Tekijät, jotka vaikuttavat leikkuumuottien hintaan: 5 keskeisen tekijän analyysi

TL;DR

Stanssityökalun kustannus määräytyy neljän keskeisen tekijän perusteella: osaen kompleksisuus (toleranssit ja geometria), nelosuunnikksen tyyppi (edennyt vs. yksivaiheinen), materiaalien valinta , ja tuotannon määrä . Käytännöllinen sääntö teollisuuden aineiston perusteella on, että jokainen lisäasema edenneessä stanssityökalussa kasvattaa kokonaiskustannusta noin 8–12 % lisääntyneen suunnittelun ja koneenpidon vuoksi. Vaikka "Class A" -työkalut vaativat korkeamman alkuperäisen sijoituksen (usein yli 50 000 dollaria) kovien työkaluterästen ja huoltotoimintojen vuoksi, ne vähentävät huomattavasti yksikkökustannusta suurten erien tuotannossa. Toisaalta pehmeät työkalut soveltuvat parhaiten prototyyppien valmistukseen, mutta niillä ei ole pitkää käyttöikää.

Osan monimutkaisuus & geometria: Ensisijainen kustannustekijä

Osan fyysinen rakenne on yksittäinen merkittävin tekijä, joka määrittää muotin hintaa. Monimutkaisuus ei koske vain ominaisuuksien määrää, vaan myös niiden muotoon saattamiseen tarvittavaa mekaniikkaa. Yksinkertainen litteä pesusormus vaatii perusleikkuutoimenpiteen, kun taas syvävetoinen auton korilevy sisältää monimutkaisia muotoja, jotka saattavat edellyttää useita uudelleenvetotoimenpiteitä, kammekanismeja ja liukumekanismeja lopullisen muodon saavuttamiseksi.

Tiukat toleranssit ovat merkittävä kustannustekijä. Kun toleranssit pienenevät alle ±0,001 tuuman, muottivalmistajan on käytettävä tarkkaa EDM-työstöä (sähköiskutyöstö) ja hiontakoneita vakio-CNC-jyrsinnän sijaan. Tämä tarkka työ on huomattavasti kalliimpaa. Lisäksi monimutkainen geometria määrää muotissa tarvittavien asemien määrän. Shaoyin kustannusarviointitietojen mukaan yhden aseman lisääminen vaiheittaiseen muottisuunnitteluun nostaa työkalun hintaa tyypillisesti 8 % – 12 % ingenöörityön kustannuksia voidaan vähentää soveltamalla valmistettavuuden suunnitteluperiaatteita (DFM), kuten sallimalla ei-kriittisille toleransseille suurempi vaihtelu ja yksinkertaistamalla taivutussäteitä, jolloin asemalukumäärä pienenee.

Muottityyppi ja tuotantomäärä: Työkaluluokan sovittaminen tarpeisiin

Arvioitujen vuosittain käytettyjen yksiköiden (EAU) tulisi määrittää tilattavan työkalun luokka. Teollisuus jakaa muotit kestävyyden ja tuotantokapasiteetin perusteella eri luokkiin:

• Luokan A työkalut: Suunniteltu suurtilavuotiseen tuotantoon (usein yli miljoona iskua). Nämä muotit valmistetaan korkealaatuisista kovasta teräksestä ja niiden huoltaminen on helppoa. Vaikka alkuperäinen hankintakustannus on korkea, ne tarjoavat alhaisimman yksikkökustannuksen ja vähimmäisen käyttökatkon.
• Luokan C työkalut: Niitä kutsutaan usein "pehmeiksi työkaluiksi", ja ne on rakennettu matalan volyymin sarjoihin tai prototyyppien valmistukseen (alle 10 000 osaa). Ne valmistetaan halvemmista materiaaleista ja yksinkertaisemmalla suunnittelulla, mikä pienentää alkuperäistä investointia, mutta lisää huoltotarvetta ja osakohtaisia työkustannuksia.

Valinta välillä progressiivinen kuolema ja yksivaiheiset (rivi-)muotit vaikuttaa myös budjettiin. Progressiivisäätimet, jotka suorittavat useita toimintoja jokaisella puristinkäynnillä, ovat kalliimpia niiden monimutkaisuuden ja koon vuoksi. Kuitenkin vuosittaisilla määrillä yli 25 000 osia progressiivisäätimen tehokkuus yleensä kompensoi alkuperäisen NRE-kustannuksen (Non-Recurring Engineering) merkittävästi alentamalla työvoimakustannusta per osa.

Materiaalivalinta: Työkappale vs. Työteräs

Materiaalikustannukset vaikuttavat tarjoukseen kahdella tavalla: materiaalista jota osumme ja materiaalista josta muotti on valmistettu. Kovan materiaalin kuten titaanin, Inconelin tai kehittyneen korkean lujuuden teräksen (AHSS) käsittely on kivuliaista ja muotoilu on vaikeaa. Nämä materiaalit vaativat muottien valmistamista korkealaatuisesta karbidi tai erityisesti päällystetystä työteräksestä nopean kulumisen estämiseksi. Karbistyökalut voivat maksaa kolme kertaa enemmän kuin standardi D2-työteräs, koska niiden valmistus vaatii timanttihionauksen ja langanpolttamisen.

Toisaalta pehmeämpien metallien, kuten alumiinin tai messingin, leikkaaminen mahdollistaa standardin A2- tai D2-työteräksen käytön, jota on helpompi ja edullisempi koneistaa. Hankintatiimien on ymmärrettävä tämä kompromissi: pyytämällä tarjoustakin ruostumattomasta teräksestä valmistetusta osasta saadaan aina korkeammat työkalukustannukset kuin samasta suunnittelusta liejuteräksestä, ainoastaan työkalun kulumisen vuoksi.

Toissijaiset kustannustekijät: työvoima, sijainti ja erikoisala

Työkalun lisäksi toimittajakohtaisilla muuttujilla on suuri merkitys lopulliseen hintaan. Työvoimakustannukset vaihtelevat huomattavasti alueittain; leikkuriliike kalliissa elinolosuhteissa, kuten Kaliforniassa, veloittaa merkittävästi enemmän suunnittelusta ja koneistustunnit kuin liike Wisconsiniin tai ulkomailla. Lisäksi leikkuriliikkeen "erikoisala" on tärkeä. Valmistaja, joka erikoistuu suuriin luokan A autoteollisuuden paneleihin, on korkeine yleiskustannuksineen ja tuntihintoineen kilpailukyvytön pienille, yksinkertaisille kiinnikkeille.

On myös kriittistä harkita Kokonaisomistuskustannus (TCO) - Ei vain tarjolla olevaa hintaa. Aluksi halvat tuotuvat kuormitukset voivat vaikuttaa houkuttelevilta, mutta niillä on usein "piilotettuja kustannuksia", kuten huonosti laadukkaat teräkset, viestintäesteet ja kalliit kuljetusviiveet. Shaoyi Metal Technology tämä on yksi niistä tavoista, joilla voidaan saada aikaan IATF 16949-sertifioitu tarkkuus. Olipa kyseessä sitten nopea prototyyppivalmistus (50 osan toimittaminen viidessä päivässä) tai suurikokoinen autojen tuotanto, niiden integroitu lähestymistapa varmistaa, että työkaluinvestointi vastaa täydellisesti laatuvaatimuksiasi ja tilastointivaatimuksiasi, mikä vähentää globaaliin hankintakehitykseen

Kustannusten arviointimenetelmät: Miten toimittajat laskevat tarjoukset

Jos ymmärrät, miten toimittajat tuottavat lukumääränsä, voit neuvotella paremmin. Teollisuudessa käytetään kahta pääasiallista menetelmää:

Tarjousjohtajien olisi tarjottava analyyttinen jakautuminen mahdollisimman tarkkaan hinnoittelun varmistamiseksi. Tämä läpinäkyvyys antaa sinulle mahdollisuuden nähdä tarkalleen, miten suunnittelumuutokset - kuten suvaitsevuuden lieventäminen tai materiaalin muuttaminen - vaikuttavat lopulliseen kuormituskustannuksiin.

Strategiset hankintatekijät

Tammutuskuoren hinta ei ole kiinteä hyödykkeiden hinta vaan se on riskien, kestävyyden ja kapasiteetin heijastuma. Tehokkain tapa hallita näitä kustannuksia ei ole vaatia alhaisempaa marginaalia toimittajalta vaan tehdä yhteistyötä Design for Manufacturability (DFM) osallistumalla muottikumppan suunnitteluvaiheessa varhaisessa vaiheessa voit tunnistaa geometrian "kustannusajurit" kuten tiukat säteet tai tarpeettomat toleranssit, ja poistaa ne ennen kuin terästä tehdään leikkauksia. Lopullisesti tavoitteena on tasapainottaa alkuvuoksi NRE-kustannus pitkäaikaisen luotettavuuden kanssa, jotta tuotantolinjasi pysyy käynnissä keskeytyksettä.

Usein kysytyt kysymykset

1. Kuinka paljon metallin lyöntimuuotti maksaa?

Kustannukset vaihtelevat laajasti mutkikkuuden perusteella. Yksinkertainen yhden vaiheen muotti pienelle kiinnikkeelle saattaa maksaa välillä 3 000–5 000 dollaria. Sen sijaan monimutkainen edistyvä muotti autoteille tyypillisesti vaihtelee 15 000–50 000 dollarin välillä. Suuret Class A siirtomuotit koteloiden pellaville voivat helposti ylittää 150 000 dollareita.

2. Mitkä ovat lyöntiprosessin vioitteet, jotka kasvattavat kustannuksia?

Yleisiä vikoja ovat halkeaminen, ryplettymisen ja liialliset kiilat. Näihin ongelmiin johtavat usein huono muottisuunnittelu tai virheellinen materiaalivalinta. Näiden vikojen korjaaminen vaatii kalliita muotinkorjauksia, kokeilun varassa tehtäviä säätöjä (virheenhaku) sekä tuotantokatkoja. Simulointiohjelmiston käyttöönotto suunnitteluvaiheessa voi estää näitä kustannuksia aiheuttavia virheitä.

3. Mitkä ovat 7 vaihetta leikkausmenetelmässä?

Vaikka prosessit vaihtelevat, tyypillinen järjestys sisältää yleensä: 1) Leikkaus (karkean muodon saaminen), 2) Reikien poraaminen (reikien lisääminen), 3) Syvävetäminen (muotoilu syvyyteen), 4) Taivutus (kulmien muodostus), 5) Ilmataivutus (muotoilu ilman pohjalle asettumista), 6) Pohjalle asettuminen/kolhu (tarkkuusleimaus) ja 7) Reunapalojen poisto (ylimääräisen materiaalin poistaminen). Jokainen vaihe lisää yhden "aseman" muottiin, mikä kasvattaa asteittain työkalukustannuksia.