汽車注塑模具成本技術(shù)分析方法研究

劉世能

摘 要：本文從汽車注塑模具技術(shù)、工藝、加工制造角度出發(fā)，分析了注塑模具成本的構(gòu)成要素。筆者結(jié)合自身多年的模具現(xiàn)場工作經(jīng)驗、模具供應(yīng)商提供的成千上萬份的模具商務(wù)報價資料，以及國內(nèi)大型注塑模具供應(yīng)商實地走訪考察，搜集了包括人工成本、設(shè)備數(shù)據(jù)庫、鋼材數(shù)據(jù)庫在內(nèi)的大量成本信息，總結(jié)出了一套較為科學(xué)的、系統(tǒng)的汽車注塑模具成本分析方法。

關(guān)鍵詞：汽車；注塑模；成本分析；工時；工時價

一、汽車注塑模具成本構(gòu)成

從汽車注塑模具技術(shù)、工藝、加工制造角度出發(fā)，分析認(rèn)為：汽車注塑模具成本構(gòu)成要素主要包括：模具設(shè)計成本、模具鋼材材料成本、模具電極材料成本、模具外購件成本、模具加工成本、模具皮紋成本、模具管理費及利潤、模具出廠運輸成本、模具增值稅。

二、汽車注塑模具成本分析方法

根據(jù)汽車注塑模具成本構(gòu)成要素逐個分析，每個構(gòu)成要素里最關(guān)鍵的是工時和材料重量，下面將逐個分解，給出一定的參考值。這里以汽車前后保險杠和儀表板模具為例，以下列舉的代表零件當(dāng)中表皮分整體式大表皮、小表皮和左右表皮，在此做統(tǒng)一說明：小表皮和左右表皮一般只出現(xiàn)在SUV和越野車車型當(dāng)中，特別是后保；而又寬又深的整體式大表皮一般出現(xiàn)在轎車車型當(dāng)中，特別是中高端級別的轎車。

1模具設(shè)計成本

模具設(shè)計工作主要分為CAD設(shè)計、CAE模流分析、CAM編程三部分，具體工作包括產(chǎn)品數(shù)據(jù)分析、模具2D/3D設(shè)計、電極設(shè)計、模流分析、數(shù)控加工編程及加工工藝編制等。

2模具鋼材材料成本

（1）模具材料選擇

目前注塑模具選用的鋼材牌號及規(guī)則如下：

說明：

表中進(jìn)口鋼材牌號都是歐系，也是整個模具行業(yè)用的較為普遍的鋼材牌號。對應(yīng)進(jìn)口1.2738日系鋼材牌號是PX4，對應(yīng)進(jìn)口1.2344日系鋼材牌號是DHA1?？晒┻x擇參考。

（2）模具材料重量計算

①模具尺寸計算整體式（原身留）

A：定模安裝板厚度；

B：產(chǎn)品最高點到定模底面尺寸；

C：產(chǎn)品邊緣到模具邊緣尺寸（沿長度方向）；

D：產(chǎn)品邊緣到模具邊緣尺寸（沿寬度方向）；

E：產(chǎn)品底部到動模底部尺寸；

F：模具支撐塊高度；

G：動模安裝板厚度。

3模具電極材料成本

電火花加工在模具加工中主要用于以下幾種情況：

① 加工復(fù)雜形狀的零件以及深孔、薄筋、窄槽等刀具無法加工的區(qū)域；

② 加工各種硬、脆材料，如硬質(zhì)合金和淬火鋼等。

在計算電極消耗量之前需要先確定電火花加工的區(qū)域。主要判斷原則如下：

① 盡可能采用刀具加工；在尖角或小R角等刀具無法到達(dá)的型面，考慮采用電火花加工；

② 加工區(qū)域長度/直徑比較大，刀具無法完全加工到位或刀具易斷，考慮采用電火花加工。

電極材料的消耗量比較難以用公式進(jìn)行量化，特別是一些大模具。但有一個經(jīng)驗范圍可供參考。

4模具加工成本

模具加工工序很多：制作電極、普通機加工（車銑刨磨鉆）、數(shù)控粗加工、數(shù)控精加工、線切割、電火花、深孔鉆、鉗工裝配、打磨拋光、模具檢驗、模具試模。以下列舉出部分具有代表性零件的模具每道序的加工工時范圍，以供參考。

（1）電極加工工時

石墨電極的CNC加工工時按照零件不同，總結(jié)如下：

（2）普通機加工工時

（3）數(shù)控粗加工工時

粗加工工時可以根據(jù)公式粗略地計算出來。實際測算過程中，也是在公式計算的基礎(chǔ)上綜合各方因素累加得到的一個加工工時。

粗加工工時：需切削的金屬體積/刀具體積切削效率*修正系數(shù)。

（4）數(shù)控精加工工時

精加工工時可以根據(jù)公式粗略地計算出來。實際測算過程中，也是在公式計算的基礎(chǔ)上綜合各方因素累加得到的一個加工工時。

精加工工時：需切削的型面面積/刀具面積切削效率*修正系數(shù)。

（5）線切割加工工時

線切割加工工時也是可以根據(jù)公式粗略地計算出來。有快/中/慢走絲之分，快走絲速度最快，精度最低；而慢走絲速度最慢，但精度最高，設(shè)備最貴，工時價也最貴。

線切割工時：需切割的截面長度/鉬絲進(jìn)給速度*修正系數(shù)

但是由于注塑模具中需要線切割的鑲件，滑塊，斜頂塊以及各種孔特別多，具體測算中也沒辦法一個個地進(jìn)行計算；但是我們可以根據(jù)經(jīng)驗估算，一副模具有多少個鑲件/滑塊/斜頂及孔位，每一個鑲件/滑塊/斜頂/孔位線切割需時多少，這樣就可以得出總共線切割加工工時。下表是一個經(jīng)驗總結(jié)數(shù)據(jù)。

（6）電火花加工工時

電火花加工工時雖然沒有直接的計算方式，根據(jù)分析總結(jié)出了如下電火花加工工時數(shù)據(jù)以供參考。

（7）深孔鉆加工工時

深孔鉆工時：需鉆削的孔的長度/鉆頭進(jìn)給速度*修正系數(shù)

深孔鉆加工工時可以根據(jù)公式粗略地計算出來。這里的難點是計算需鉆削的孔的總長度，要計算這個，必須先了解熱流道的排布情況。

（8）鉗工裝配工時

鉗工裝配工時與鉗工小組團隊的專業(yè)素質(zhì)以及前期的機加工情況密切相關(guān)，是沒有辦法用公式進(jìn)行計算的，這里根據(jù)經(jīng)驗和橫向比較總結(jié)出了一些數(shù)據(jù)。

（9）打磨拋光工時

（10）模具檢驗工時

（11）模具試模工時

5模具出廠運輸成本

注塑模具的運輸成本分三種情況：一是模具較多，批量運輸，這時只需要考慮模具本身重量就行，根據(jù)0.6元/噸/公里計算即可；二是單一模具運輸，需要選擇一個噸位合適的貨車，這時計算時就得用貨車噸位了，而不是模具自身噸位了；三是需要皮紋腐蝕的模具運輸成本，在以上兩種情況的基礎(chǔ)上適當(dāng)考慮即可，一般乘以1.5作為總的模具運輸成本。

6模具增值稅

注塑模具有分?jǐn)偤透冬F(xiàn)兩種費用支付方式。分?jǐn)偟哪＞咴跍y算模具成本的時候不需要考慮增值稅的；而付現(xiàn)的模具必須考慮17%的增值稅。

結(jié)論

從上面的方法中我們知道了工時和材料重量，再乘以對應(yīng)的人工工時價、設(shè)備工時價或者材料單價，就可以得出對應(yīng)各要素成本，然后匯總就得出了我們需要的模具含稅總價。