精密铸件的成本分析

熔模铸造工艺成本的构成

所有硅溶胶熔模铸造过程可分为四个阶段:蜡模制造、制壳、熔化和浇注以及后处理。这四个阶段的检验和设备维护费用属于辅助生产成本。在四个生产过程中,蜡模制造、制壳、熔化和浇注三个阶段的成本与工艺产量密切相关。按浇注重量计算成本比直接按铸件重量计算成本更准确。

例如,如果按照铸件重量计算蜡模制造成本,小件和大件的成本关系显然不符合实际。因此,比较合理的方法是,蜡模制造、制壳、熔炼、浇注工序的费用(本文简称前段费用)按钢水浇注重量(本文简称浇注重量)计算,后处理及辅助生产费用(本文简称后段费用)按铸件重量计算。按钢水重量和铸件重量计算的制造费用及其构成如表 1 所示,其分布结构比例如图 1 和图 2 所示。可以看出,制壳和冶炼阶段的成本占工艺成本的 60%以上。

影响熔模铸造成本差异的主要因素

严格来说,不同铸件在各道工序上的制造成本并不完全相同,但在某些环节上差别很小,可按平均水平计算。我们应该关注对铸件成本影响较大的因素。导致铸造工艺成本差异的主要因素如下:

1.工艺产量

工艺成品率又称出品率,是实际铸件重量在浇注重量中所占的百分比。对于特定铸件,工艺成品率等于同一棵树上铸件总重量的百分比。它与铸件结构和组计划有关。它可能从 30% 到 60% 不等,一般在 40-50% 之间。前者的成本与工艺成品率之间的关系如下

每公斤铸件的原成本与工艺成品率成反比。工序成品率越低,单位重量铸件的前道工序成本就越高,工序成品率越低,影响就越大。每公斤钢水的第一阶段浇注成本为 6 元。当工艺成品率为 45% 时,每公斤铸件的第一阶段成本为 13.33元;当工序成品率为30%时,浇铸前段成本为20元/公斤,比平均水平高6. 7元,工序成本增加37.6%.对304不锈钢铸件总成本的影响约为17%;当工艺成品率为60%时,铸件前置成本为10元/kg,比平均水平低3.3元,工艺成本降低18.5%.对于 304 不锈钢铸件,总成本降低约 7%;

当工艺成品率为 45% 时,每降低一个百分点,每公斤铸件的前期成本将增加 0.3 元;当工艺成品率为 30% 时,每降低一个百分点,每公斤铸件的前期成本将增加约 0.67 元。

由此可见,工艺产量对成本的影响非常显著。就像电工学中的功率因数一样,降低工艺良率相当于增加无功功率消耗。当然,工艺良率并不是越高越好,也不是想高就高。工艺收得率过高,会降低浇口系统的喂料能力,造成喂料不足,产生缩孔或缩松缺陷;另一方面,有些铸件,特别是形状不规则的薄壁铸件,受铸件结构和组配方案的限制,工艺收得率很难提高。在确定铸件价格时应考虑这一重要因素。

2.外壳层

由于铸件的形状和结构不同,型壳层数也不同。例如,有细长孔或槽的铸件需要面两次,甚至三次;一般来说,铸件有两层底壳就足够了,而较大的铸件可能需要三层或更多底壳。每公斤铸件的制壳成本约为 5.9 元,其中 67.8% 为材料费,23.9% 为燃料和动力成本,13.3% 为工资成本。在 4 元/公斤的型壳材料成本中,锆砂和锆粉的消耗分别约占 63%、42.7% ,硅溶胶成本约占整个制壳成本的 12.2% 。虽然锆砂锆粉仅用于表面制壳,但由于其价格昂贵,成为制壳成本的主要项目。

从表中可以看出,面层的成本约为背层的 4.4 倍。此外,第二道面层所用材料比第一道面层多。按增加 10%计算,多做一道面层的成本约为 6.2 元。每公斤铸件的平均成本增加 2.7 元,每公斤浇注重量的成本增加 1.21 元。也就是说,每公斤铸件的制壳成本增加 45.8%,每公斤铸件的工艺成本增加 15.1%.对于 304 不锈钢,对总成本和价格的影响约为 7%。每公斤铸件成本增加 0.56 元,每公斤浇注重量成本增加 0.25 元。每公斤铸件的制壳成本增加 9.4%,每公斤铸件的工艺成本增加 3.1%,对 304 铸件总成本的影响仅约为 1.4%。

2.后期处理的难度

铸件浇注完成后,只有经过壳体破碎和清砂、切割、打磨、抛丸、酸洗、整形、补焊和修补等后处理工序,才能获得合格的铸件。后处理的平均成本可根据铸件重量确定。如表 1 所示,每公斤铸件的后处理平均成本为 3.33 元。

不锈钢铸件的酸洗成本约为 0.3 元/公斤。碳钢件虽然不需要酸洗,但考虑到浇注后箱体需要倒扣,倒扣后难以除砂,成品需要防锈等因素,成本差异无法区分。

铸件结构不同,后处理的工艺内容和难度也不同。一般情况下,铸件浇铸后,壳体破碎、切削、打磨、抛丸等工序即可,而有些铸件则需要增加工序。当客户要求在铸件毛坯上增加热处理、表面处理、机加工等工作内容时,其费用应单独核算,计入总价,不在本文讨论范围之内。后处理的成本差异主要来自清砂、变形矫正和翻新。成本取决于铸件结构和技术要求。在确定价格时应考虑成本差异。

行政费用的分摊

企业管理费是产品工厂销售成本的组成部分,可按重量分摊到具体铸件上。报价前评估可先确定一个预期盈亏平衡产量或平均产量,然后根据该产量计算每公斤铸件的管理费用。后评估应根据实际数量进行分配。管理费与企业规模和产品结构有关。产品结构简单、稳定的工厂需要较低的管理费,而品种多、技术含量高的企业需要较高的管理费。中型五金熔模铸造厂的管理费水平为每公斤铸件 5 元左右。

投资铸件的成本核算模型

1.每公斤铸件的平均产品数量

根据上述方法,计算出不同工艺成品率和不同制壳方案的 304 不锈钢常规铸件每公斤的工艺成本和出厂成本(元/公斤)。

2.单次铸造成本

铸件在生产过程中,无论大小,都要按照规定的工艺逐一进行。因此,铸件的实际成本与其重量并不完全成正比,特别是对于很小的铸件,按重量计算的成本偏差较大。我们根据平均公斤成本和单位成本的加权平均值按 9:1 计算铸件单位成本。表示为

辅助工序成本是指清砂(如钻砂、酸咬、喷砂、碱喷砂等)和整形等附加工序的成本。铸造工艺外的热处理、表面处理、焊接和机加工费用应单独计算,不在本文讨论范围之内。

铸件的价格评估

明确了铸件的成本,铸件价格的评估也就容易了。铸件价格评估分为事前评估和事后评估。预评估的目的是报价,后评估的目的是分析盈亏。预评估中存在未知因素。标准成本可以根据历史数据的统计分析进行估算。在后评估过程中,各种费用都是已知的,可以根据具体产品收集费用。费用分配应尽量与实际情况一致。

铸造价格评估的基础是工厂的销售成本,此外还有预期利润、销售税、销售费用等。用公式表示为

铸造价格 = 出厂销售成本 + 预期利润 + 销售税 + 销售费用

其中,确定预期利润需要考虑的因素很多,变化幅度也比较大,一般在 15%左右。综上所述,预期利润需要考虑的主要因素如下:

后记需要指出的是,本文旨在探讨影响熔模铸造成本的因素,科学评估熔模铸造成本。由于各熔模铸造厂的实际成本水平不尽相同,本文引用的统计数据仅供参考。本文采用的成本收集方法与传统的工业会计实务并不完全一致,需要在数据收集时加以鉴别。