摘要:钣金在社会生产各领域都有着广泛用途,诸如:机电、汽车、航空等。据调查显示,钣金年生产总值与模具组件产值有一定增加,可知钣金设计制造和成本核算有一定联系。现如今,钣金行业年产值增速超过10%,尤其是模具与组件行业产值发展更是迅速。为此,笔者结合实践研究,就钣金得设计制造与成本核算方法进行简要分析。
关键词:钣金设计;制造;成本核算;研究分析
伴随着制造业的迅速发展,为钣金制造创造了契机。钣金制造属于综合冷加工工艺,主要对6mm以下的金属薄板,加工过程包括剪切、折弯、焊接、铆接、成型等,在机电、石油、轻工等行业中应用广泛。钣金组件的根本特点是不管生产出的组件多繁琐,始终都是一块厚度相同的平板材料,通过繁琐的技术加工制造而成。
一、钣金件设计与成本核算分析
钣金件传统设计是在平面图纸手工绘制的,工作人员运用数学方法中图形分解将一些关键数据展示出来。伴随着科学技术的进步,计算机技术的应用为钣金制造行业提供了便捷,设计软件的应用如:CAD、CAPP等系统基于参数化模型的设计。CAD系统现已成为钣金设计主要软件,钣金CAD系统在工业界应用越来越广泛。同时,应用计算机展开钣金工程设计还可以减少工程量,提高设计效果,科学利用材料实现成本控制。钣金设计需要考量组件要求、加工困难性。性能设计时加强监督管理,不过不同构件生产要求不同,差异显著,所需一定空间。钣金工艺性意旨生产制造过程中的困难性,适当的生产制造技术能够节约材料投入、防止冗余、提高产品生产效果、延长生命周期。总结:钣金设计要遵循以下要求:第一,形状简单,切割面容易切割,以短路径为主有助于加快生产速度、减小切割量、实现经济效益最大化。第二,材料投入少,尽可能缩减下脚料使用。第三,强度刚度要求。强度刚度控制是确保功能性要求基本条件。第四,可靠冲裁要求。若冲裁结构繁琐,测量定位费过程中因为刀具受损、安装不当导致加工精度难以达到要求,质量无法保证、产品率不高。第五,防止粘刀。冲裁过程中极可能发生刀具与组件粘结问题,要求确保切割面连接并预留一定坡度。工作人员在设计过程中注意钣金件应用性与工艺加工性,很少考虑到成本节约问题。为此,采购人员必须要注意资金投入。市场销售过程中以钣金工艺性为核心,在初期成本预算工作中扮演重要角色。
二、钣金材料设计和成本核算
常见钣金件材料有镀锌钢材、不锈钢、弹簧钢、铜合金。镀锌钢又包括SFCC与GI,其底材为冷轧钢卷,这也决定了该种材料具有较强的抗腐蚀性、美感强。而不锈钢材料中铬元素较多,分为马氏体不锈钢、奥氏体不锈钢。其中,铁素体不锈钢材抗腐蚀性强、高温抗氧化。马氏体热导性良好、强度高,机械性能显著,主要用于承载件。奥氏体不锈钢兼容铁素体型不锈钢优势,且可塑性强、焊接简单。但是,该种材料屈服性不高,不建议作为承重组件。弹簧钢中锰、铬元素较多,弹性强。根据该特点分析认为适合作为减震构件储能。镀锌薄板底材为低碳钢,塑性效果显著,但厚度只有0.6mm。铜与其合金兼容了铜部分属性,导电性、抗腐蚀性的好、塑性高、容易加工。不过,材料造价较高。
在成本核算时,材料支持占据较大比重。在材料选择时需要符合组件性能,再选择经济性良好的板材。在单价上,铜合金成本造价最高,铁片造价最少。同时,钣金材料的定额与余料库存管理对成本核算也有直接影响。怎样确保采购材料规格、数量符合要求,实现最优化成为企业主要研究内容。
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三、钣金制造技术和成本核算
钣金加工工艺不同于机械加工,分为柔性加工与冲压加工。其中,柔性加工指的是软模加工,冲压加工指的是硬膜加工。接下来,笔者主要对软模加工工艺进行成本核算分析。
(一)下料
软模生产期间,下料包括数冲、镭射。前者是以冲裁方式把没有成型前的展示杨冲裁出既定孔位与尺寸。该技术能够对不同材料快速、精准分割,材料厚度在0.5cm--5.0cm皆可。在外部轮廓加工时,以长刀、短方刀为准,注意长度控制与成本投入。数冲在一定程度上影响刀具性能,目前我国刀具性能较低,与国外刀具性能仍然存在较大差距。在生产硬度较高的材料时会加快磨损。该阶段刀具费在成本核算方面占据较大比重。数冲加工产品毛刺多,去除过程繁琐且会增加成本投入。
镭射是利用高密度激光束折射刀材料外层,材料发生汽化。因为是无基础加工,对材料无直接影响,因而不会发生机械变形,无切削力作用。而且镭射技术有助于生产效率提高,且不会影响其他部分。同时,不会产生较多废料、生产效率高、材料不会变形,这也是数冲难以取缔的,支持二次加工。关于反射较大部分的铝板需要使用专门镭射设备生产。一般情况下,铁、不锈钢类设备对反射镜有较多啊影响。镭射技术时间间隔只有0.5T,其他切割形式间隔距离较大,可容下一个数冲刀具宽度。
(二)弯曲
折弯主要是通过折弯设备将没有成型的组件折弯刀设计方案要求的尺寸,折弯时必须要确保产品属性不受影响,该工艺需要用到折床与预制折弯模具完成折弯。该过程中要结合方案尺寸、材料厚度明确折弯时的刀具与刀槽,防止产品和刀具碰撞产生变形。通常折弯规律是由内向外、由小至大,先特殊后普通。成本核算是在操作人员的熟悉操作过程与设备智能化基础上,比如:经验丰富的人员调试快速、减少人力资源。折弯设备科技含量高,能够保证折弯尺寸稳定性,提高成品率。
(三)表面处理
在折弯、压铆后必须要有表面处理,各材料表面处理方法不同,比如:冷板加工后采取表面电镀处理形式,电镀后需要磷化加工再喷涂。表面处理有助于表面杂物清理,提高涂膜粘接性。清洗过程中把组件挂在流水线,通过清洗、彭林后烘干。喷涂过程中,无需喷入的区域注入:螺孔等位置需调用软胶密封,其他区域可以利用耐温性胶带保护。在成本得核算控制中集中流水线加工,贴防烤组件并辅助流水线,减缓流水线速度,工时增加,喷涂前需电镀层,但成本较高。
结语:
综合分析,钣金设计与制造时,满足其性能得条件下得成本控制可以看出设计合理性。通常软模加工得钣金产品材料支出占据总成本支出30%,硬模加工钣金件占据总费用50%。建议,使用量在500以下的选择软模加工,超过500采取硬模加工。笔者主要对钣金件设计、工艺进行了分析,提出了成本核算方案,希望对钣金制造业发展起到帮助性作用。
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论文作者:邓玉本
论文发表刊物:《当代电力文化》2019年第04期
论文发表时间:2019/7/15
标签:钣金论文; 材料论文; 加工论文; 成本核算论文; 组件论文; 刀具论文; 成本论文; 《当代电力文化》2019年第04期论文;