消失模铸造与成本分析.docx
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消失模铸造与成本分析
消失模铸造与成本分析
消失模铸造与成本分析
消失模铸造（Expendablecastingproces简称EPC）是泡沫塑料模采用无黏结剂干砂结合，抽真空技术的实型铸造（简称FM）由于这种铸造方法投资少，成本少，铸造尺寸精度高和表面光洁，大大降低劳动强度和改进作业环境实现铸造车间清洁生产，近年来发展很快成为今日铸造的热点。
从总体上看，目前我国消失模技术还处在较低的水平上在铸造复杂程度上以及质量水平方面。
在技术程度性，商品化以及机械自动化程度等方面与先进工业国还有较大差距。
先进工业化国家已经成功的大批量生产了汽车的四缸体，缸盖等复杂铸件，生产率达180型/小时。
而我国目前稳定投入生产的仅仅是一些排气管，壳体类等比较简单的铸件，生产率仅30型/小时以下。
所生产铸件的精度和表面粗糙度也有相当大的差距，但是消失模铸造这项新技术在我国的发展前景是非常乐观的。
1.1消失模铸造工艺分类
1.用板材加工成形的气化消失模铸造
用板材加工成形的气化模铸造的主要特点是：
（1）模样不用模具成形，而是采用市售的泡沫板材，用数控加工机床分块制作，然后粘合而成。
（2）通常采用树脂砂或水玻璃砂作填砂，也有人采用干砂负压造型。
这种方法主要适用于中、大型铸件的单件、小批生产，如汽车覆盖件模具、机床床身的生产等。
通常称这种方法为FullMouldCasting，简称FMC法。
2.用模具发泡成形的消失模铸造用模具发泡成形的消失模铸造的主要特点是，模样在模具中成形和采用负压干砂造型。
它主要使用于中、小型铸件的大批生产，如汽车和拖拉机铸件，管接头，耐磨件的生产。
通常称这种方法为LostFoamCasting，简称LFC法。
1.2消失模铸造的工艺流程1.2.1预发泡
模型生产是消失模铸造工艺的第一道工序，复杂铸件如汽缸盖，需要数块泡沫模型分别制作，然后再胶合成一个整体模型。
每个分块模型都需要一套模具进行生产，另外在胶合操作中还可能需要一套胎具，用于保持各分块的准确定位，模型的成型工艺分为两步，第一步是将聚苯乙烯珠粒预发到适当密度，一般通过蒸汽快速加热来进行，此阶段称为预发泡。
1.2.2模型成型
经过预发泡的珠粒要先进行稳定化处理，然后再送到成型机的料斗中，通过加料孔进行加料，模具型腔充满预发的珠粒后，开始通入蒸汽，使珠粒软化、膨胀，挤满所有空隙并且粘合成一体，这样就完成了泡沫模型的制造过程，此阶段称为蒸压成型。
成型后，在模具的水冷腔内通过大流量水流对模型进行冷却，然后打开模具取出模型，此时模型温度提高且强度较低，所以在脱模和储存期间必须谨慎操作，防止变形及损坏。
1.2.3模型簇组合
模型在使用之前，必须存放适当时间使其熟化稳定，典型的模型存放周期多达30天，而对于用设计独特的模具所成型的模型仅需存放2个小时，模型熟化稳定后，可对分块模型进行胶粘结合。
分块模型胶合使用热熔胶在自动胶合机上进行。
胶合面接缝处应密封牢固，以减少产生铸造缺陷的可能性。
1.2.4模型簇浸涂
为了每箱浇注可生产更多的铸件，有时将许多模型胶接成簇，把模型簇浸入耐火涂料中，然后在大约30～60℃的空气循环烘炉中干燥2～3个小时，干燥之后，将模型簇放入砂箱，填入干砂振动紧实，必须使所有模型簇内部孔腔和外围的干砂都得到紧实和支撑。
1.2.5浇注
模型簇在砂箱内通过干砂振动充填坚实后，铸型就可浇注，熔融金属浇入铸型后（浇注温度铸铝约在760℃,铸铁约在1425℃，模型气化被金属所取代形成铸件。
图1.1所示是消失模工艺的砂箱和浇注示意图。
在消失模铸造工艺中，浇注速度比传统空型铸造更为关键。
如果浇注过程中断，砂型就可能塌陷造成废品。
因此为减少每次浇注的差别，最好使用自动浇注机。
图1.1消失模工艺的砂箱和浇注示意图1.2.6落砂清理
浇注之后，铸件在砂箱中凝固和冷却，然后落砂。
铸件落砂相当简单，倾翻砂箱铸件就从松散的干砂中掉出。
随后将铸件进行自动分离、清理、检查并放到铸件箱中运走。
干砂冷却后可重新使用，很少使用其他附加工序，金属废料可在生产中重熔使用。
1.3消失模铸造的主要特点
1.EPC是一种进无余量精确成形的工艺。
其特点是采用遇金属即消失的泡沫塑料做模样，既无分型又无分型芯。
模样无起模斜度，铸件无飞边毛刺，还减小了由于型芯块组合而造成的尺寸误差。
铸件尺寸精度和表面粗糙度可分别达到IT5IT7，Ra=6.3~12.5μm,接近熔模精密铸造水平。
由于采用干砂，根除了由于水分，粘结剂和附加物带来的缺陷，铸造废品率显著下降，铸件质量显著提高。
该工艺对工人的操作水平要求不高，对铸造行业很有吸引力。
2.容易实现清洁生产。
低温下聚苯乙烯（EPS）对环境完全无害，浇注时排出的有机物也少；EPS有机物排放量仅占浇注铁液质量的0.3%。
而自硬砂为0.5%。
同时生产有机排放物的时间短，地点集中，易于收集，可以采用负压抽吸式燃烧净化处理，燃烧产物净化后对环境无公海，旧砂回用率在95%以上。
与传统铸造方法相比。
EPC法的噪声，一氧化碳气体和硅石粉尘危害明显减小，工人劳动强度大大降低，劳动环境显著改善，容易实现机械化，自动化的清洁生产。
3.为主见结构设计提供了充分的自由度。
原先要由多个零件加工组装的构件，采用EPC工艺后可以通过分片制模然后粘合的办法整体铸出，而且型芯可以省去，孔、洞可以直接铸出，这就大大节约了加工装配的费用，同时也可以减少加工装备的投资。
一般说来，与传统铸造工艺相比，EPC技术设备投资可减少30%~50%，铸件成本可下降10%~30%。
4.金属液的流动前沿是热解的消失模产物（气体和液体），它会与金属液发生反应并影响到金属液的充填。
如果金属充型过程中热解产物不能顺利排除，就容易引起气孔、皱皮、增碳等缺陷。
这就要求工艺师掌握消失模铸造成形原理，正确设计浇注系统，制定合理的工艺方案。
5.模具的制造成本较高，要求有一定的生产批量，否则很难获得好的经济效益。
综上所述，消失模铸造符合当今铸造技术发展的总趋势，有着广阔的发展前景。
其优越性不容质疑，但是它不是万能的它有特定的应用范围。
具体的产品对象采用什么铸造工艺最合适，必须经过技术上的可行性以及经济上的合理性的充分论证，切不可盲目从事。
1.4消失模铸造的应用范围
1.合金种类几乎所有的铸铁、铸钢和非铁合金（即有色合金，如铝合金、镁合金、铜合金等）都可以采用EPC法生产。
在我国202*年生产的68,000t消失模铸件中，绝大部分是铸铁和铸钢件，铝合金铸件微乎其微，而美、德、日等工业发达国家铝合金铸件却占主导地位。
由于消失模样热解产物会造成增碳、黑渣等缺陷，在铸造低碳钢铸件以及要求致密度极高的汽车球铁保安件时，废品率还比较高，选用时应该特别慎重。
2.铸件大小和壁厚
EPC法一般都在流水线上组织批量生产，铸件的最大尺寸收模具和砂箱大小的限制，最适合的铸件质量通常从几公斤至几百公斤，如果采用专用砂箱，也可以铸造成吨的大件。
如果单件、小批生产，则可以生产质量为几吨甚至几十吨的大件。
铸件的壁厚受泡沫塑料粒度大小的限制，一般要求最小壁厚的截面上至少有3颗粒度，因此铸件的最小壁厚应大于3mm。
3.生产批量
由于模具的设计、制造周期长，成本高，因此要求铸件有一定得生产批量，不然分摊到每个铸件上的费用将使铸件价格变得昂贵，难为用户所接受。
通常要求EPC法的生产批量为数千件或者更多。
批量较小或单个试制件的模样可以通过板材数控加工的办法分块制造粘合而成。
4.结构形状
EPC法对对铸件结构形状的适应性比其他方法都强，而且越是结构复杂，原来用砂型铸造时需要使用的砂芯越多、机加工量越大的铸件，采用消失模铸造技术的优越性就越突出，经济效益也越显著。
譬如，美国MercuryMarie公司曾生产一种新型的三缸两冲程缸体铸件，包含缸盖和排气循环系统，原先是由13个零件组装而成，还用了12个密封垫和42个紧固螺钉。
重新设计后，变成一个消失模铸件，有6个模片粘合而成，整体铸出，大大减少了加工工时和装配工作量。
EPC法可以大大扩展铸件形状结构范围，给设计师更大的自由度。
对于一些结构上有窄槽、夹层通道的铸件处理措施，不然容易产生夹砂等缺陷。
1.5中国EPC技术的发展与特点
现阶段中国消失模铸造技术的发展有以下特点：
1.中国的EPC技术首先是由乡镇企业、中小型铸造配件厂带头开发的。
但到前为止，我国还没有一家企业可以与北美、欧洲的消失模铸造十大企业媲美。
总体上看。
我国的消失模铸造厂规模小。
产量低，经济效益尚未充分显现出来。
主机制造厂（特别是汽车制造）采用这一新技术的厂家还太少。
2.目前我国生产的EPC产品仅停留在中等难度以下的铸件，如磨球，炉蓖条，热处理框架等耐热、耐磨件，球铁管件，灰铸铁箱体件等，难度大的复杂铸件（如汽车缸体、缸盖）还不能批量生产出来。
铸钢件、球铁件受碳缺陷和黑渣、气孔的困扰，废品率还比较高。
EPC技术上还不够成熟，有许多技术难关有待攻克。
3.在每年68,000t消失模铸件总产量中，铝合金铸件产量不到2%（美国的铝合金铸件产量将近50%），与铸件“轻量化”的发展趋势有较大差距。
4.某些规模较大的生产线，由于前期工艺论证不够，技术难关还没有攻破而迟迟不能投产，使巨额投资得不到即时回报；一些规模小的生产线，由于市场波动，产品对象不稳定，经济效益时好时坏。
从总体（总产量、经济、效益）上看，我国消失模铸造技术还处于初级发展阶段（相当与AFS分析的“技术革命期”），与美国的水平有10~15年的差距，要达到世界先进水平，还要艰苦努力。
1.6我国消失模技术的发展方向
1.产品必须对路，项目的前期工艺论证必不可少。
2.脚踏实地地攻克消失模铸造技术的每一道难关。
3.围绕“白区”薄弱环节，加大研究开发力度。
（“白区”是一个多科学交叉领域，涉及模具的CAD/CAM，高分子发泡材料和成形发泡工艺以及相关的预发、成形、粘合设备等多个方面）。
4.实现铸件的“轻量化”、精确化。
大力发展铝合金消失模铸造。
5.实现消失模铸造的清洁发展。
6.协同作战，发挥产学研结合的总体优势。
从新技术成长的规律看，我过的消失模铸造技术还处于技术革新期，还需要有一个艰苦的技术积累过程，需要付出艰辛的劳动，针对一个一个具体产品对象攻克难关，不可能坐享其成或操之过急。
消失模铸造成本分析
消失模铸造特别适用于普通铸造难以完成的多分型、多芯子、几何形状复杂和复杂型腔的铸件。
因此，成本对比应有一个高度，不能以简单的铸铁件采用一台冲天炉，一堆粘土砂的成本来与消失模铸造做比较。
成本分析很简单，可包括两个方面，即成本增加因素和成本减少因素，这两个因素的差价，即是采用消失模铸造工艺以后，成本增加还是减少的数额。
原成本减去EPC成本减少因素+EPC成本增加因素等于EPC成本
1、消失模铸造的成本增加因素
消失模铸造的成本增加主要来自两个方面：
泡沫模型和涂料消耗。
每吨铸件消耗泡沫型3000克（包括浇冒口），如果自己生产泡沫模型，每克成本价为0.02元。
即每吨泡沫型消耗60元人民币；如果外购泡沫模型最多也是每克0.03-0.05元。
即每吨铸件消耗90-1元。
涂料均为自制，骨料价格在500-1000元间，其余成份用量较少，以每吨干粉涂料1000元计算，即使是薄壁件，每吨也只能消耗50-60千克，即不超过100元。
因此，消失模铸造成本增加，可定为：
①自制泡沫模型：
约160元；（随市场变化）②购泡沫模型：
约202*50元（随市场变化）
2、消失模铸造成本减少因素
（1）、干砂重复使用，不需下芯，消耗量很小，可以不做计算，与铸钢比较，每吨铸件可节约型砂1.2吨以上。
比铸铁可节约附加材料费用，型壳焙烧费用，制芯费用，芯铁费用。
（2）、造型效率明显提高，不再需要造型工人，可节约用工40%-60%以上。
（3）、清理工时可节约90%，铸钢件可节约切割飞边毛刺的气体消耗。
（4）、铁水收得率提高10-30%，特别是球铁件可实现无冒口浇注。
（5）、不锈钢、高锰钢、球铁可利用余热固溶处理，大大节约能源消耗。
（6）、单件产品不须制作木模。
（7）、铸件精度的提高，可实现无加工或微量加工，不仅铸件减重，还可以节约机械加工工时费用。
总之，消失模比传统工艺成本明显降低，是勿容置疑的。
V法工艺原理
真空密封造型法也称负压造型法或减压造型法，国外取真空英文Vacuum字的字头，而
简称为V法，起源于日本。
它是利用塑料薄膜抽真空使干砂成型，所以誉为第三代造型法，即物理造型。
由于它不使用粘结剂，落砂简便，使造型材料的耗量降到最低限度，减少了废砂，改善了劳动条件，提高了铸件表面质量和尺寸精度，降低了铸件的生产能耗。
是一种很有发展前途的先进的铸造工艺。
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关于立新铸造公司产品成本的简单分析
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关于立新铸造公司产品成本的简单分析
学号：
**********
班级：
06会计
（2）班
指导老师：
张砚制作人：
陈亮
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一、综述.......................................................................………………………………………3二、立新铸造公司产品成本的线性分析
（一）初步判定:
………………………………………………………………………….4
（二）精确判定:
………………………………………………………………………….5（三）相关系数的检验:
………………………………………………………………….6（四）相应的结论：
…………………………………………………………………….….7三、立新铸造公司产品成本的回归分析
（一）一元线性回归方程的建立
1.回归方程的简单分析:
…………………………………………………………7
2.参数0,1的确定:
…………………………………………………………...7
3.回归方程的建立:
................................................................................................84.成本和出厂价的分析:
…………………………………………………………9
（二）线性回归方程的评价
.1.回归模型的拟合优度:
.......................................................................................102.一元线性回归方程的显著性检验:
…………………………………………10
四、成本分析和措施:
……………………………………………………………………11五、后记............................................................................................................................12参考文献.…………………………………………………………………………………12附表：
……………………………………………………………………………………..13
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关于立新铸造公司产品成本的简单分析
06会计
（2）班陈亮
摘要：
有效的成本控制是企业在激烈的市场竞争中成功与否的基本要素，
但成本控制绝对不仅仅是单纯的压缩成本，需要建立起科学合理的成本分析与控制系统，让企业的管理者清楚地掌握公司的成本构架、盈利情况和决策的正确方向，成为企业内部决策的关键支持，从根本上改善企业成本状况，从而真正实现有效的成本控制。
本文针对立新铸造公司产品成本的案例，进行了简单的相关和回归分析，从而探讨企业成本管理、控制的有效性和节约性。
关键词：
成本管理；相关系数；回归方程；检验；相应措施
一、综述
在世界经济的迅速发展和全球一体化的环境形势下，各国家、各企业
都面临着前所未有的空前竞争，特别是在当今全球资源日益减少的大背景下，如何在资源的可持续利用和节约问题上有所突破和改进，是当今社会乃至全人类都不得不深思和考虑的问题。
，企业间主要表现在科技先进的基础上减少成本以增强竞争力。
企业产品成本的高低，不仅影响到国家的积累，而且同企业自身和职工群众的利益息息相关。
目前，企业都在从粗放型向集约型发展和过渡，企业更加注重在成本上增加竞争力，因此，在国民经济进一步调整当中，改进成本管理问题已日益引起人们的重视和关注。
本文针对立新铸造公司统计部门的产品成本分析资料，从以下几方面进行了简单分析，同时，就具体问题，提出自己的见解和看法。
（1）产量和单位产品成本的相关关系；
（2）产量和单位产品成本的一元线性回归方程；（3）企业的盈亏平衡点及分析；
（4）分析和探讨如何具体减小企业的生产成本。
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二、线性分析
（一）初步判定：
在研究立新铸造公司产品单位成本和产量问题时，我们把单位成本记为y，把产量记为x，根据铸铁件产量及单位成本的有关数据，做出相应的散点图。
图一
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从上图中我们看到本案例中的样本数据大致分布在一条直线附近，这说明变量y与x之间具有明显的线性关系。
另外，所绘制的散点图，呈现出从左至右的下降趋势，这表明x与y存在着一定的负相关关系，即随着铸铁件产量的增加，单位产品成本会随其下降。
（二）精确判定：
相关系数，是衡量两个变量之间线性相关关系的重要指标。
为了精确判定单位产量成本与产量的相关关系，我们引入分析指标相关系数。
表一
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r2nxynx（x）2xyny（y）r22-0.98406
在样本容量适度的情况下，一般而言，我们把在0.8以上的称为高
度相关，在0.50.8之间的称为中度相关，在0.30.5之间的称为低度相关，在0.3以下的基本认为没有线性相关。
因此，我们认为铸铁件产量与单位产品成本高度相关。
（三）相关系数的检验：
上面我们得出相关系数为-0.98406，但是，相关系数很大，并不一定表示变量之间存在因果关系，也有可能是铸铁件产量和单位产品成本两个变量同时受第三个变量的影响而使它们有很强的相关，即存在统计学上的“虚伪相关”。
为此，我们需对这两个变量进行相关系数的检验。
具体如
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下：
首先，提出假设:
H0:
0;H1:
0
t计算检验的t统计量:
rn21r2-19.95
2=2.16取显著性水平0.05,查表得到临界值为值为t19.95。
由于
t而检验统计量的
tt2,所以否定原假设，表明总体相关系数
不为零，即铸铁件产量与单位产品成本之间确实存在着负相关。
（四）相应的结论：
通过上面初步、精确判定和检验，我们发现铸铁件产量与单位产品成本之间确实存在线性关系，而且是高度线性负相关关系，这说明铸铁件产量对单位产品成本不仅有显著性的影响，而且随着铸铁件产量的增加，单位产品成本会呈下降的趋势。
三、回归分析
（一）一元线性回归方程的建立：
1．回归方程的简单分析：
为了更准确地描述铸铁件产量与单位产品成本两个变量之间的相互联系，我们建立一元线性回归模型，来研究铸铁件产量与单位产品成本及出厂价的相关关系，进而通过所得的结论，结合企业的实际状况和条件，采取相应的调节措施，降低单位产品成本，提高经济效益。
因此，建立数学模型
y01x，将问题中变量x与y之间的关
系用两个部分描述。
一部分是由于x的变化引起y线性变化的部分，即
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01x；另一部分是由其他一切随机因素引起的，记为。
2．参数0,1的确定：
回归分析的主要任务是通过样本观察值（xi,yi），对进行0,1估计。
一般用
01分别表示0,1的估计值。
为了由样本数据得到回归方程参数0,1的理论估计值，我们将使用普通最小二乘估计法，即OLSE。
0yni1xni1048.5540
1nxiyixiyinxi（xi）220.4886
3．回归方程的建立
1048.55400.4886xy4.成本和出厂价的分析表二、附图二
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由回归方程
1048.55400.4886xy易得，当X=672.44时，Y的
理论估计值为720吨，即当铸铁件产量为673吨时，企业的单位产品成本与出厂价大约相等，企业达到盈亏平衡点，而随着产量的增加或减少一个单位时，单位产品成本也平均减少或增加0.4886个单位。
因此，企业若想扭亏为盈，提高经济效益，降低单位产品成本，必须保证铸铁件产量在673吨以上，同时采取适当的措施，如引进先进的技术设备，使用科学的管理方法和制度，从而减小原材料和资源的浪费率，降低分摊在单个产品
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的成本。
（二）对一元线性回归方程的评价
一元线性回归模型的评价分为拟合优度检验和方程的显著性检验。
1．回归模型拟合优度
（1）.可决系数r2
r2（yiy）（yi22y）0.9684
可决系数是对回归模型拟合程度的综合度量，可决系数越大，回归模型拟合程度越高。
由案例中的数据可以求得可决系数为0.9684，说明样本观测值聚集在样本回归线周围的极其紧密。
（2）估计标准误差syx
Syx2yyxy01n213.7598
估计标准误差也是一个反映回归直线与样本观察值拟合好坏的指标，其值越小，说明回归的偏离度越小，即回归方程的代表性好。
估计标准误差为13.7598，也同时说明了回归模型的拟合优度。
2.一元线性回归方程的显著性检验
提出假设:
H0:
10;H1:
10
F检验的计算公式：
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nMSRSSRi1iy）75378.7（yn2
MSESSEn2i1）2（yiyn2189.33
FMSRMSE75378.7189.33398.13
0.05,F（1,13）4.67,F398.13F（1,13），所以拒绝H0，说明总体
回归系数10。
四．成本分析和措施
从表中可以看出，铸铁件单位成本变动很大，在15个月中，最高的上年4月单位成本达800元，最低的今年3月单位成本为570元，全距是230元。
上年2、4、5、9月等4个月成本高于出厂价，出现亏损。
成本波动大的原因是什么呢？
在成本构成中，可以分为变动成本和固定成本两部分。
所谓变动成本是指总量随着产量的变化而变化的成本，根据立新铸造公司的实际情况，变动成本主要包括原材料及能源消耗、工人工资、销售费用、税金等。
所谓固定成本是指总量不随着产量的变化而变化，立新铸造公司固定成本主要包括折旧费用、管理费用和财务费用。
在财务费用中，绝大部分是贷款利息，由于该公司贷款余额大，在短期内无力偿还，所以每个月的贷款利息支出是一项固定开支，故将贷款利息列入固定成本中。
从目前情况看，在成本构成中，固定成本所占比重较大，但是，随着产量的增加摊在单位成本里的固定成本就越小，如果产量小，分摊在单位产品中的固
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