艺采用震动加负压紧实并可充分利用铸型刚度提高铸件的自补缩能力，从而减少铸件浇冒口体积，使铸件的浇冒口与浇道控制在铸件总量的20%~25%，则每生产一吨铸件可少熔化金属500公斤左右，减少金属的损耗75公斤，节约用电300度。
4、与传统铸造相比，消失模铸造可生产不加工的高合金铸件如磨片、衬板、锤头、磨球等，一般铸件的机械加余量也减少50%左右，免去和减少了铸件的加工工序，机加工能耗大大下降。2007年，公司采用消失模工艺生产差速器壳体(泡沫模样和铸件见图 )。消失模铸造与砂型铸造相比，铸件壁厚减薄，铸件重量减轻15％，多处小孔铸出，机械加工量减少50%；机加工工时由原来的6小时减少至3.5小时。
综上所述，项目不仅可以降低工人劳动强度，提高生产效率，减少70000吨/年金属材料的熔化，还可以减少机加工用电量，每年可节约用电4200万度。
4.4.2减排方面
1、与传统铸造比较，消失模造型所用干砂中无化学粘结剂，泡沫塑料模气化时分解的有害气体主要有CO、苯、二甲苯，但其总量只有传统铸造的6%，减少了94%，而且排放时间短，集中，便于收集处理。
2、传统铸造工艺中的粘结剂和固化剂都是不可回收的。传统铸造砂的回收再生一般采用“干法”（烘干和燃烧）或“湿法”（水清洗）回收。而“干法”回收会造成空气污染，“湿法”回收会造成水污染。而且，由于传统砂型回收成本高，与购进新砂比较，没有效益优势，因此许多铸造企业很少回收。普通铸造一吨铸件需使用一吨砂子，废弃的型砂填埋后，在雨水的冲刷下，残余的化学物质随雨水流入河道，造成环境污染。而消失模铸造用砂只需作简单的除尘处理后便可直接回用，避免了上述污染。
3、自硬树脂砂浇铸时有机物排放量占铸铁金属液重量的5%以上，而消失模铸造用的聚苯乙烯（EPS）在低温下对环境完全无害，浇注时排除的有机物排量较少，只占铁水重量的0.3%，与传统树脂砂相比，减少了16.5倍。
4、与传统铸造相比，消失模铸造采用干砂造型，铸件易落砂、清理量非常小，生产车间的噪音大大降低，减少了对周边环境的噪音污染。
综上所述，项目容易实现清洁生产，构建和谐生产环境，减少对周边环境的污染；减少有害气体和有机物的排放量94%；减少有机物的排量16.5倍；避免115000吨左右的型砂和固体污染物的排放。
4.4.3节约资源方面
1、一般铸件的机械加工余量在5－10毫米左右，切削金属的重量占总铸件重量的5－10％左右（大型铸件其比例还要大）。而消失模铸造的机械加工余量可控制在2－3毫米左右，切削金属的重量只占总铸件重量的2－3％左右，下降了50%以上。
2、普通铸造的浇冒口重量占铸件总重量的50%~100%，消失模铸造浇冒口仅占铸件总量的20%~25%，大大减少了原材料资源的损耗。
3、消失模铸造生产过程中使用过的型砂只需经过简单的除尘处理后便可直接回用，因此项目每年可节约型砂原生资源90000吨以上，陶土资源10000吨左右。
4、传统砂型铸造，需在型砂中加入8%~10%左右的水，因为一吨型砂生产一吨铸件，而消失模铸造采用的是干砂造型，按年产10万吨铸件计算，每年可节约水资源8000~10000吨。
综上所述，项目每年可节约金属2100吨；节约石英砂原生资源90000吨；节约陶土资源10000吨；节约水资源10000吨。

4.5实现资源的综合利用

本项目每年可回收利用各行各业的工业废弃金属70500吨，其中普通废钢（包括钢屑、铁屑）70000吨，各种特种金属废料，如各种含镍、钼和钒等元素的合金材料等500吨，特种金属的回收价值一般不到新料的50％，按平均10万元/吨计算，每年可节约成本9200万元左右。
4.6生产过程中旧砂的循环再利用
消失模铸造造型材料只用干性型砂。生产过程中使用过的型砂经过简单的除尘处理后便可直接回用，损耗率在5%以下，而传统铸造工艺使用过的型砂由于回收成本高，一吨铸件消耗一吨砂子。型砂的循环再利用，使得年产10万吨的消失模生产线，每年减少型砂原生资源的消耗量90000吨以上，减少陶土资源的消耗量10000吨左右。按普通石英砂200元/吨、陶土350元/吨计算，企业每年就可节约成本近2150万元。
4.7钢屑铁屑的循环再利用
公司把发展机械深加工业务列入了企业的重要发展规划。几年来，通过采用钢屑、铁屑熔炼合格钢水和铁水浇注铸件的研究与实践，取得了成功。将机加工切削下来的钢屑铁屑收集后进行分类，通过精炼生产铸件， 降低了产品生产成本，实现了资源再循环。2006年，公司共回收利用废旧金属3000吨，其中，工业废旧钢材1200吨，废旧合金材料1600吨，钢屑1000吨，铁屑1500吨。预计年产10万吨铸件的消失模生产线上马后，每年可回收利用本企业钢屑铁屑4000吨左右，收集地方各类钢屑铁屑30000吨左右，每年可节约成本800万元。

第五章 国内外消失模铸造的发展简史

5.1国外消失模铸造的发展状况

1956年美国人H.F.SHOYER开始了将聚苯乙烯泡沫塑料用于铸造的试验，并获得成功，引起了人们极大的兴趣，1958年以专利的形式公布于众，当时称之为“无型腔铸造”。起初，该法只是用来制造金属雕像等艺术品铸件，以后经过许多实践和探索，1962年西德从美国引进专利，消失模铸造法才开始被开发，并在工业上得到应用。
1964年美国的T.R.SMITH发表了使用无粘结剂干砂造型生
产消失模铸件的专利。到了1967年,采用普通粘土砂和自硬砂的消失模铸造法获得了成功,并在许多国家得到了应用，生产了成千上万吨铸件，但无粘结剂干砂实型铸造却没得到发展，仍处于探索阶段。在整个六十年代直至七十年代，消失模铸造法仅限于单件小批生产，典型产品是汽车模具、机器底座、艺术品等。1968年，德国人E.KRYZMOWSKI在砂箱内抽成负压进行浇注,取得了专利，即现在的消失模铸造。
　　八十年代以前，由于专利的制约，生产中使用无粘结剂干砂消失模铸造受到限制；铸造界与其他产业部门协调不够；由于工艺不当、型砂和涂料不合适以及模型质量不高所导致的实型铸件外观及内在质量不够好，造成了一部分人的等待、观望甚至怀疑的态度，使得消失模铸造法发展缓慢。
1981年以后由于相应专利技术失效，再加上经过几年努力，发泡聚苯乙烯原料珠粒有了很大进步、模型组合粘结剂质量改善、高质量涂料被研制成功等工艺技术的进步，消失模铸造法得以迅速发展，并很快在生产上得到应用。1982年美国首先公开了世界上第一条生产复杂铝铸件的消失模铸造生产线。至此，消失模铸造作为一种全新的铸造工艺方法被应用于生产。

5.2消失模铸造在中国发展状况

　　 1979年，由我国著名消失模铸造专家、中国科学院长春光学精密机械研究所研究员黄述哲教授领导的课题组，在中国最早开始了消失模铸造的原理性试验。同年，黄述哲教授在全国铸造工艺学会上发表了“消失模铸造基本特性的研究”论文报告，在国内首次系统阐述了这一方法的特点和规律性。1982年，在大量实验室试验的基础上，黄述哲教授主持在光机所工厂建成了一条消失模铸造实验生产线。黄述哲教授主持完成的“消失模铸造技术开发及工业化应用”于1997年、1998年分获中科院科技进步二等奖和国家科技进步三等奖，这是我国铸造工业界科技成果中获得的最高奖项。1998年被国家科技部列为“九五国家科技成果重点推广项目”（99010202A）。黄述哲教授主持完成了数十个技术先进、功能完备、配置合理、生产高效的消失模铸造流水生产线工程。八十年代后期郑州机械所也开始了消失模铸造的试验性应用研究。九十年代开始以来，清华大学、哈尔滨工业大学、华中理工大学、西安交大等也纷纷加入了消失模铸造的研究。

5.3世界消失模铸造技术的发展趋势

美国学者c.bates教授等发表了《全球消失模生产技术和市场发展》的论文，比较详细地论述了模样制作、涂料、砂子紧实、浇注、充型和模样热解各个环节的成就和发展趋势，许多北美的企业、高校和行组织联合起来，组成消失模铸造联盟，对该工艺进行开发研究，经过不懈的努力，使该工艺得到不断的改善，工艺过程得到更好的控制，也逐渐被更多的铸造界人士所认同，铸造企业和铸件的使用者都从中受益。1999年美国威斯康星大学的一项市场市场调查表明，在未来的6到10年中，消失模工艺的前景一片光明。市场调查表明：在1990年，有6%的铝合金铸件是使用消失模铸造工艺生产的。预计到2007年，将会有29%的铝合金铸件使用该工艺。从1997年起，灰铸铁和球铁方面也有较大增长，目前约有2%的灰铸铁件是由消失模工艺生产的，预计到2009年将达到15%。消失模工艺不断为人们所认识，也为新产品的生产提供了足够的信心。通用（美国）、teksid（美国）、casti（意大利）、intermet（美国）、citation form（美国）、宝马（德国）都已经引进了消失模铸造工艺。　　

5.4我国消失模铸造的应用现状

进入20世纪80年代以来，国内外再度掀起了研究开发和应用消失模铸造的热潮。据有关资料报道，西德国营铸造业的320家铸造厂中已有87家采用负压实型铸造法，占26%。日本现已有 90家工厂用负压实型铸造法生产单件大中型实型铸件，年产约18~25万t ；1989年5月，在西德杜塞尔多夫市举行的“第七届世界铸造机械博览会”，有28个国家624家公司参展，消失模铸造商之多，给人留下了深刻的印象，似乎铸造业的未来属于这项工艺。
为提高我国的消失模铸造技术和发展生产，在中国铸造协会和有关单位的支持下，“中国铸造协会实型铸造专业委员会”于1988年11月成立。它的成立对发展我国的消失模铸造技术和生产有着深远的影响。迄今，实型铸造专业委员会已拥有80余家会员单位。据不完全统计，我国用于生产大中型单件的消失模铸造，1995年约有20多家，年产7000吨消失模铸件。其中具有代表性的生产厂家有：第一汽车厂专用机床厂、第二汽车厂通用铸锻厂、西安建筑科技大学中兴公司、北京吉普汽车有限公司、宝鸡石油机械厂、白城通业集团实型铸造厂、大连机床厂铸造分厂、山西华恩汽车配件公司、贵州险峰机床厂等，其中绝大部分是汽车、机床行业厂家。
与国外一样，中国在实型铸造行业中发展较快的是采用无粘结剂干砂和抽真空技术的实型铸造——消失模铸造，20年前处于试生产的只有几个厂家，产量仅几百吨，而今用于生产或试生产的已有80~100余家，正着手和准备上此项目的厂家还有 120余家；其产量更是大幅度地增长。据不完全统计，1995年和1997年消失模铸件产量分别为7200吨 和20000吨。
从我国消失模铸造生产的产品来看，与先进国家相比，其形状和品种基本相似，但复杂程度和质量水平差距较大。
（1）传统实型铸造几乎与国外一样，主要用于生产汽车覆盖模具、机床和重型机械铸件。早在20世纪70年代，中国已制造出达到世界水准的52吨重的铸钢件和32.5吨重的（机床）铸铁件。
（2）在消失模铸造方面所生产的铸件已从早期的磨球、衬板、管状铸件逐步发展到生产简单箱体、阀门、管件类铸件，近几年又进而发展到生产汽车和柴油机部件，如刹车盘、排气歧管等较复杂铸件。
（3）我国的消失模铸造虽与工业先进国家相比还有一定差距离，但在应用上是成功的。在生产方式上也从单件大中型铸件、大批量中小铸件并举发展，进而转向以大批量负压实型铸造为主；在技术上已日趋成熟，并具有一定水平；已有部分产品，如管状铸件、刹车盘、机箱体在大中型铸造企业中得到较快发展，而且将在我国广大乡镇和私营中小铸造厂获得广阔的发展前景。这已成为当前中国负压铸造领域发展的一大特色。
消失模铸造技术被国际誉为“二十一世纪的铸造技术”，又誉称为：“绿色铸造”。消失模铸造技术是将与铸件尺寸形状相似的发泡塑料模型粘结组合成模型簇，刷涂耐火涂层并烘干后，埋在干石英砂中振动造型，在一定条件下浇注液体金属，使模型气化并占据模型位置，凝固冷却后形成所需铸件的方法。 对于消失模铸造，有多种不同的叫法。国内主要的叫法有“干砂实型铸造”、“ 负压实型铸造”，简称EPC铸造。国外的叫法主要有：Lost Foam Process (U.S.A)、 P0licast Process(Italy)等。最近几年国外又将该项技术进一步发展到“先消失，后铸造”的水平。
从产品情况看，1990年美国GM汽车公司在Saturu建立了一个年产55万吨的三条全自动化消失模铸造生产线，生产四缸缸体，缸盖。1995年德国BMW建成年产20万吨生产各种规格的缸体，缸盖的消失模生产线。2001年，美国GM所属的Saginan金属铸造企业消失模生产线投产，生产vortel直式运动跑车6缸体的缸盖，这两种产品是目前最复杂，最有代表性的消失模产品，该厂能日产这两种产品2000件以上。
总之，广泛采用消失模技术生产曲轴箱体的国家有美国、德国、意大利、法国、英国、印度、瑞士、荷兰等国家。
5.5消失模铸造在国内存在的问题及其难点：
这种工艺在国内发展的时间有限，因此与之配套的专用基础材料比较缺乏，如涂料、发泡珠粒、专用粘胶。这些材料直接关系到铸件的热解残留物（碳黑缺陷）粘砂状态，这是它的难点之一。
从理论上讲消失模非常适合结构复杂的薄壁件铸造。但像曲轴箱之类的复杂薄壁件的泡沫模样受国产珠粒的最小直径限制，且这种小直径的珠粒国内不能生产，通常是通过分筛一定时间后累积而成，而珠粒所含发泡剂是随时间而挥发的。即使进口由于贮存时间有限，也不好办，这是它的难点之二。
充型平稳这是对所有铸造工艺的要求，但消失模要求更高，对曲轴箱之类的复杂结构件更为严格，否则泡沫有可能卷入金属液中不能随负压排出，造成碳黑缺陷，如果这种缺陷出现在加工后的工作面，是非常致命的。当然，碳黑缺陷的直接内因是白模、粘胶热解残留物。但根据实践统计，即便白模、粘胶均为不理想状态，但如果浇注设计合理，也可以消除90％的碳黑缺陷。问题在于国内该消失模充型模拟软件没有，国外有一是买不起，二是我们许多原材料条件不清楚，用起来就与实际情况相差甚远，这是它的难点之三。
正是基于这些原因，国内消失模铸造尽管有长足发展，但也只能生产变速箱壳体、管件、阀门之类的简单件。
本项目所发明的“消失模铸造发动机缸体、飞轮、汽车箱体、轮蕊、制动毂的方法”应该代表国内消失模铸造法的一个方向，可以在汽车发动机缸体、飞轮、汽车箱体、轮蕊、制动毂的铸造上得到广泛应用，具有非常突出的优点：外型美观、尺寸精确、加工余量小、重量轻、劳动强度小、铸件断面优良等，必将引发国内汽车发动机缸体等铸件方法的革命。

5.6消失模铸造特点

1、铸件一次成型，尽寸精度高。由于采用极易气化的泡沫塑料作模型，浇铸前无需取出造型模具，无分型面，无芯子，因此产品无飞边毛刺，无拔模斜度，减少了由于型芯块组合而造成的尽寸误差，产品的尺寸精度和表面粗糙度接近熔模精密铸造。同时，因为采用干砂造型，根除了由于型砂中的水、粘结剂、附加物带来的缺陷，铸件废品率显著下降。此外这种新工艺对操作工人的技术水平要求不高，对铸造行业有着巨大的吸引力。虽然泡沫模型的变形和泡沫材料的热解产物可能会对铸件的质量带来不利影响，但只要对模型材料和制模工艺、涂料以及干砂紧实等环节进行严格的控制，完全可以克服不利的
影响因素，获得优质的精密铸件。
2、可以大大改善铸造车间的环境条件，容易实现无污染生产。低温下聚苯乙烯（EPS）对环境完全无害，浇注时排除的有机物量极少（只占铁水重量的0.3％），而采用自硬砂浇铸时的有机物排放量占到5％以上；同时EPS产生有机物的时间短，易于收集，可以通过对砂箱抽真空进行集中处理，实属对环境的无公害排放。此外EPS法清理工作量大大降低，噪声少、一氧化碳和石英粉尘危害小，旧砂回收利用率可达95％以上，整
个工艺过程容易实现机械化、自动化生产。
3、铸件形状、结构不受限制，为制品设计提供了充分的自由度。原先由多个零件加工组装的构件，可以通过分片制模然后粘合的办法进行整体浇铸；原先需要加工形成的孔、洞可以
直接铸出，这就大大减少了加工装配的工时和费用。 
4、生产制造成本低，设备投资小。由于气化模的制作成本低（仅为木模价格的1/3），材料来源广泛，所需的成形设备少，投资小。一般说来采用EPS技术，设备投资可减少30％~50％，铸件成本可下降20％~30％。当然，模具的设计和制造会影响铸件生产的成本和效率，如果采用当代先进的快速制模技术和
并行环境下的计算机模拟仿真技术，存在的问题是可以得到很好的解决的。
大量生产条件下传统粘土砂型铸造与消失模铸造工艺特点的比较
项 目
传统砂型铸造
消失模铸造
模
型
工
艺
1．开边
必须分型开边，便于造型
无须开边
2．拔模斜度
必须有一定的拔模斜度
基本没有或很小的拔模斜度
3．组成
有外型芯合组成
单一模型
4．应用次数
一个模型多次使用
一型一次
5．材质
金属或木材
泡沫塑料
造造型工艺
1．型砂
有粘结剂、水、附加物经过混制的型芯砂
无粘结剂、任何附加物和水的干砂
2．填砂方式
机械力填砂
自重微振填砂
3．紧实方式
机械力紧实
物理（自重、微振、真空）作用紧实
4．砂箱特点
根据每个零件特点制备专用砂箱
简单的通用砂箱
5．铸型型腔
由型芯装配组成空腔
实型
6．涂料层
大部分无需涂层
必须有涂层
浇注
工艺
1．充型特点
只是填充空腔
金属与模型发生物理化学作用
2．影响充型速度的主要因素
浇注系统与浇注温度
主要受型内气体压力状态，浇注系统，浇注温度的影响
落砂
清理
1．落砂
需强力振动打击
翻箱或吊