铸件成本差异的主要因素

铸件成本差异的主要因素铸件结构不同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，这些不在本文讨论范围。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，我们所要关注的是那些对铸件成本影响比较大的因素。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也叫收得率，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棵树上的铸件总重量占树重的百分比，它与铸件结构和组树方案有关，可能在30%至60%的范围内变化，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。浇注每公斤钢水的前段成本为6元，当工艺出品率为45%时，每公斤铸件的前段成本为13.33元；工艺出品率为30%时铸件前段成本为20元/公斤，比平均水平高6.7元，使过程成本上升37.6%，对304不锈钢铸件总成本的影响幅度大约为17%；当工艺出品率为60%时铸件前段成本为10元/公斤，比平均水平低3.3元，使过程成本降低18.5%，对304不锈钢铸件而言相当于总成本降低约7%；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。好比电工学上的功率因素，降低工艺出品率相当于增加了无功消耗。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树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，如表1所示，每公斤铸件的平均后处理成本为3.33元。不锈钢铸件酸洗顿化的成本大约为0.3元/公斤，碳钢件虽然不需要酸洗顿化，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。（1）清砂：有些带有狭长槽或细长孔的铸件清砂比较困难，需要钻砂、咬酸、喷砂或碱爆才能清理干净。这样的铸件需要单独估算清砂费用。（2）整形：容易变形的铸件需要矫正其变形，整形的难度取决于铸件结构、变形程度和客户对尺寸及形位公差的要求。整形费用应单独核算。（3）整修：铸造过程属于特殊过程，影响铸件质量的因素也比较多。客观地讲铸件表面缺陷是难以避免的，不同客户或不同用途的铸件对表面质量的要求不同，接单之前供需双方根据铸件特点及可能出现的表面缺陷确定一个合理的质量验收标准非常重要。如果客户对表面质量的要求比较高，整修成本也就比较高。整修费用主要受铸件质量要求和铸件一次合格率的影响，前者需要在定价中考虑而后者取决于内部质量控制。整修费用可以在后处理平均成本的基础上乘以适当的质量等级系数进行调节。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。