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如何巧妙节省锌压铸热流道的成本

如何巧妙节省锌压铸热流道的成本

作者:博克    来源:博克热流道    发布时间:2017-09-28 15:29    浏览量:

 

        铸件流道的损耗 对压铸有所晓得的城市晓得,流道或余料是铸件的一局部,固然没有赢利价值,但在出产进程中是无法防止。这局部的本钱普通只核算为铸件本钱的固定比率。还,鉴于锌合金的可收回性,本地最常见的处置办法是实时投回机炉翻熔,由于需求操控质量问题,用中心熔炉收回流道或废品亦渐为业界所承受。

        至于炉渣,计划较大的压铸厂能够会自行收回,普通会把这些余料售回质料供货商,换回新料。本地的锌料收回价普通为新料的五至七成。若没有杰出的环保条件,处置炉渣易构成空气污染。 以一台160吨热室压铸机为例,每次出产至少150克流道(不包罗溢流井),假定以三班出产,出产周期为20秒,机器运用率有80%,年产浇口流道便达190吨。另一比如:以一台80吨机核算,每次出产100克流道,一样的假定但出产周期改为12秒,年产流道更超越210吨。 由此可见,流道描绘影响本钱的重要性。

        各种收回办法 在收回办法傍边,直接把流道投回机炉为最简略和节约本钱的办法。翻熔刚出产的流道无须预热,并且削减寄存的空间,但很难操控熔料的质量,包罗炉渣较多,炉温难以操控,合金成份亦无法得知;更重要的是,它依靠操作职工的工艺,如投入新料的份额,调查炉水的改动,而职工把溢流井、飞边投入机炉,不光会令状况更差,这种把废品直接翻熔的办法亦躲藏了高次品率、模具描绘及压铸参数不安稳的问题,令管理人员无法有效地作出改善。此办法不适宜出产外表质量恳求较高之铸件,且难以正确核算流道损耗本钱。 中心熔炉收回水口及次品开端盛行于产值大的压铸厂,它的长处十分显着,就是会集处置收回料可以进步熔炉功率,操控合金质量。若是以金属液从中心炉直接参加机炉,压铸机料温可坚持安稳,少炉渣,如配以主动加料操控,液面高度改动可减至最低。当前盛行的中心熔炉分为数类:有较大容量的铸铁坩埚炉,不锈钢坩埚炉,及接连熔化型非坩埚炉。锌液运送亦分为数类:有天车式液料运送,有地上推车式(无轨或有轨)保温炉(附有送料设备)运送及保温槽式重力运送设备,将机炉与中心炉相连。它的缺陷是出资较大,只合适单一种合金(这里暂不评论小型坩埚炉),车间占地较大,因而小型压铸厂(五台机以下)则不太合适,并且旧厂房难于改造合作,故普通只会在建新厂房时才会从头计划。 运用小型坩埚炉翻熔浇口料,由于缺少计划效益,本钱会较中心熔炉高,因而不以此作核算参阅。 翻熔本钱的核算 就以运用中心熔炉的办法核算流道的翻熔本钱作为参阅。以一所公司有五台80吨或160吨压铸机为例,假定该设备的出资为50万,分十年摊分。每年处置约1000吨流道收回料(实践状况应和新料按份额熔化,这里朴实便利核算翻熔本钱)。 每公斤浇口料之翻熔本钱为$0.93,按上述以五台机的核算,每年出产1000吨流道水口,触及金额近一千万,如包罗次品的收回,此数字更为惊人(如均匀铸重为100克而次品率5%,周期12秒,五台机核算,每年收回之次品约为53吨)。固然,处置数量越大,翻熔本钱越低,但这里并没有核算环保及严厉的品管本钱。由此可见,浇口翻熔的本钱适当惊人,压铸厂必需尽量下降本钱。因而,如何削减浇口分量是操控本钱的重要关键。

      占地租金 20.000港元 设备出资摊分 50.000港元 利息本钱 5.000港元 保护修理 25.000港元 燃油费(每吨用100公升油渣·2美元/公升) 200.000港元 电费(1美元/度) 30.000港元 工资(包罗操作工人,管理人员,品管人员) 100.000港元 金属损耗5%(10美元/公斤) 500.000港元 总计: 930.000港元 摊分流道本钱的核算办法 水口的翻熔本钱必须算入铸件的出产本钱,最常见的做法是以用料乘固定百分比核算。例如,质料价为$10/公斤,水口翻熔本钱为铸件分量的3%,核算铸件资料价时便会用$10.3。此办法固然简略,但能够令本钱核算呈现误差,并躲藏起实在的水口收回本钱。如今可用以下比如作一比拟: 铸件A毛重400克,水口流道重100克。 铸件B毛重同为400克,水口流道分量则为250克。 如用固定百分比核算: 铸件A与铸件B的本钱应同为($10.3 x 0.4)= $4.12。 如用实践收回本钱核算: 铸件A应为($10 x 0.4 + $0.93 x 0.1) = $4.093 铸件B应为($10 x 0.4 + $0.93 x 0.25) = $4.233 这异样看似细微,但以20秒作出产周期,机器运用率为80%及以三班出产,每台机每年出产1,261,440次来核算,异样如下: 流道水口本钱 铸件A 铸件B 异样 固定份额法 5.197.132港元 5.197.132港元 0港元 实践本钱法 5.163.074港元 5.339.675港元 176.601港元 异样 34.058港元 142.543港元  

       如用固定份额法,铸件A与B的本钱一样,但实践上铸件B的本钱较高。从这事例看出,用固定份额法核算铸件B,不光轻视了出产本钱,更直接鼓舞描绘者不以削减水口流道的分量为方针,应该推行实践本钱法的运用(见下表)。 要减低浇口分量,较常见的是短浇口(短唧咀)描绘,及减薄定模板厚度。它运用较长的机器射咀(普通较正常长20mm),合作深穴的进浇口模具描绘,以削减浇口分量,以下是一项簇新的热室压铸浇道描绘。 热室压铸浇道描绘 压铸浇道是金属液从射咀流入模腔的途径,它是由直浇道及横浇道的分支组成。由于需求附着铸件及便于脱模,直浇道必须要有斜度。还,动模板上的分流块,可以减低直浇道的厚度;在分流块里加冷却水道,便利平衡模热、缩短冷却工夫及拉出铸件并顶出。澳洲CSIRO组织在70年代初期的研讨发现,在可承受的误差下,锌合金液在压铸状况下可概括为: 液态表现为非压缩性流体 契合普通流体力学原理 雷诺数值(Reynold number)高,显现活动进程为紊流。 依据以上研讨结果,抱负的金属液活动状况应为: 

        1. 流道剖面为圆形 由于圆周/面积比数值最低,圆形剖面管道的外表阻力最低,因而压力丢失亦最低。比起持平梯形剖面积,周边少20%以上。

        2. 活动管道为直线 曲折管道会发生偏流,把气泡混入熔液,并构成压力丢失。特别当曲折半径/管道直径比小于1,压力损耗急速添加。

       3. 流道剖面往液流方面逐步削减 管道剖面短促改动,不管变大或变小,均会构成高压力损耗及发生涡流。最佳的计划是剖面逐步削减,以抵偿管道面构成的阻力损耗。

      传统描绘的缺陷 当前盛行的流道在描绘上与抱负的活动状况相违:

      1. 活动剖面改动时大时小,构成涡流(Eddy current)

      2. 横浇道剖面为梯形,死角方位简单发生冷隔 (Cold flake),晦气外表恳求高的铸件。

      3. 横浇道与直浇道的短促曲折角会构成偏流卷气 (Flow separation)  要添补以上缺憾,就要用较大的压力以抵消高压力损耗,这样会导至飞边,下降铸件尺度精度,及缩短模具寿数。此外,涡流卷气导至铸件内部气孔,电镀或烤漆时起泡,及添加溢流井来排出杂渣气泡(图5)。短浇口描绘固然可节约浇口分量,但无助于处理以上问题。 HOTFLO压铸暖流道描绘 暖流道体系在注塑工艺上已广泛受运用,它减低了水口收回的问题,对减低注塑件困气亦有很大协助。一样的概念正运用于热室锌压铸上,从事压铸工艺的澳洲HOTFLO公司的压铸暖流道体系的任务原理。 该描绘不再需求动模上的分流锥,机器上的射咀紧贴锁合环(Clamping ring),暖流道的杯套(Sprue bush)装在定模板上,由发热条加热至400℃以上,令锌液不会在杯套内凝结,导流块(Sprue tip)装在动模板,金属液由射咀进入杯套,颠末导流块再流入横浇道。整个流道的剖面为圆形并逐步变小,导流块的曲折描绘使压力损耗及涡流卷气的状况减至最低(图8)。铸件的凝结过渡在这曲折方位前,杯套内的锌液流回「鹅颈」,铸件冷却后开模顶出。  HOTFLO暖流道的特色 大大缩短冷流程,过长的冷流程会发生冷纹, 晦气于出产外表恳求高之铸件,HotFlo暖流道可改善这一缺陷。 流道剖面全程均为圆形,由于面积最小,令暖丢失、 外表阻力减至最低。相对于现时通用的梯形描绘, 存在死角简单发生冷隔,圆形描绘更显优胜。曩昔由于分流锥描绘的主导下,分流锥上的流道呈梯形, 因而余下的横浇道亦跟从其形状。此外,突变的梯形 浇道在传统机床上较易加工。由于数控加工已成为主 流,加工突变圆形流道不存在难度。 没有固化的直浇道(雪糕筒),大大下降浇道(水口)分量。

       无冷热接口,在传统的模具描绘,射咀在冷热接口上需坚持高温以防热量丢失,构成寿数较短,还射咀方位的切面改动并非抱负的活动状况,暖流道免除了这问题。 系列化的规范组件描绘,可替换零件,射咀直径由6mm至48mm。 可在任何规范卧式热室机上运用,电热或气体加热射咀均可。 适用于组合模,令产值少的铸件亦可受惠。 图13 HotFlow完好铸件 暖流道的长处 归纳来说,暖流道体系有以下长处: 1. 缩短出产周期。冷却工夫取决于壁厚及散热速度,暖流道的浇道较传统描绘小,并且没有直浇道需求冷却,可进步出产速度。尤以薄壁件的作用至为显着。 2. 小浇口令浮渣削减。大局部浮渣均由回炉浇道的氧化皮构成。 3. 无须常常替换机器射咀。在传统的压铸模描绘上,机器射咀直径必须合作。由于暖流道没有凝结的直浇道,运用较大的射咀直径可掩盖异样模具铸件恳求。 4. 小浇口份额节约能源,每年每台机可削减过百吨浇口,下降资料本钱。 5. 削减翻熔浇口可下降废气排放,为敷衍日益收紧的环保法令,尤为重要。 6. 可防止堆积很多浇口,令车间整齐及节约空间。削减涡流卷气,亦下降对溢流井的需求。传统的分流锥描绘简单招致涡流及偏流。 7. 暖流道的合理规范描绘令压力损耗减至最低。 8. 削减冷隔,进步外表质量。 9. 电热偶操控暖流杯套及导流块温度,更利于工艺操控,安稳出产功率。 定论 锌合金压铸,已在家用点缀件范畴有广泛的运用。中国已逐步成为各类工业出产基地。由于国内的开展日趋兴旺,且外商对国内状况的晓得日深,估计港商在这方面的优势渐失;有见及此,港商现时燃眉之急,就是尽力操控本钱及改善质量。本文引见的HotFlo暖流道体系这一新描绘信任可做到这两点,估计可得到广泛的运用。

 


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