锻造工艺与模具设计第13章 锻造工艺的技术经济分析
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第13章 锻造工艺的技术经济分析
锻造过程设计包括： (1)锻造工艺设计 在锻造工艺分析时，综合运用金属塑性成形原 理、锻造工艺学、锻造设备等知识和生产实践经验，分析零件的 功能、技术要求和质量标准，选择变形方式，设计合理的锻件结 构，制订工艺过程，确定锻造工艺参数，绘制锻件图。 (2)工装设计 根据锻件生产批量、形状、尺寸精度和变形方式， 设计工装。 (3)设备选择 计算变形力，根据锻件生产批量和现有设备情况， 选择主要锻造设备。 (4)编制工艺卡 根据生产批量确定生产节拍和生产率，确定工艺 流程，编制锻造工艺卡。
13.1 锻造工艺分析和方案确定 13.2 锻件成本分析 13.3 锻造工艺方案的技术经济分析
13.1 锻造工艺分析和方案确定
1. 确定分析目标，明确主客观的要求 2. 搜集基础资料 3. 技术经济分析 (1)选定评价的技术经济指标 锻造技术经济指标的定义、用途和 功能见附录。 (2)列举方案，计算技术参数 同一类锻件可能有多种生产工艺方 案，通过列举各种方案，进行技术参数的计算。 4. 经济分析 5. 工艺方案确定
图13-1 工艺方案技术经济分析的一般程序
13.2 锻件成本分析
13.2.1 13.2.2 13.2.3 13.2.4 13.2.5
原材料费用 锻件加工费用 模具费用 设备折旧 其他费用
表13-1 某锻件成本概略构成比
13.2.1 原材料费用
1. 材料利用率指标 2. 计算材料消耗定额 3. 原材料费
2. 计算材料消耗定额
(1)坯料质量 (2)坯料尺寸 根据计算出的坯料质量即可计算坯料的体积，最 后依据选择的坯料截面尺寸确定其长度。
1. 工时定额 2. 生产率
13.2.2 锻件加工费用
1. 工时定额
(1)设备锻击所占时间 它取决于设备所负担的工步数、每工步 的锻击次数和设备的有效行程次数(次/min)。 (2)辅助时间 (3)技术服务时间 技术服务时间包括模具调整、预热和故障排 除等的时间。
1. 加热炉能耗
(1)热值及常用能源的换算热值 标准燃料(或称标煤)是指低位 发热值为29300kJ/kg的煤。 (2) 火焰加热炉能耗 锻造加热时使用的燃料种类较多，可根据 各地各厂的燃料政策和投资情况进行选择。 (3)电加热简介 电阻炉加热主要用于单件、小批、多品种及对 生产率无严格要求的毛坯加热，或是有特种要求不宜用其他方 法加热的毛坯。
2.锻造设备能耗
(1)蒸汽驱动锻锤 每班实际工作时间Tg 一般为60%T，即Tg=4. 8～6h。 (2) 压缩空气驱动锻锤 计算出蒸汽消耗量后乘以当量系数m (见表13-6)即为空气的消耗量(自由空气)，单位为m3/h。 (3) 电力拖动的锻压设备 电力拖动的锻压设备本身带有电动机 作为主要动能源。
表13-6Байду номын сангаас空气、 蒸汽当量系数m
图13-5 同一锻件采用不同锻造工艺时的成本组成示意图 a)小批模锻件 b)中批生产锤上模锻件 c)大批生产压力机模锻件
13.3 锻造工艺方案的技术经济分析
13.3.1 成本批量曲线 13.3.2 工艺方案技术经济分析举例
13.3.1 成本批量曲线
图13-6 锻件单件成本和生产批量类系图
2. 生产率
(1)下料生产率 常用下料方法有剪切和锯切。 (2)模锻生产率 模锻生产率以单模膛为基础，然后按所需工步 数乘以系数求出。
表13-2 冷态剪切毛坯时剪切机概略平均生产率(大批量生产)
图13-2 圆锯机下料的平均生产率
图13-3 平均生产率 1—热模锻压力机 2—蒸汽-空气模锻锤
1. 闷模时间 2.变形速度 3.模具材料 4.模具费用计算
13.2.3 模具费用
图13-4 影响模具寿命和模 具费用的各因素及其相互关系
表13-3 通用模锻设备的闷模时间 表13-4 常用模锻设备的锻击速度
1.折旧费 2.折旧年限
13.2.4 设备折旧
表13-5 相关设备折旧年限
表13-5 相关设备折旧年限
1. 加热炉能耗 2.锻造设备能耗
13.2.5 其他费用
图13-7 不同方案的成本批量曲线
13.3.2 工艺方案技术经济分析举例
图13-8 自由锻和模锻方案的单件成本比较图
13.3.2 工艺方案技术经济分析举例
图13-9 锤上模锻与螺旋压力机上模锻的单件成本比较
锻造过程设计包括： (1)锻造工艺设计 在锻造工艺分析时，综合运用金属塑性成形原 理、锻造工艺学、锻造设备等知识和生产实践经验，分析零件的 功能、技术要求和质量标准，选择变形方式，设计合理的锻件结 构，制订工艺过程，确定锻造工艺参数，绘制锻件图。 (2)工装设计 根据锻件生产批量、形状、尺寸精度和变形方式， 设计工装。 (3)设备选择 计算变形力，根据锻件生产批量和现有设备情况， 选择主要锻造设备。 (4)编制工艺卡 根据生产批量确定生产节拍和生产率，确定工艺 流程，编制锻造工艺卡。
13.1 锻造工艺分析和方案确定 13.2 锻件成本分析 13.3 锻造工艺方案的技术经济分析
13.1 锻造工艺分析和方案确定
1. 确定分析目标，明确主客观的要求 2. 搜集基础资料 3. 技术经济分析 (1)选定评价的技术经济指标 锻造技术经济指标的定义、用途和 功能见附录。 (2)列举方案，计算技术参数 同一类锻件可能有多种生产工艺方 案，通过列举各种方案，进行技术参数的计算。 4. 经济分析 5. 工艺方案确定
图13-1 工艺方案技术经济分析的一般程序
13.2 锻件成本分析
13.2.1 13.2.2 13.2.3 13.2.4 13.2.5
原材料费用 锻件加工费用 模具费用 设备折旧 其他费用
表13-1 某锻件成本概略构成比
13.2.1 原材料费用
1. 材料利用率指标 2. 计算材料消耗定额 3. 原材料费
2. 计算材料消耗定额
(1)坯料质量 (2)坯料尺寸 根据计算出的坯料质量即可计算坯料的体积，最 后依据选择的坯料截面尺寸确定其长度。
1. 工时定额 2. 生产率
13.2.2 锻件加工费用
1. 工时定额
(1)设备锻击所占时间 它取决于设备所负担的工步数、每工步 的锻击次数和设备的有效行程次数(次/min)。 (2)辅助时间 (3)技术服务时间 技术服务时间包括模具调整、预热和故障排 除等的时间。
1. 加热炉能耗
(1)热值及常用能源的换算热值 标准燃料(或称标煤)是指低位 发热值为29300kJ/kg的煤。 (2) 火焰加热炉能耗 锻造加热时使用的燃料种类较多，可根据 各地各厂的燃料政策和投资情况进行选择。 (3)电加热简介 电阻炉加热主要用于单件、小批、多品种及对 生产率无严格要求的毛坯加热，或是有特种要求不宜用其他方 法加热的毛坯。
2.锻造设备能耗
(1)蒸汽驱动锻锤 每班实际工作时间Tg 一般为60%T，即Tg=4. 8～6h。 (2) 压缩空气驱动锻锤 计算出蒸汽消耗量后乘以当量系数m (见表13-6)即为空气的消耗量(自由空气)，单位为m3/h。 (3) 电力拖动的锻压设备 电力拖动的锻压设备本身带有电动机 作为主要动能源。
表13-6Байду номын сангаас空气、 蒸汽当量系数m
图13-5 同一锻件采用不同锻造工艺时的成本组成示意图 a)小批模锻件 b)中批生产锤上模锻件 c)大批生产压力机模锻件
13.3 锻造工艺方案的技术经济分析
13.3.1 成本批量曲线 13.3.2 工艺方案技术经济分析举例
13.3.1 成本批量曲线
图13-6 锻件单件成本和生产批量类系图
2. 生产率
(1)下料生产率 常用下料方法有剪切和锯切。 (2)模锻生产率 模锻生产率以单模膛为基础，然后按所需工步 数乘以系数求出。
表13-2 冷态剪切毛坯时剪切机概略平均生产率(大批量生产)
图13-2 圆锯机下料的平均生产率
图13-3 平均生产率 1—热模锻压力机 2—蒸汽-空气模锻锤
1. 闷模时间 2.变形速度 3.模具材料 4.模具费用计算
13.2.3 模具费用
图13-4 影响模具寿命和模 具费用的各因素及其相互关系
表13-3 通用模锻设备的闷模时间 表13-4 常用模锻设备的锻击速度
1.折旧费 2.折旧年限
13.2.4 设备折旧
表13-5 相关设备折旧年限
表13-5 相关设备折旧年限
1. 加热炉能耗 2.锻造设备能耗
13.2.5 其他费用
图13-7 不同方案的成本批量曲线
13.3.2 工艺方案技术经济分析举例
图13-8 自由锻和模锻方案的单件成本比较图
13.3.2 工艺方案技术经济分析举例
图13-9 锤上模锻与螺旋压力机上模锻的单件成本比较