1. В чем заключается основной принцип-экономии материала для холоднокатаных-рулонов?
Технологический лом: это относится к отходам материала, которые необходимо сохранить для удовлетворения требований процесса штамповки, например, перехлестов между заготовками, краевых расстояний и отходов по боковым кромкам. Цель экономии материала – максимально приблизить величину перекрытия к теоретическому минимуму.
Конструкторский брак: это относится к бракованному материалу, образующемуся из-за формы и структуры деталей, например, пустой области между двумя соседними деталями. Суть экономии материала заключается в оптимизации расположения деталей по ширине полосы, минимизации зазора между деталями и даже встраивании выступа одной детали в выемку другой, тем самым максимально эффективно используя каждый дюйм площади полосы.
2.Что такое «вложенный макет» или «шахматный макет»? Как это экономит материал?
Принцип. Для деталей неправильной формы (таких как T-образная, L-образная, треугольная и трапециевидная) обычное расположение по прямой-линии (детали одна за другой, обращенные в одном направлении) оставляет между деталями большие треугольные или трапециевидные пустые области. Вложенное расположение предполагает поворот частей на 180 градусов или их переворачивание, позволяя вогнутым и выпуклым частям соседних рядов «сцепляться».
Эффект экономии материала: этот метод расположения позволяет значительно уменьшить ширину полосы. Например, для рулона, для которого обычно требуется ширина 1000 мм при прямолинейном-расположении, при шахматном расположении может потребоваться только 900 мм, что эквивалентно прямой экономии материала на 10 %. Одновременно можно сократить расстояние подачи, что еще больше повысит общую эффективность использования площади.
3. Должна ли при раскладке деталей всегда располагаться длинная сторона детали по направлению прокатки? Какое влияние это оказывает на экономию материалов?
Экономия материала-. Для экономии материала обычно желательно, чтобы длинная сторона детали совпадала с направлением подачи. Это уменьшает шаг подачи и увеличивает производительность на единицу длины. Альтернативно, чтобы уменьшить ширину катушки, длинная сторона должна быть совмещена с направлением ширины. Конкретное расположение полностью зависит от того, какой метод позволяет разместить больше деталей.
С точки зрения производительности: холоднокатаные-рулоны обладают анизотропией (разные свойства в разных направлениях). Для некоторых деталей глубокой-вытяжки предъявляются требования к коэффициенту пластической деформации материала (значение r-), требующее, чтобы основное направление деформации детали находилось под углом 0 или 90 градусов к направлению прокатки; в противном случае во время штамповки вероятно появление трещин.
Вывод. Если позволяет производительность, приоритет следует отдавать тому направлению-экономии материалов. Если необходимы высокие требования к производительности, необходимо найти наиболее экономичное-решение при сохранении производительности, например, путем точной-регулировки угла для поиска баланса.
4.Как использовать компьютерную-компоновку (CAE/CAD) для максимальной экономии материалов?
Автоматическая оптимизация поворота: программное обеспечение может устанавливать шаг угла (например, 1 градус или 0,5 градуса) и рассчитывать тысячи углов компоновки за считанные секунды, чтобы найти угол с наибольшим использованием материала.
Общая компоновка кромок: для прямоугольных или симметричных деталей программное обеспечение может автоматически идентифицировать и перекрывать края соседних деталей, обеспечивая «две детали за один разрез» и полностью исключая перекрывающиеся отходы.
Повторное использование излишков материала: программное обеспечение может идентифицировать дефектные области в конце полосы (остатки материала, вызванные проблемами с длиной) и пытаться заполнить эти области небольшими деталями из библиотеки излишков материала, обеспечивая использование хвостовой катушки.
Смешанная компоновка нескольких-продуктов. На линиях вырубки несколько разных деталей из одной партии (например, внутренние панели левой и правой автомобильной двери) можно смешивать и располагать на одной полосе. «Взаимосвязь» позволяет деталям заполнять пробелы, обычно увеличивая общий уровень использования на 3 %-8 % по сравнению с однорядной компоновкой.
5. Какие еще стратегии планировки помогут сэкономить материалы, помимо угла планировки?
Выберите правильную ширину рулона: не покупайте вслепую самый широкий рулон. Рассчитайте минимально необходимую ширину исходя из оптимальной планировки. Если для соединения двух деталей требуется 190 мм плюс 200 мм для обрезки кромок, закажите узкий рулон шириной 200 мм вместо рулона шириной 1000 мм, при котором тратятся обе стороны.
Уменьшите перекрытие: в пределах прочности формы уменьшите перекрытие между деталями с 3 мм до 2 мм или даже 1,5 мм. Для массового производства это уменьшение на 0,5 мм может означать экономию тонн стали в год.
Расположение башни: если детали широкие с одного конца и узкие с другого, используйте расположение башни (в шахматном порядке, например, лестница), чтобы разместить больше деталей различной ширины. Это особенно подходит для процессов, в которых детали разрезаются, а затем поперечно-разрезаются.
Групповое производство. Если один тип детали не может заполнить всю ширину рулона, рассмотрите возможность объединения другой небольшой детали подходящей ширины и того же материала для производства, превращая лом, который в противном случае был бы разрезан, в полезную продукцию.