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2016-08-16來源:暫無(wú)數(shù)據(jù)
中央熔爐回收水口及次品開始流行于產(chǎn)量大的壓鑄廠,它的好處非常明顯,就是集中處理回收料可以提高熔爐效率,控制合金質(zhì)量。如果以金屬液從中央爐直接加入機(jī)爐,壓鑄機(jī)料溫可保持穩(wěn)定,少爐渣,如配以自動(dòng)加料控制,液面高度變化可減至最低。目前流行的中央熔爐分為數(shù)類:有較大容量的鑄鐵坩堝爐,不銹鋼坩堝爐,及連續(xù)熔化型非坩堝爐。鋅液運(yùn)輸亦分為數(shù)類:有天車式液料運(yùn)輸,有地面推車式(無(wú)軌或有軌)保溫爐(附有送料裝置)運(yùn)輸及保溫槽式重力輸送裝置,將機(jī)爐與中央爐相連。它的缺點(diǎn)是投資較大,只適合單一種合金(這里暫不討論小型坩堝爐),車間占地較大,因此小型壓鑄廠(五臺(tái)機(jī)以下)則不太適合,而且舊廠房難于改造配合,故一般只會(huì)在建新廠房時(shí)才會(huì)重新規(guī)劃。? ? 使用小型坩堝爐翻熔澆口料,由于缺乏規(guī)模效益,成本會(huì)較中央熔爐高,因此不以此作計(jì)算參考。?
翻熔成本的計(jì)算?
? ? ?就以使用中央熔爐的方式計(jì)算流道的翻熔成本作為參考。以一所公司有五臺(tái)80噸或160噸壓鑄機(jī)為例,假設(shè)該設(shè)備的投資為50萬(wàn),分十年攤分。每年處理約1000噸流道回收料(實(shí)際情況應(yīng)和新料按比例熔化,這里純粹方便計(jì)算翻熔成本)。?
? ? ? 每公斤澆口料之翻熔成本為$0.93,按上述以五臺(tái)機(jī)的計(jì)算,每年生產(chǎn)1000噸流道水口,涉及金額近一千萬(wàn),如包括次品的回收,此數(shù)字更為驚人(如平均鑄重為100克而次品率5%,周期12秒,五臺(tái)機(jī)計(jì)算,每年回收之次品約為53噸)。雖然,處理數(shù)量越大,翻熔成本越低,但這里并沒有計(jì)算環(huán)保及嚴(yán)格的品管成本。由此可見,澆口翻熔的成本相當(dāng)驚人,壓鑄廠必需盡量降低成本。因此,如何減少澆口重量是控制成本的重要關(guān)鍵。?
占地租金 20.000港元?
設(shè)備投資攤分 50.000港元?
利息成本 5.000港元?
保養(yǎng)維修 25.000港元?
燃油費(fèi)(每噸用100公升油渣·2美元/公升) 200.000港元?
電費(fèi)(1美元/度) 30.000港元?
工資(包括操作工人,管理人員,品管人員) 100.000港元?
金屬損耗5%(10美元/公斤) 500.000港元?
總計(jì): 930.000港元?
攤分流道成本的計(jì)算方式?
? ? ?水口的翻熔成本必須算入鑄件的生產(chǎn)成本,最常見的做法是以用料乘固定百分比計(jì)算。例如,原料價(jià)為$10/公斤,水口翻熔成本為鑄件重量的3%,計(jì)算鑄件材料價(jià)時(shí)便會(huì)用$10.3。此方法雖然簡(jiǎn)單,但可能令成本計(jì)算出現(xiàn)偏差,并隱藏起真實(shí)的水口回收成本。現(xiàn)在可 用以下例子作一比較:?
? ? ? 鑄件A凈重400克,水口流道重100克。?
? ? ? ?鑄件B凈重同為400克,水口流道重量則為250克。?
如用固定百分比計(jì)算:?
鑄件A與鑄件B的成本應(yīng)同為($10.3 x 0.4)= $4.12。?
如用實(shí)際回收成本計(jì)算:?
鑄件A應(yīng)為($10 x 0.4 + $0.93 x 0.1) = $4.093?
鑄件B應(yīng)為($10 x 0.4 + $0.93 x 0.25) = $4.233?
這差別看似細(xì)小,但以20秒作生產(chǎn)周期,機(jī)器使用率為80%及以三班生產(chǎn),每臺(tái)機(jī)每年生產(chǎn)1,261,440次來計(jì)算,差別如下:?
流道水口成本 鑄件A?鑄件B?
差別?固定比例法 5.197.132港元 5.197.132港元 0港元?
實(shí)際成本法 5.163.074港元 5.339.675港元 176.601港元?
差別 34.058港元 142.543港元?
? ? ?如用固定比例法,鑄件A與B的成本一樣,但實(shí)際上鑄件B的成本較高。從這案例看出,用固定比例法計(jì)算鑄件B,不但低估了生產(chǎn)成本,更間接鼓勵(lì)設(shè)計(jì)者不以減少水口流道的重量為目標(biāo),應(yīng)該推廣實(shí)際成本法的應(yīng)用(見下表)。?
? ? ? 要減低澆口重量,較常見的是短澆口(短唧咀)設(shè)計(jì),及減薄定模板厚度。它使用較長(zhǎng)的機(jī)器射咀(一般較正常長(zhǎng)20mm),配合深穴的進(jìn)澆口模具設(shè)計(jì),以減少澆口重量,以下是一項(xiàng)嶄新的熱室壓鑄澆道設(shè)計(jì)。?
熱室壓鑄澆道設(shè)計(jì)?
? ? ? ?壓鑄澆道是金屬液從射咀流入模腔的路徑,它是由直澆道及橫澆道的分支組成。由于需要附著鑄件及便于脫模,直澆道必須要有斜度。同時(shí),動(dòng)模板上的分流塊,可以減低直澆道的厚度;在分流塊里加冷卻水道,方便平衡模熱、縮短冷卻時(shí)間及拉出鑄件并頂出。澳洲CSIRO機(jī)構(gòu)在70年代初期的研究發(fā)現(xiàn),在可接受的誤差下,鋅合金液在壓鑄情況下可歸納為:?
液態(tài)表現(xiàn)為非壓縮性流體?
符合一般流體力學(xué)原理?
? ? ? 雷諾數(shù)值(Reynold number)高,顯示流動(dòng)過程為紊流。?
? ? ?根據(jù)以上研究結(jié)果,理想的金屬液流動(dòng)狀態(tài)應(yīng)為:
?
1. 流道剖面為圓形?
由于圓周/面積比數(shù)值最低,圓形剖面管道的表面阻力最低,因此壓力損失亦最低。比起相等梯形剖面積,周邊少20%以上。(圖2)?

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