有些零部件既可以用塑性變形的方法加工,也可以用機加工的方法來獲得,究竟采用何種方法加工,需要對加工成本進行核算后加以比較。
雖然塑性變形方法要求有昂貴的工具和笨重的設備,但它是一種高速度的加工方法。對于大批量生產(chǎn)來說,采用這種方法由薄板加工生產(chǎn)大多數(shù)的零部件,比用機械加工方法更為經(jīng)濟。下例表明,根據(jù)生產(chǎn)批量的大小,選擇不同的生產(chǎn)工藝,從而更好地利用每種加工方法的特點,獲得更好的效益。
如圖4-46所示的某種螺帽,可以采用三種不同的加工方法,用06Cr18Ni1Nb(347不銹鋼)制成。每種方法均要求不同的產(chǎn)品設計,各種方法的數(shù)量和成本比較 見表4-12。
第一次定貨量為100個螺帽,同時考慮到將來的訂貨量可能有變化。此時,用棒材原料采用機械加工方法逐個加工螺帽是最快和最經(jīng)濟的方法(見表4-12的A法)。
第二次定貨量為1000個螺帽。此時,由于產(chǎn)品數(shù)量增加了10倍,因此產(chǎn)品設計和加工方法均有所改變,螺帽被當作是兩個零件的組合件來生產(chǎn)。其中一個零件使用薄板沖壓成型,另一個零件則使用棒材機械加工成型(見表4-12的B法)。然而,每件成本并沒有太大變化。
當訂貨量增加至5000件時,為了挑戰(zhàn)競爭者的投標,爭取到訂貨,應努力降低成本。為了全部用薄板沖壓成型,再部分進行機械加工,零件進行了重新設計(見表4-12的C法)。雖然,這種方法的工具費用比其他兩種方法都要大一些,但是這種費用分攤到5000個工件上,每個工件所需的工具費還是最低的。人工費和材料費也是這三種方法中最低的,結(jié)果是使整個成本約降低50%。
采用B法沖壓成型的零件是在一臺45t開口傾斜式?jīng)_床上加工的,其產(chǎn)量為每小時200~250件。模具用油淬工具鋼制造,預計使用壽命為1200件。C法使用一臺60t開口傾斜式?jīng)_床進行沖壓加工,其每小時產(chǎn)量為300~350件。模具用空冷硬質(zhì)工具鋼制造,預計使用壽命為7500件。兩種方法所用的潤滑劑均為礦物油。
下面的例子是加工棒形電纜接頭。由于采用了沖壓成型方法,加工棒形電纜接頭的銑削和清除毛刺的工序就可以取消。所以加工棒形電纜接頭的人工費和材料費均有所降低,見圖4-47。
棒形電纜端接頭是用退火12Cr19Ni9(302不銹鋼)經(jīng)沖壓而制成的,其所用坯料需進行研磨和打孔處理。工件成型部分的厚度范圍在12.7mm內(nèi),外形寬度范圍在28.9mm內(nèi)。沖壓成型使工件表面光潔度提高到0.204mm。
與過去使用棒材機加工的方法比較,該法不需要更多的車削鉆孔等預成型加工,同時銑與毛刺清除可以取消,因而可節(jié)約人工費約12%,節(jié)約金屬材料費24.9%。