嘿，我是曾巴里。在过去的 12 年里，我一直在弯曲金属、切割钢材，并试图弄清楚为什么工程师们设计出不可能的零件。 YOVUTEK。如果说我学到了一件事，那就是：大多数人为钣金零件支付了太多费用。这并不是因为制造商在敲诈他们，而是因为他们没有意识到他们对价格实际上有多少控制权。
同样的错误我已经见过一百次了，老实说，其中大部分都是我在职业生涯早期自己犯过的。 （我在 2015 年设计了一个支架，其成本是其应有的三倍，我的老板仍然在圣诞派对上提起它。）因此，我整理了这份清单 - 您实际上可以做的 11 件事来减少您的 钣金制造成本。其中一些与设计有关，而另一些则侧重于材料或只是避免简单的疏忽。 （我满怀爱意地这么说。） 让我们开始吧。
这是关于的事情 钣金制造成本 ——它们并不是制造商凭空捏造的神秘数字。相反，每一美元背后都有特定的原因。此外，大多数原因都隐藏在您的设计文件中。让我们找到他们。
1.停止过度思考材料
我要说的话可能会让一些人感到不安：你可能不需要不锈钢。
我知道，我知道。它看起来很干净而且不会生锈。然而，除非您的零件要放置在沼泽、咸水附近或食品加工厂内，否则低碳钢或铝就可以很好地完成工作。此外，价格差异完全是疯狂的。
这是一个粗略的细分：
- 低碳钢 (SPCC)：基线成本。坚固、坚固且易于使用。
- 铝 (5052/6061)：价格的 1.5-2 倍。更轻，特别适合电子产品。
- 不锈钢 (304/316)：价格的 2.5-3.5 倍。美观且耐腐蚀，但价格昂贵。
例如，几年前我有一个客户，使用规格为 316 不锈钢的支架安装在办公室打印机内。它既不靠近水，也不暴露于化学物质。相反，它坐落在一间干燥、气候可控的办公室内。他们无缘无故地支付了三倍的费用，所以我问他们为什么——他们回答说，“我们总是使用不锈钢。”归根结底，这不是工程。这只是一种习惯，而昂贵的习惯对生意不利。
2. 公差不是竞争
这个特殊的习惯让我想拔掉我的头发。我经常会得到一张图纸，其中指定每个尺寸的精度为 ±0.01 毫米。当我问工程师为什么时，他们通常会说：“我们总是这样做。”
让我告诉您一个秘密：严格的公差非常昂贵。发生这种情况是因为：
- 我们必须以慢得多的速度进行加工。
- 我们的流程需要高技能的操作员。
- 我们必须使用坐标测量机检查每个零件。
- 因此，我们报废了更多零件，因为没有人每次都能在每个特征上达到 ±0.01 毫米的精度。
因此，我的规则是：仅对实际重要的特征（特别是与其他组件配合的特征）指定严格的公差。其他一切？让它呼吸。钣金的标准公差通常为 ±0.1 毫米，这足以满足 90% 的特征。 （事实上，我见过一些设计，其中工程师在仅固定松动螺钉的孔上指定了 ±0.01 毫米。螺钉不需要这个。相反，工程师的自我需要。）
3.每一次转弯都需要花钱
别误会我的意思，我喜欢弯曲。它们将平板变成 3D 零件。但问题是：由于设置、工具和操作时间，每一次弯曲都会增加成本。
当然，具有 6 个弯曲的零件比具有 2 个弯曲的零件成本更高。定价并不是完全线性的——有时，具有许多弯曲的复杂零件是不可避免的。然而，我见过设计师添加弯曲只是因为“它看起来更好”。除非您的零件要在博物馆展出，否则美观本身并不是增加成本的好理由。
所以，问问自己：这个弯曲真的需要存在吗？我可以组合功能吗？是否可以使用更简单的几何形状？如果答案是肯定的，您就可以立即省钱。 （例如，有一次我重新设计了一个零件，从 8 个弯曲减少到 4 个。结果，客户节省了 22% 的成本 钣金制造成本。他们给我买了午餐。我喜欢午餐。）
4.保持弯曲在同一轴上
这是一件小事，但却意义重大。如果您的所有弯曲都在同一方向（即在完全相同的轴上），我们可以在一次设置中完成它们。另一方面，如果它们的方向不同，我们就必须手动重新定位零件。这需要时间，而时间就是金钱。
可以这样想：如果你正在做饭，如果可能的话，你想用一个锅。使用两个锅只意味着事后需要更多的清理工作。同样的想法也适用于此。 （诚然，我也用这个类比来证明吃方便面的合理性。这不是一个很好的类比，所以不要遵循我的生活建议。）
5. 嵌套不是俄罗斯方块游戏——但它有点像
如果您从未听说过嵌套，那么它的含义如下：将尽可能多的零件安装到一块金属板上。越合适，产生的原始废物就越少。因此，减少浪费等于降低 钣金制造成本.
熟练的套料操作员可以使用优化软件将材料利用率提高 10-15%。但是，您也可以在设计方面提供帮助。简单形状的嵌套效果明显更好，这意味着矩形和圆形很容易紧密包装。相反，带有大量不稳定切口的复杂形状会浪费材料。
典型的利用率数字通常如下所示：
- 简单形状：利用率 75-85%。
- 中等形状：利用率 65-75%。
- 复杂形状：利用率 50-65%。
在大规模生产中，15-20% 的差异很容易加起来高达数千美元。我小时候曾经玩过俄罗斯方块，但现在我基本上以玩俄罗斯方块为生。 （值得庆幸的是，尽管风险更高，但我现在做得更好了。）
6.焊接不是免费的
我不知道谁需要听到这个，但焊接非常昂贵。它需要专业、高技能的劳动力、定制夹具，并且通常需要额外的打磨才能看起来美观。因此，如果您可以设计零件来完全避免焊接，那么您绝对应该这么做。
考虑这些更便宜的焊接替代方案：
- 铆接——组装速度更快，劳动力技术含量更低，整体成本更低。
- 铆接 — 冷连接，不需要加热，也不需要额外的消耗品。
- 自压紧固件 — 便宜、快速且易于压装。
例如，我曾经有一位客户设计了一个需要 12 个单独焊缝的零件。我们合作重新设计它，改用铆钉。因此，装配时间减少了 60%，劳动力成本下降更多。客户很高兴，焊工也很高兴，因为他们的工作不再那么繁琐。所以每个人都赢了。
7. 停止为花哨的装饰付费
粉末涂层看起来很棒，阳极氧化也很棒。然而，它们需要真金白银。如果你的零件将隐藏在机器深处，无论如何也没有人会看到它。
以下是精加工操作的通常成本：
- 粉末涂料： 每平方英尺 0.50-3.00 美元。
- 阳极氧化（铝）： 成本适中，取决于批量大小。
- 镀锌： 每平方英尺 1.00-5.00 美元。
- 刷涂/抛光： 劳动力高度密集且非常昂贵。
因此，如果您的零件要放入外壳内，请考虑完全跳过表面处理。如果是不锈钢，基本钝化很便宜，并且可以提供您所需的所有耐腐蚀性。如果是标准钢，只需涂一层防锈油即可在运输过程中对其进行保护。 （老实说，我曾让客户支付数百美元对内部结构部件进行粉末喷涂。看到预算被浪费，我真的很伤心。）
8. 数量很重要——很多
这归结为简单的数学。设置成本——包括编程、工具设置和初始夹具——是完全固定的。如果您订购 1 个部件，您需要支付该单个部件的所有前期设置成本。另一方面，如果您订购 1,000 个零件，这些成本会分摊到 1,000 个单位上。
举例来说，单个原型可能花费 200 美元。然而，完全相同的部件批量生产 1,000 件可能会降至 20 美元。这不是一个错字。 （事实上，我曾经有一个客户每月分 5 批订购 50 个零件，而不是一次订购 250 个零件。结果，他们多付了 35% 的费用。我警告过他们，但他们不听。）
因此，如果您可以合并订单，那就这样做。此外，如果您可以预测全年的需求，那么您绝对应该这样做。您的整体 钣金制造成本 将会大幅下降。
9. 不要添加不需要的功能
我经常看到这种情况发生：装饰性镂空、浮雕和极其复杂的轮廓。这些东西在屏幕上看起来很酷，但对部件的实际功能毫无帮助。此外，每一项都会增加机器时间和成本。
如果您的部件是隐藏的，或者纯粹是功能性的，请不要添加装饰。例如，我有一位客户想要将复杂的菱形图案激光切割成结构支架。它看起来棒极了，但支架将完全隐藏在发动机面板后面。一旦我们删除了图案，我们就节省了 15% 钣金制造成本。客户告诉我：“我没想到这一点。”嗯，这正是我来这里的原因。
10. 尽可能组合零件
如果您当前的设计使用多个需要紧固或焊接在一起的单独零件，请考虑将它们组合成单个弯曲组件。这种方法消除了二次装配操作，减少了库存跟踪，并减少了下游劳动力。
例如，尝试设计具有 90 度弯曲的单个展开图案，而不是通过焊缝连接的两部分组件。它的生产总是更便宜、更快。 （我见过用 5 个独立的部件来完成原本可以很容易地由一个弯曲部件完成的设计。工程师是全新的，所以我原谅了他们，但我也确保教育他们。）
11. 尽早与您的制造商交谈
这是最关键的一点，我把它放在最后。不要只是把你的设计扔给制造商，并假设最初的报价是一成不变的。与他们交谈。具体询问他们哪些功能推高了成本。询问他们哪些修改可以使其便宜。直接询问，“如果我改变这个半径，价格会下降多少？”
你会对从这些简短的对话中学到的东西感到惊讶。有时节省的金额很小，但通常却很大。最终，除非你问，否则你永远不会知道。
举个例子：我的一位客户在他们的产品上节省了 18% 钣金制造成本 只需将几个孔移离弯曲半径几毫米即可。那次谈话只花了 10 分钟，但节省了数千美元。 （我还在通话中了解到，客户并没有意识到孔放置邻近成本有多少。现在他们意识到了。）
让我们回顾一下 11 种方法
- 1. 不要过度指定材料——低碳钢或铝通常就可以
- 2.严格的公差是昂贵的——只在需要的地方使用它们
- 3.每次弯曲都会增加成本——减少弯曲次数
- 4. 保持弯曲在同一轴上——更少的设置
- 5. 优化嵌套——减少浪费，降低成本
- 6. 避免焊接——铆钉和铆接更便宜
- 7. 跳过不必要的饰面——隐藏的部分不需要看起来很漂亮
- 8. 订购更大的数量——分摊安装成本
- 9. 不要添加装饰性功能——它们要花钱
- 10. 尽可能组合零件——更少的组件，更少的组装
- 11. 尽早与您的制造商交谈——他们知道什么东西贵
一个简短的故事
几年前，一位客户向我提出了一个钣金支架设计，每套售价 45 美元。由于他们需要 500 个单位，因此总成本为 22,500 美元。我们坐下来花了 30 分钟，系统地完成了设计。因此，我们改变了原材料规格，放宽了非配合公差，将两个零件组合成一个平面图案，并跳过了化妆品粉末涂层。
更新后的成本降至每单位 18 美元，使总成本达到 9,000 美元。结果，他们在半小时内节省了 13,500 美元。这就是尽早与制造商合作的真正力量。 （是的，他们后来给我买了一顿美味的牛排晚餐。牛排非常棒。）
最后的想法
切割你的 钣金制造成本 不需要魔术。它也不需要为了降低利润而积极挤压制造商。相反，它需要明智的设计选择、合理的材料选择，以及与了解生产限制的工程师进行公开对话。
我这样做已经 12 年了。在那段时间里，我看到了好的、坏的和彻头彻尾的丑陋。因此，我总是很乐意查看图纸并告诉您，“这就是如何使这变得更便宜。”不收费，没有义务，只有诚实的反馈。
把你的设计文件发给我。我会给你我诚实的工程意见。 （也可能是一个糟糕的笑话，因为我无法控制自己。）
👇 想要降低钣金成本吗？我们来谈谈吧。
将您的 CAD 文件或图纸发送给我。我将在 24 小时内审核您的设计，指出您浪费金钱的地方，并为您提供免费报价。没有机器人，没有语音信箱。只有我和我的诚实意见。
📞
打电话给巴里
我自己接电话
（我保证不会“按 1”）
联系我们
附：当您发送电子邮件时提及“成本清单”，我将向您发送我的个人 DFM 清单。它为我的客户节省了数千美元。而且它是免费的。因为我就是这样的好人。
曾巴里
YOVUTEK 高级制造工程师
（12 年的钣金经验。我为客户节省的钱比我花在咖啡习惯上的钱还要多。而且我有一个昂贵的咖啡习惯。）