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如何降低硅溶胶精密铸造成本?

2020-08-09 23:28:35

如何降低硅溶胶精密铸造成本? 

2017年伊始,所有的原材料都开始插上翅膀飞上了天,这也就大大增加了精密铸件的成本,这其中的压力只有身处精铸行业的我们自己能体会。怎样才能降低铸件成本呢?下面就带大家研究一下这个问题。


硅溶胶精密铸造



  一.精密铸件过程成本的构成


     全硅溶胶熔模精密铸造过程可分为蜡模制造、制壳、熔炼浇注和后处理四个阶段,在四个生产过程中蜡模制造、制壳、熔炼浇注三个阶段所发生的费用与工艺出品率密切相关,用浇注重量核算成本比直接用铸件重量核算更准确。比较合理的方法是蜡模制造、制壳、熔炼浇注过程的成本按浇注钢水重量核算,而后处理及辅助生产成本按铸件重量核算。由此可见,制壳和熔炼阶段的成本占过程成本的比例超过了60%。


硅溶胶精密铸造


  二.影响精密铸件成本差异的主要因素


    严格来讲,不同铸件在每个工序的制造成本是不完全相同的,但有的环节差异很小可以按照平均水平核算。导致铸件过程成本差异的主要因素有以下几个方面:

  1.工艺出品率

 工艺出品率,是实际得到的铸件重量占浇注重量的百分比,对具体铸件来说工艺出品率等于同一串上的铸件总重量占串重的百分比,它与铸件结构和组数方案有关,一般多在40-50%之间。前段成本与工艺出品率的关系为每公斤铸件前段成本= 每公斤浇注重量前段成本工艺出品率 ,每公斤铸件的前段成本与工艺出品率成反比,工艺出品率越低单位重量的铸件前段成本就越高,而且工艺出品率越低影响的程度越显著。将铸件前段成本对工艺出品率求导数可得出:工艺出品率对每公斤铸件的前段成本的影响程度与工艺出品率的平方成反比,当工艺出品率为45%时,每降低一个百分点每公斤铸件的前段成本增加0.3元,当工艺出品率为30%时,每降低一个百分点每公斤铸件的前段成本大约增加0.67元,由此可见工艺出品率对成本的影响是十分显著的。当然工艺出品率也不是越高越好,也不是想高就高得了,过高的工艺出品率会降低浇注系统的补缩能力,导致补缩不足而产生缩松或缩孔缺陷;另一方面,有些铸件尤其是形状不规则的薄壁铸件由于受铸件结构和组数方案的限制工艺出品率很难提高,在核定铸件价格时应考虑到这一重要因素。


  2.制壳层数

  由于铸件形状和结构的不同,制壳层数会有差异。例如有细长孔或狭槽的铸件需要做两次甚至三次面层;一般铸件做两次背层就够了,而比较大的铸件可能需要做三次甚至更多层数。每公斤铸件的制壳成本约为5.9元,其中材料费占67.8%,燃料和动力占23.9%,工资占13.3%。在4元/公斤的制壳材料费中,锆砂锆粉的消耗约占63%,占整个制壳成本的42.7%,硅溶胶的成本约占制壳成本的12.2%。尽管锆砂锆粉只是用于面层制壳,但由于价格昂贵而成为制壳成本中主要项目。

面层的成本大约是背层的4.4倍。而且第二次面层所耗用的材料比第一次要多,按增加10%估算,多做一次面层的成本大约是6.2元。平均每公斤铸件增加成本2.7元,每公斤浇注重量增加成本1.21元。也就是说增加一次面层每公斤铸件的制壳成本增加45.8%,每公斤铸件的过程成本增加15.1%。就304不锈钢而言,对总成本和价格的影响幅度大约在7%左右。而增加一次背层每公斤铸件增加成本0.56元,每公斤浇注重量增加成本0.25元。每公斤铸件的制壳成本增加9.4%,每公斤铸件的过程成本增加3.1%,对304铸件总成本的影响大约只有1.4%。


  3.后处理难度

  铸件浇注后需要经过碎壳清砂、切割、打磨、抛丸、酸洗、整形、补焊整修等后处理工序方能得到合格铸件,后处理的平均成本可以按铸件重量核定,每公斤铸件的平均后处理成本为3.33元。不锈钢铸件酸洗钝化的成本大约为0.3元/公斤,碳钢件虽然不需要酸洗钝化,但考虑到在浇注后需要扣箱,而且扣箱后清砂比较困难,成品需要防锈等因数,可以不区别成本差异。

  铸件结构不同时后处理的工序内容和难度也不同,一般铸件浇注之后经过碎壳、切割、打磨、抛丸等工序就可以了,有些铸件则需要增加工序。客户要求在铸件毛坯以外增加热处理、表面处理、机械加工等工作内容时应单独核算费用计入总价中。后处理成本差异主要来自于清砂、矫正变形和整修三个方面,其成本取决于铸件结构和技术要求,核定价格时应考虑其成本差异。


三.精铸件成本核算模型

1.每公斤铸件平均产品

工厂销售成本=制造成本+管理费

铸件制造成本=直接材料费+过程成本

过程成本=前段成本+后段成本

直接材料费=配料成本×损耗补偿系数

每公斤铸件前段成本=浇注每公斤钢水前段平均成本+制壳成本差异工艺出品率 

制壳成本差异= 二次面层成本×(面层次数-1)+背层成本×(背层次数-2)

后段成本= 每公斤铸件后处理平均成本×质量等级系数

原材料损耗补偿系数用于补偿在熔炼和切割、打磨过程中造成的损耗,大约为1.1。制壳成本差异按浇注重量计算。质量等级系数主要依据客户对尺寸精度和表面质量的要求确定,取值范围可在0.8-1.5。

将统计测算的数据代入公式可得

铸件制造成本=配料成本×1.1+6+1.21×(面层数-1)+0.25×(背层数-2)工艺出品率 +4.45×质量等级系

工厂销售成本=配料成本×1.1+6+1.21×(面层数-1)+0.25×(背层数-2)工艺出品率 +4.45×质量等级系数+ 5

依据上述方法计算不同工艺出品率和不同制壳方案每公斤304不锈钢常规铸件的过程成本与工厂成本(元/公斤)


2. 铸件单件成本

铸件在生产过程中无论大小都要按照规定的工艺流程逐一进行。因此,铸件的实际成本并不完全与其重量成正比,尤其是对很小的铸件按重量计算成本偏差较大。我们把过程成本根据平均公斤成本和单件成本按9比1加权平均来计算铸件单件成本。用公式表示为

铸件工厂销售成本=(配料公斤成本×1.1+每公斤铸件的管理费)×

铸件重量+每公斤过程成本×(铸件重量×0.9+综合平均重量×0.1)+补充工序成本

代入测算数据得:

铸件工厂销售成本=(配料公斤成本×1.1+每公斤铸件的管理费)×铸件重量+(6+1.21×(面层数-1)+0.25×(背层数-2)工艺出品率 +4.45×质量等级系数)×( 铸件重量×0.9+0.012)+补充工序成本。

归根结底,精密铸件的重中之重在制壳这一环节,所以必须要控制好型壳材料的质量和成本。


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