Cálculo de custos de fundição sob pressão: como calcular o preço das peças fundidas sob pressão

Na indústria transformadora, o processo de fundição sob pressão é amplamente utilizado na produção de todo o tipo de peças e componentes, graças à sua elevada precisão e eficiência de produção. No entanto, o custo da fundição sob pressão é muitas vezes uma parte importante da empresa para a fixação de preços e controlo de custos. A compreensão correta do custo dos componentes de fundição sob pressão, não só ajuda a estabelecer preços razoáveis, mas também ajuda as empresas a otimizar o processo de produção e a melhorar os lucros. Neste artigo, analisaremos o custo da fundição sob pressão, forneceremos um método de cálculo de custos detalhado e discutiremos como otimizar o custo para reduzir o custo global da fundição sob pressão.

A fundição injectada é dispendiosa?

O custo da fundição injectada não é, de facto, baixo, o que constitui a principal razão pela qual muitas empresas hesitam em escolher este processo. Embora a fundição sob pressão seja excelente em termos de precisão, eficiência e fabrico de peças complexas, o seu elevado custo, especialmente na produção de pequenos lotes, desencoraja frequentemente as empresas. Por conseguinte, a Ningbo Hexin sugere que as empresas adoptem o processo de fundição injetada quando realizam a produção em massa, a fim de diluir o custo. Seguem-se alguns factores-chave que afectam o custo da fundição sob pressão:

Modelação métrica tridimensional dos custos de fundição sob pressão (em ADC12)alumínio(conchas como exemplo)

1. controlo dinâmico dos custos dos materiais

• Fórmula de base: C_m=(W_p×ρ×P_m×(1+15% perda))/taxa de rendimento
• Valores medidos das variáveis-chave:
  • Volatilidade do material: diferença de preço do alumínio ADC12 entre picos e vales de $4.200/t em 2023 (ver Figura 1)
  • Otimização de paredes finas: a espessura da parede de uma tampa da extremidade de um motor elétrico foi reduzida de 3,5 mm para 2,8 mm, e o custo do material de uma única peça foi reduzido em 19%.
  • Controlo do material posterior: o material posterior 30% é adicionado quando as propriedades mecânicas do 12% diminuem, sendo necessário equilibrar a janela do processo

2. gestão do ciclo completo dos custos dos moldes

Tipo de molde	Custo inicial (milhões de dólares)	Tempo de vida (Módulos)	Avaliação individual ($)
Cavidade única H13	48	80,000	0.60
SKD61 de quatro cavidades	126	150,000	0.21
Fonte dos dados: Ningbo Hexin 2022 Mould Database

3. desconstrução dos elementos de custo de fabrico

• Estrutura de custos de uma unidade de fundição injectada de 2800T:
  • Depreciação do equipamento: $23/hora (depreciado linearmente ao longo de 5 anos)
  • Custo do consumo de energia: 18kW-h/módulo x $1,2 = $21,6
  • Custo da mão de obra: 0,38 pessoa/turno x $45/hora = $17,1
  • Consumo de materiais auxiliares: agente de pulverização 2,3 yuan / tempos de molde

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Seis vias tecnológicas de engenharia de redução de custos

Caminho 1: Otimização de engenharia sincronizada DFM

• Caso: Uma caixa de filtro para estação de base 5G
  • Programa original: 8 grandes secções espessas (espessura máxima da parede 8 mm)
  • Solução optimizada: otimização da topologia + canal de passagem, redução de peso 23%
  • Resultado: Redução do custo do material por peça em 16,5%, redução do tempo do ciclo de prensagem-shooting em 18%.

Caminho 2: Moldar um sistema de conceção inteligente

• Modelo de eficiência económica para moldes multi-cavidades:
  Q_crítico = (C_multi-cavidade - C_single-cavidade)/(S_single piece - S_multi-cavidade)
  Moldes económicos de quatro cavidades para quantidades de encomenda > 52.000 peças

Caminho 3: Afinação fina dos parâmetros do processo

• Curva de velocidade de injeção de pressão versus porosidade (Fig. 2):
  • Janela óptima: taxa de defeitos <2% a 3,8-4,2m/s
  • Por cada aumento de 0,5 m/s na velocidade, a taxa de desgaste do molde aumenta em 37%

Caminho 4: Sistemas de produção inteligentes

• Comparação dos efeitos da aplicação:
  | Métricas | Linhas tradicionais | Linhas inteligentes
  |--------------|----------|----------|
  | oee | 68% | 89% |
  | Taxa de Produto Insatisfatório | 4,2% | 1,8% |
  | Consumo unitário de energia | 3,6kW-h/kg | 2,9kW-h/kg |

Caminho 5: Correspondência exacta dos acabamentos de superfície

• Análise do gradiente de custos:
  • Oxidação nativa: $6-8/peça
  • Oxidação por micro arco: $22-25/peça
  • Revestimento de PTFE: $35-40 por peça
    Nota: Calculado pela área de superfície de 300 mm x 200 mm

Caminho 6: Inovação colaborativa da cadeia de abastecimento

• Modelo de fornecimento direto de alumínio líquido para redução de custos:
  • Modelo tradicional: Compra de lingotes de alumínio + fundição Custo = preço da matéria-prima + 1200 RMB/tonelada
  • Modelo de fornecimento direto: fornecimento de alumínio líquido Custo = preço da matéria-prima + 480 RMB/tonelada

Terceiro, estratégia de otimização dos custos do processo de fundição injetada

1. otimização dos parâmetros do processo

• Correspondência entre velocidade e pressão de injeção::
  • Um projeto de revestimento de motor de veículo de energia nova mostrou que a velocidade de injeção de pressão foi aumentada de 3,2m/s para 3,8m/s, enquanto a pressão de injeção de pressão foi ajustada de 850bar para 920bar, e a porosidade foi reduzida de 2,8% para 1,2%.
  • Otimização dos benefícios: redução de 11,5 dólares na perda de sucata por unidade
• Controlo da temperatura do molde::
  • Adote a tecnologia de controle de temperatura de partição, reduza a diferença de temperatura do molde de ± 25 ℃ para ± 8 ℃.
  • Resultado: A vida útil do molde aumentou em 30%, o custo por peça foi reduzido em 0,18 RMB.

2) Atualização inteligente

• Sistema de monitorização em tempo real:
  • A flutuação da curva de injeção de pressão é controlada dentro de ±1,5%.
  • Precisão do aviso de defeito do 92%
• Benefício: Redução das perdas de tempo de inatividade em cerca de 230 000 dólares/ano

3. gestão da produção enxuta

A taxa de erro humano é reduzida por 67% pausas. Além disso, as condições de armazenamento adequadas evitam danos no molde durante a não utilização.
Implementação da mudança rápida de molde (SMED):
Tempo de mudança de molde reduzido de 45 minutos para 18 minutos
Aumento da capacidade anual de 15%
Operações normalizadas:
A taxa de normalização operacional aumentou para 95%

Perguntas mais frequentes

Q1: Como avaliar a economia do processo de fundição injectada?

• Adoção da "análise do ponto de equilíbrio":
  Q_critical = (custo do molde + parte do equipamento)/(preço de venda unitário - custo variável unitário)
  Exemplo: Q_critical = 12.500 peças para um projeto de conchas, ou seja, económico para quantidades de encomenda > 12.500 peças.

Q2: Como reduzir o custo de uma encomenda de pequena quantidade?

• Programa recomendado:
  • Adotar a estrutura universal do molde + desenho da inserção, reduzir o custo do molde 40%
  • A utilização de material aumentou em 25% ao selecionar o processo de conformação semi-sólida
  • Caso: um invólucro de dispositivo médico (500 peças) com redução de custos bem sucedida 31%

Q3 ： Como prolongar a vida útil do molde?

• Tecnologias-chave:
  • Tratamento de superfície: o tratamento TD pode melhorar a vida útil do molde em 2-3 vezes
  • Estratégia de manutenção: limpeza por plasma a cada 5.000 moldes
  • Dados medidos: A vida útil de um molde H13 aumentou de 80.000 para 150.000 ciclos de molde.

Q4: Como escolher a tonelagem ideal da máquina de fundição sob pressão?

• Fórmula de cálculo:
  P_Máquina de fundição sob pressão = (A_Projecção x P_Rácio de pressão)/1000
  Entre eles:
  • A_Projecção: Área projectada da peça (cm²)
  • P_Pressão específica: 550-850 bar recomendada para ligas de alumínio.
  • Fator de segurança: 1,2-1,5

Q5: Como reduzir o custo do tratamento de superfície?

Estratégia de classificação: Cenário de aplicação Gama de custos de processo recomendada ($/unidade) Peças de aparência comumjato de areia+Anodização 8-12 Peças resistentes ao desgaste e à corrosãoOxidação por micro arco 18-25 Requisitos altamente decorativosElectroforese + pulverização 30-45

Hersin: O seu parceiro de fundição injectada

Apesar do elevado custo da fundição injetada, através de uma otimização razoável e da escolha de parceiros profissionais, as empresas podem controlar os custos e garantir a qualidade. Como um fornecedor experiente de serviços de fundição injetada, a Ningbo Hersin está empenhada em fornecer aos clientes soluções eficientes e económicas.

Com uma equipa de engenheiros profissionais, temos capacidade para fornecer serviços de conceção e fabrico de moldes personalizados de acordo com as necessidades dos clientes. Além disso, oferecemos uma vasta gama de opções de materiais e soluções de tratamento de superfícies para garantir que os seus produtos têm o melhor equilíbrio entre qualidade e custo.

Como uma empresa certificada ISO 9001:2015, temos equipamento de produção avançado e um sistema de controlo de qualidade rigoroso. Ao escolher a Ningbo Hexin, pode não só usufruir de descontos de custos até 30%, mas também obter um prazo de entrega rápido. Basta carregar os seus ficheiros de design para a nossa plataforma online e obter um orçamento e uma análise de capacidade de fabrico (DfM) no prazo de 12 horas.

problemas comuns

Q1: A fundição injectada é adequada para a produção de pequenos lotes?
A fundição injetada é mais adequada para a produção em massa devido ao seu custo inicial mais elevado (por exemplo, fabrico do molde). Para a produção em pequena escala, recomenda-se que se considerem outros processos, tais comomaquinagemOu impressão 3D.

Q2: Como escolher o material de molde correto?
A escolha do material do molde deve basear-se na escala de produção, na complexidade da peça e nas propriedades do material. Para a produção de grandes volumes, recomenda-se a escolha de materiais de elevada resistência e resistentes ao desgaste para prolongar a vida útil do molde.

Q3: Em que medida é que a produção automatizada pode reduzir os custos?
A produção automatizada pode reduzir significativamente os custos de mão de obra, aumentando simultaneamente a produtividade e a consistência do produto. A redução exacta dos custos depende da escala de produção e do grau de automatização.

Q4: É necessário efetuar um tratamento de superfície?
O tratamento de superfície pode melhorar o aspeto e a durabilidade dos produtos, mas nem todas as peças precisam dele. As empresas devem escolher o tratamento de superfície correto de acordo com as necessidades reais dos seus produtos para evitar custos desnecessários.

Práticas de desenvolvimento de sistemas de apoio à decisão de custos

A Ningbo Hexin desenvolveu uma plataforma de cotação inteligente baseada no sistema ISO 9001 para alcançar:

• Resposta rápida em 24 horas: carregar modelo 3D → obter relatório DFM + tabela de repartição de custos
• Suporte de base de dados dinâmica:
  • Acesso a cotações de metais em tempo real de Shanghai Nonferrous
  • Integração de mais de 2800 conjuntos de dados históricos de custos de moldes
• Exatidão da previsão de custos: ±5% (amostra de validação N=137)

Seleção de processos na perspetiva da economia de engenharia

Tamanho da encomenda (unidades)	Processos recomendados	Gama de vantagens em termos de custos
<500	Maquinação CNC	Baixo 28%-45%
500-3000	Fundição semi-sólida	Baixo 12%-25%
>3000	Fundição injectada a alta pressão	ótimo em termos de custos

observações finais
O controlo dos custos da fundição injectada é um projeto sistemático ao longo do ciclo de vida do produto. A Ningbo Hexin, através do método original de análise do "mapa tridimensional de custos", ajudou com êxito 37 empresas a obter uma média de 22,6% de redução global de custos.