钣金原材料定尺的研究与应用

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　　摘 要：采用定尺板能否降低钣金件生产成本一直是困扰行业生产的一个焦点。本次研究的目的是构建一种合理的定尺成本计算方法，详细比较定尺板与标准板生产制造费用，结果表明：随着定尺价格的增加和随着废料价格的提升，用定尺的方式降低生产成本的效果在逐步降低。
　　关键词：定尺板；定尺费用；生产成本
　　中图分类号：TS664.02 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2019）11-0039-02
　　0 序言
　　钢板从出厂时，是按照用户要求轧制成厚度和宽度一定的钢带。钢带被机器开平后形成长度一定的钢板称为开平板。加工企业采购的就是开平板，其规格一般是标准的。为了提高材料利用率，防止不必要的边角料产生，往往需要采购与标准板材规格不一致的板材，称之为定尺板。由于定尺板与标准开平板规格不一致，宽度方向上需要钢厂调整轧制设备，长度方向上需要调整开平设备，这就有可能造成轧制成本、开平成本增加。因此采用定尺板提高材料利用率、降低成本与其采购成本较高是相矛盾的。
　　本研究的目的是构建一种合理的定尺成本计算方法，清晰告知厂家在什么情况下定尺能有效的降低成本，什么情况下增加成本。
　　1 标准开平板利用费用计算
　　1.1 假设标准1
　　假设标准1情况下，废料价格较低。通过与假设1、2情况下数据的对比，得出在废料价格较低的情况下，随着定尺费用的增加，实际生产成本的一个变化过程。
　　假设标准碳钢板板材规格为2mm×1250mm×2500mm，材料密度为7.85g/cm3，材料价格为6.7元/kg，计算得出单张板材重量为：
　　2×1250×2500×7.85/106=49.06kg
　　则单张原材料成本为：
　　49.16×6.7=328.72元
　　若材料利用率为80%，废料价格为0.2元/kg，则原材料利用价值为：
　　328.72×0.8+49.06×0.2×（1-0.8）=264.94元
　　1.2 假设标准2
　　假设标准2情况下，废料价格较高。通过与假设3、4情况下数据的对比，得出在废料价格较高的情况下，随着定尺费用的增加，实际生产成本的一个变化过程。同时与假设标准1情况的对比数据进行对比，得出随着废料价格的提高，通过定尺的方式来降低生产成本的实际效果变化情况。
　　假设标准碳钢板板材规格为2mm×1250mm×2500mm，材料密度为7.85g/cm3，材料价格为6.7元/kg，计算得出单张板材重量为：
　　2×1250×2500×7.85/106=49.06kg
　　则单张原材料成本为：
　　49.16×6.7=328.72元
　　若材料利用率为80%，废料价格为1元/kg，则原材料利用价值为：
　　328.72×0.8+49.06×1×（1-0.8）=272.88元
　　2 定尺板利用价值计算
　　为了数据具有可比性，计算时标准开平板和定尺板所冲裁的零件个数、规格是一样的。
　　2.1 假设1
　　假设定尺碳钢板板材规为格为2mm×1200mm×2500m，材料密度不变，材料价格不变，定尺加工费为0.2元/kg，计算得出单张板材重量为：
　　2×1200×2500×7.85/1000000=47.1kg
　　则单张原材料成本为：
　　47.1×（6.7+0.2）=324.99元
　　定尺板材料利用率为：
　　49.06×0.8/47.1=83.33%
　　若废料价格为0.2元/kg，则原材料利用价值为：
　　47.1×6.7×0.8333+47.1×0.2×（1-0.8333）=264.53元
　　2.2 假设2
　　假设定尺碳钢板板材规格2mm×1200mm×2500mm，材料密度不变，材料价格不变，定尺加工费为0.2792元/kg，计算得出单张板材重量为：
　　2×1200×2500×7.85/1000000=47.1kg
　　则单张原材料成本为：
　　47.1×（6.7+0.2792）=328.72元
　　定尺板材料利用率为：
　　49.06×0.8/47.1=83.33%
　　若废料价格为0.2元/kg，則原材料利用价值为：
　　47.1×6.7×0.8333+47.1×0.2×（1-0.8333）=264.53元
　　2.3 假设3
　　假设定尺碳钢板板材规为格为2mm×1200mm×2500m，材料密度不变，材料价格不变，定尺加工费为0.2元/kg，计算得出单张板材重量为：
　　2×1200×2500×7.85/1000000=47.1kg
　　则单张原材料成本为：
　　47.1×（6.7+0.2）=324.99元
　　定尺板材料利用率为：
　　49.06×0.8/47.1=83.33%
　　若废料价格为1元/kg，则原材料利用价值为：
　　47.1×6.7×0.8333+47.1×1×（1-0.8333）=270.81元
　　2.4 假设4
　　假设定尺碳钢板板材规为格为2mm×1200mm×2500m，材料密度不变，材料价格不变，定尺加工费为0.2705元/kg，计算得出单张板材重量为：
　　2×1200×2500×7.85/1000000=47.1kg
　　则单张原材料成本为：
　　47.1×（6.7+0.2705）=328.31元
　　定尺板材料利用率为：
　　49.06×0.8/47.1=83.33%
　　若废料价格为1元/kg，则原材料利用价值为：
　　47.1×6.7×0.8333+47.1×1×（1-0.8333）=270.81元
　　3 成本对比
　　3.1 对比1
　　假设1、2与标准1对比见表1。
　　从对比情况，可以得出以下结论，随着定尺费用的增加，实际生产成本在逐渐增加，由降低了成本逐步转变为增加了成本。
　　3.2 对比2
　　假设3、4与标准2对比见表2。
　　将表1和表2对比，可得出以下结论，随着废料价格的提升，用定尺的方式降低生产成本的效果在逐步降低。
　　4 建立数学模型
　　标准板材重量为A，价格为C，废料价格为D，原材料利用率为E，定尺后重量为F，定尺费为H，实际生产成本降低为G。则标准原材料成本为：A×C，利用价值为：A×C×E+D×A×（1-E）；定尺后原材料成本为：F×（C+H），利用价值为：A×C×E+D×F×（1-A×E/F）。
　　G=A×C-F×（C+H）+{A×C×E+D×F×（1-A×E/F）-[A×C×E+D×A×（1-E）]}=A×C-F×C-F×H-D×F+D×A
　　由模型可以看出，定尺后生产成本是否降低和标准板材重量、原材料价格、定尺后重量、定尺费用、废料价格都有关系。
　　5 结语
　　（1）随着定尺价格的增加，用定尺的方式降低生产成本的效果在逐步降低；
　　（2）随着废料价格的提升，用定尺的方式降低生产成本的效果在逐步降低。
　　参考文献
　　[1] 陶长根.钣金工艺学（中级）[M].哈尔滨工程大学出版社，1989，35-36.
　　[2] 钟翔山.钣金加工实用手册[M].化学工业出版社，2013，264-265.
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