Respuesta directa: la fórmula para calcular el costo de forja
Calcular el costo total de forja de acero Implica sumar cuatro pilares principales: Costo de materiales (peso neto más pérdida flash), Costos de herramientas/matriz (amortizado durante la producción), Costo de conversión (energía, mano de obra y gastos generales de la máquina), y Costos de posprocesamiento (tratamiento térmico y mecanizado). Para un engranaje estándar de tamaño mediano, el material suele representar entre el 40 % y el 50 % del precio unitario total, mientras que las herramientas son la variable inicial más importante.
Costos de materias primas y eficiencia de rendimiento
El punto de partida para cualquier estimación es el peso de la palanquilla en bruto. en forja de acero , debe pagar por más metal del que realmente pesa la pieza terminada. Esto se debe al "rebaba", el exceso de metal que sale del troquel para garantizar que la cavidad esté completamente llena.
Calcular el peso del material
Peso total del material = Peso de la pieza terminada Pérdida por rebaba Pérdida por escala. La pérdida de incrustaciones ocurre durante el calentamiento cuando la superficie del acero se oxida; esto generalmente representa 1% a 3% del peso total . La pérdida de rebaba puede variar desde el 10 % para formas simples hasta hasta el 30 % para geometrías delgadas y complejas.
- Ejemplo: si un cigüeñal terminado pesa 20 kg y tiene una pérdida de rebaba/incrustación del 20 %, debe comprar 25 kg de acero en bruto .
- Tasa de mercado actual: multiplicada por el precio por kg del grado específico (por ejemplo, acero al carbono 1045 frente a acero de aleación 4140).
Amortización de matrices y herramientas
Las matrices de forja son caras porque están hechas de aceros para herramientas de alta resistencia (como el H13) mecanizados con precisión y tratados térmicamente. Este es un "costo hundido" que debe tenerse en cuenta en el precio por pieza.
Para calcular esto, tome el costo total del juego de troqueles (por ejemplo, $15 000) y divídalo por el volumen de producción esperado. Si solo produce 1000 piezas, las herramientas añaden $15.00 por unidad . Si produce 15.000 piezas, solo suma $1.00 por unidad . Esta es la razón por la que los pedidos de gran volumen son significativamente más rentables para forja de acero .
Costo de conversións: Energy and Overhead
Esto se refiere al "trabajo" real de transformar el tocho en bruto en una forma forjada. Por lo general, se calcula en función del tiempo de la máquina o del tonelaje.
| Componente de costo | Descripción | Nivel de impacto |
|---|---|---|
| Energía de calefacción | Potencia de horno de inducción o gas. | Alto (varía según el peso) |
| Tiempo de martillo/prensa | Tarifa horaria del equipo de forja. | Moderado (depende de los trazos) |
| Mano de obra directa | Salarios de operadores y recortadores. | moderado |
Operaciones Secundarias y Control de Calidad
Una pieza forjada rara vez se termina inmediatamente después de que se detiene el martillo. La forja crea tensiones internas que deben gestionarse y la superficie a menudo requiere refinamiento.
Tratamiento térmico
La normalización, el recocido o el temple y revenido son esenciales para Forjas de acero aleado para alcanzar la dureza requerida. Esto puede agregar $0.20 a $1.00 por kg dependiendo del tiempo del ciclo y los requisitos del horno.
Granallado y Limpieza
Para eliminar las incrustaciones de oxidación, las piezas se "pulen" con arena de acero. Este es un paso relativamente económico pero necesario para garantizar que la pieza esté limpia para la inspección o el mecanizado final.
La importancia del factor complejidad
No todos los kilogramos son iguales. Forjar un disco redondo simple es mucho más barato que una carcasa de paredes delgadas con cavidades profundas. Las piezas de alta complejidad requieren más "golpes" del martillo, mayor desgaste de la matriz y recortes más frecuentes, todo lo cual aumenta el costo de conversión. Al estimar, los ingenieros suelen aplicar una Multiplicador de complejidad (1,0 a 2,5) a la tasa de conversión base para tener en cuenta estos desafíos.
Lista de verificación resumida para estimaciones de falsificación
Para obtener un precio exacto, asegúrese de haber calculado lo siguiente:
- Peso del billete: Peso terminado 15-25% de desperdicio.
- Vida útil de las herramientas: ¿Cuántas piezas puede fabricar el troquel antes de que sea necesario volver a cortarlo?
- Tasa de rendimiento: ¿Cuántas piezas se forjan por hora?
- Costos de inspección: Requisitos de prueba de partículas magnéticas o ultrasonidos.
