1.Wat is het kernprincipe van materiaal-besparende lay-out voor koud-gewalste rollen?
Processchroot: Dit heeft betrekking op het afvalmateriaal dat moet worden behouden om aan de eisen van het stempelproces te voldoen, zoals overlappingen tussen werkstukken, randafstanden en zijrandschroot. Het doel van materiaalbesparing is om de overlapwaarde zo dicht mogelijk bij het theoretische minimum te brengen.
Ontwerpafval: Dit verwijst naar het afvalmateriaal dat wordt gegenereerd als gevolg van de vorm en structuur van de onderdelen, zoals het lege gebied tussen twee aangrenzende onderdelen. De kern van materiaalbesparing is het optimaliseren van de plaatsing van onderdelen over de stripbreedte, het minimaliseren van het blanco gebied tussen de onderdelen en het zelfs inbedden van het uitstekende deel van het ene onderdeel in de uitsparing van een ander, waardoor het gebruik van elke centimeter van het stripoppervlak wordt gemaximaliseerd.
2.Wat is "geneste lay-out" of "verspringende lay-out"? Hoe bespaart het materiaal?
Principe: Voor onregelmatig gevormde onderdelen (zoals T--vormig, L--vormig, driehoekig en trapeziumvormig), laat de conventionele rechte--lijnopstelling (onderdelen achter elkaar, in dezelfde richting gericht) grote driehoekige of trapeziumvormige lege gebieden tussen de onderdelen achter. Bij een geneste opstelling worden de onderdelen 180 graden gedraaid of omgekeerd, waardoor de concave en convexe delen van aangrenzende rijen in elkaar kunnen grijpen.
Materiaalbesparend effect: Deze plaatsingsmethode kan de breedte van de strip aanzienlijk verminderen. Een rol die normaal gesproken een breedte van 1000 mm nodig heeft voor een rechte- opstelling, heeft bijvoorbeeld slechts 900 mm nodig bij een verspringende opstelling, wat overeenkomt met een directe materiaalbesparing van 10%. Tegelijkertijd kan de voerafstand ook worden verkort, waardoor de totale benuttingsgraad van het gebied verder wordt verbeterd.
3. Moet bij het neerleggen van onderdelen de lange zijde van het onderdeel altijd in één lijn liggen met de rolrichting? Welke impact heeft dit op de materiaalbesparing?
Perspectief voor materiaal-besparing: om materiaal te besparen is het over het algemeen wenselijk dat de lange zijde van het onderdeel op één lijn ligt met de invoerrichting. Dit vermindert de invoerspoed en verhoogt de output per lengte-eenheid. Als alternatief moet, om de spoelbreedte te verkleinen, de lange zijde in één lijn liggen met de breedterichting. De specifieke opstelling hangt geheel af van welke methode meer onderdelen kan bevatten.
Prestatieperspectief: Koud-gewalste rollen vertonen anisotropie (verschillende eigenschappen in verschillende richtingen). Sommige dieptrekonderdelen- stellen eisen aan de plastische rekverhouding van het materiaal (r--waarde), waarbij de hoofdvervormingsrichting van het onderdeel 0 graden of 90 graden ten opzichte van de rolrichting moet zijn; anders is het waarschijnlijk dat er tijdens het stempelen barsten ontstaan.
Conclusie: als de prestaties het toelaten, moet de meest materiële-besparende indelingsrichting prioriteit krijgen. Als er hoge prestatie-eisen nodig zijn, moet de meest materiaal-besparende oplossing worden gevonden terwijl de prestaties gewaarborgd blijven, bijvoorbeeld door-de hoek nauwkeurig af te stemmen om een balans te vinden.
4.Hoe gebruik ik een computer-ondersteunde lay-out (CAE/CAD) om materiaal tot het uiterste op te slaan?
Automatische rotatieoptimalisatie: De software kan hoekstappen instellen (bijvoorbeeld 1 graad of 0,5 graad) en binnen enkele seconden duizenden lay-outhoeken berekenen om de hoek met het hoogste materiaalgebruik te vinden.
Gedeelde randindeling: Voor rechthoekige of symmetrische onderdelen kan de software automatisch de randen van aangrenzende onderdelen identificeren en overlappen, waardoor "twee stukken in één snede" worden bereikt en overlappende verspilling volledig wordt geëlimineerd.
Hergebruik van overtollig materiaal: De software kan defecte gebieden aan de staart van de strip identificeren (materiaalstaarten veroorzaakt door lengteproblemen) en proberen deze gebieden te vullen met kleine onderdelen uit de overtollige materiaalbibliotheek, waardoor staartspoelgebruik wordt bereikt.
Multi-Gemengde productindeling: voor blindlijnen kunnen meerdere verschillende onderdelen uit dezelfde batch (bijvoorbeeld de linker- en rechterbinnenpanelen van de autodeur) worden gemengd en op dezelfde strip worden gerangschikt. Met 'in elkaar grijpende' onderdelen kunnen gaten worden opgevuld, waardoor het algehele gebruik doorgaans met 3%-8% toeneemt in vergelijking met lay-outs met één rij.
5. Welke andere lay-outstrategieën kunnen, naast de lay-outhoek, materiaal besparen?
Kies de juiste rolbreedte: Koop niet blindelings de breedste rol. Bereken de minimaal benodigde breedte op basis van de optimale indeling. Als voor het rangschikken van twee delen 190 mm nodig is, plus 200 mm voor het afsnijden van de randen, bestel dan een smalle rol van 200 mm breed in plaats van een rol van 1000 mm breed, waardoor beide zijden verloren gaan.
Overlapping verminderen: verminder, binnen de grenzen van de malsterkte, de overlap tussen de onderdelen van 3 mm naar 2 mm of zelfs 1,5 mm. Voor massaproductie kan deze reductie van 0,5 mm betekenen dat er jaarlijks tonnen staal worden bespaard.
Torenindeling: Als onderdelen aan de ene kant breed zijn en smal aan de andere kant, gebruik dan een torenindeling (verspringende opstelling zoals een trap) om meer onderdelen te kunnen huisvesten door de breedte te variëren. Dit is vooral geschikt voor processen waarbij onderdelen worden gespleten en vervolgens dwars-gesneden.
Groepsproductie: Als één type onderdeel niet de gehele rolbreedte kan vullen, overweeg dan om een ander klein deel van geschikte breedte en hetzelfde materiaal voor productie te combineren, waarbij restmateriaal dat anders in bruikbare producten zou worden gesneden, wordt omgezet.