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發(fā)表時(shí)間：2009-12-17 文章來(lái)源：
粉末冶金零件的成本主要與粉末冶金零件生產(chǎn)過(guò)程和生產(chǎn)實(shí)際操作內(nèi)容、批量大小和模具費(fèi)用相關(guān)。其中特別和模具制作費(fèi)用與批量大小密切相關(guān)。一個(gè)復(fù)雜形狀零件，模具制作費(fèi)用和要求壓機(jī)檔次所反映出來(lái)的壓制費(fèi)用雖然較高，但由于批量大，當(dāng)分?jǐn)偟絾渭䲡r(shí)，其成本可大幅度降低。
粉末冶金零件的生產(chǎn)直接成本分為五個(gè)方面：材料；模具；壓制；燒結(jié)；后續(xù)處理。
金屬粉末的成本一般高于鑄件形式的相應(yīng)金屬成本，這是因?yàn)閷⒔饘馘V制成粉末要消耗能量等因素。當(dāng)然，粉末冶金工藝的材料利用率很高，因此，制成產(chǎn)品后材料的總成本未必一定高于鑄鍛工藝制造的零件。粉末冶金最終產(chǎn)品的材料利用率一般在95％～98％，金屬零件原材料成本近似計(jì)算為：
每克金屬材料費(fèi)用×零件體積×零件密度
材料費(fèi)用中還應(yīng)包括潤(rùn)滑劑、合金元素添加劑等實(shí)際原材料費(fèi)用在內(nèi)。
2．壓制成本
壓制成本包括機(jī)器成本和勞動(dòng)成本。隨著壓機(jī)噸位增大，壓機(jī)投資成本增加，相反生產(chǎn)率降低。壓機(jī)大小的選擇以垂直于壓制方向的最大橫截面積與單位壓制壓力的乘積為依據(jù)。單位壓制壓力跟零件壓制密度有關(guān)。鐵基零件中低密度單位壓制壓力一般為400MPa，中高密度為600～700MPa。壓機(jī)成本還和壓機(jī)自動(dòng)化程度和壓制速率有關(guān)。粉末冶金壓機(jī)運(yùn)行周期雖然比沖壓件慢，但比塑料成形壓機(jī)快，所需設(shè)備也較少。
3．燒結(jié)成本
燒結(jié)成本包括設(shè)備成本，能耗、保護(hù)氣體和勞動(dòng)成本。燒結(jié)成本中由于燒結(jié)工序不同，如需進(jìn)行熔滲，還包括熔滲成本(附加熔滲金屬壓制、擺放等費(fèi)用)。由于燒結(jié)不必將燒結(jié)基體金屬加熱到熔點(diǎn)，所需能耗低于鑄造工藝。
4．模具成本
模具成本包括了模具原價(jià)加上維修和更換的費(fèi)用。模具原價(jià)取決于模具復(fù)雜程度，而模具復(fù)雜程度直接與零件的復(fù)雜程度有關(guān)。因此，成本應(yīng)和零件復(fù)雜程度有關(guān)。由于一套粉末冶金模具常常生產(chǎn)大批量零件，模具材料應(yīng)選用能承受高的壓制壓力和粉末摩擦的材料。
5．后續(xù)處理成本
后續(xù)處理成本包括了所有可能需要進(jìn)行的后續(xù)處理工序的費(fèi)用，如精整、浸漬、金屬少量切削加工、熱處理或表面處理(蒸汽處理，打磨、去毛刺、噴丸等)。
除了生產(chǎn)直接成本外，生產(chǎn)成本中還應(yīng)包括管理費(fèi)用和輔助費(fèi)用。管理費(fèi)用中包括了設(shè)計(jì)、技術(shù)、銷(xiāo)售等主要項(xiàng)目，輔助費(fèi)用中包括了電力管理、設(shè)備維修、運(yùn)輸?shù)软?xiàng)經(jīng)費(fèi)。這些費(fèi)用一般可由上述直接成本中長(zhǎng)期積累的數(shù)據(jù)占生產(chǎn)直接成本的比值作為依據(jù)核算進(jìn)去。但當(dāng)和其他機(jī)械制造工藝作概括評(píng)估時(shí)，可以生產(chǎn)直接成本作為經(jīng)濟(jì)評(píng)估、對(duì)比的項(xiàng)目。
模鑄和粉末冶金兩種工藝在尺寸精度和少、無(wú)切削加工上，有很大的競(jìng)爭(zhēng)力，孰優(yōu)孰劣常常從形狀復(fù)雜程度和材料的某些特殊要求加以考察。模鑄在大尺寸產(chǎn)品上比粉末冶金寬。但在模具費(fèi)用和切削加工費(fèi)用方面，一般來(lái)說(shuō)，粉末冶金更為有利。在材料的耐磨性、耐腐蝕性和要求更高的強(qiáng)度等方面，粉末冶金材料有更多的選擇余地。
當(dāng)零件采用單一模子經(jīng)一次沖壓完成時(shí)，沖壓應(yīng)該是更經(jīng)濟(jì)可行的工藝方法。當(dāng)需要幾副模具才能完成最終零件形狀時(shí)，沖壓模具成本和設(shè)備費(fèi)用明顯增加。這種情況下，粉末冶金更具競(jìng)爭(zhēng)力。沖壓件消耗的材料與它最終產(chǎn)品的材料相比比較多，包括周邊和切除內(nèi)孔將耗掉大量金屬，消耗掉的材料費(fèi)占原材料費(fèi)用中較大份額，這方面和粉末冶金工藝材料高利用率很難抗衡。
鑄造和熔模鑄造，在材料性能上基本差不多。熔模鑄造亦是一種高精度工藝，可以制造形狀較復(fù)雜的零件，其工具成本費(fèi)不高，但生產(chǎn)成本較高。當(dāng)生產(chǎn)數(shù)量不大時(shí)，具有競(jìng)爭(zhēng)力。鑄造的工具成本較低，生產(chǎn)成本較高。鑄造后面的精加工工序多，以及鑄件的缺陷，如氣孔、夾雜和收縮等，使粉末冶金工藝顯出更多優(yōu)勢(shì)。雖然粉末冶金模具成本高，但粉末冶金工藝一般只有大批量生產(chǎn)同一零件品種時(shí)才被選用，所以模具成本可分?jǐn)偟脚苛慵�。�?dāng)粉末冶金成形復(fù)雜形狀和精密尺寸而能取消大部分金屬加工工序時(shí)，能顯示出很強(qiáng)的優(yōu)勢(shì)。
自動(dòng)切削機(jī)床加工與各種機(jī)械加工工藝相比，工具成本最低，且機(jī)床的自動(dòng)化程度很高，勞動(dòng)強(qiáng)度低。但是，切削加工一般采用棒材、管材或坯料為原材料，材料利用率很低。如用棒材切削加工時(shí)，材料利用率甚至低于50％。選用切削加工還是粉末冶金工藝，取決于零件加工時(shí)切削量和生產(chǎn)批量大小。切削量大，批量也大，則粉末冶金工藝優(yōu)勢(shì)遠(yuǎn)比切削加工強(qiáng)。如果零件形狀為沿軸中心線(xiàn)不對(duì)稱(chēng)的非圓柱狀及帶托臺(tái)時(shí)，粉末冶金工藝更具有優(yōu)勢(shì)。但切削加工可以制造任何尺寸以及高力學(xué)性能的零件。粉末鍛造雖然使密度接近致密態(tài)，合金化及熱處理后亦能大幅度提高性能，但粉末鍛造模具費(fèi)用高，且形狀上亦需要適合鍛造過(guò)程中材料的流動(dòng)和致密化過(guò)程。
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