1. اصل اصلی طرحبندی-صرفهجویی در مواد برای کویلهای نورد سرد- چیست؟
ضایعات فرآیند: این به مواد زائدی اشاره دارد که باید برای برآورده کردن الزامات فرآیند مهر زنی مانند همپوشانی بین قطعات کار، فواصل لبه ها و ضایعات لبه کناری نگهداری شوند. هدف صرفه جویی در مواد این است که مقدار همپوشانی تا حد ممکن به حداقل نظری نزدیک شود.
ضایعات طراحی: این به مواد ضایعاتی اطلاق می شود که به دلیل شکل و ساختار قطعات تولید می شود، مانند فضای خالی بین دو قسمت مجاور. هسته صرفه جویی در مواد، بهینه سازی آرایش قطعات در عرض نوار، به حداقل رساندن فضای خالی بین قطعات، و حتی تعبیه بیرون زدگی یک قسمت در فرورفتگی قسمت دیگر است، در نتیجه حداکثر استفاده از هر اینچ از ناحیه نوار است.
2. "طرح تودرتو" یا "طرح پلکانی" چیست؟ چگونه باعث صرفه جویی در مواد می شود؟
اصل: برای قطعات نامنظم (مانند T{0}}شکل، L{-شکل، مثلثی و ذوزنقهای)، چینش خط مستقیم معمولی- (قسمتها یکی پس از دیگری، رو به یک جهت) مناطق بزرگ مثلثی یا ذوزنقهای بین قطعات خالی میگذارد. چیدمان تو در تو شامل چرخش 180 درجه یا معکوس کردن آن ها است که به قسمت های مقعر و محدب ردیف های مجاور اجازه می دهد تا به هم متصل شوند.
اثر صرفه جویی در مواد: این روش چیدمان می تواند به میزان قابل توجهی عرض نوار را کاهش دهد. برای مثال، سیم پیچی که معمولاً برای چیدمان خط مستقیم به عرض 1000 میلیمتر نیاز دارد، ممکن است تنها به 900 میلیمتر با آرایش پلکانی نیاز داشته باشد که معادل 10 درصد صرفهجویی مستقیم در مواد است. به طور همزمان، فاصله خوراک نیز ممکن است کوتاه شود و نرخ بهره برداری کلی از منطقه را بیشتر بهبود بخشد.
3. هنگام چیدمان قطعات، آیا ضلع بلند قطعه باید همیشه با جهت غلتش هماهنگ باشد؟ این چه تاثیری بر صرفه جویی در مواد دارد؟
دیدگاه صرفه جویی در مواد-: برای صرفه جویی در مواد، عموماً مطلوب است که ضلع بلند قطعه با جهت تغذیه مطابقت داشته باشد. این باعث کاهش گام تغذیه و افزایش خروجی در واحد طول می شود. از طرف دیگر، برای کاهش عرض سیم پیچ، سمت بلند باید با جهت عرض هم تراز شود. ترتیب خاص کاملاً به این بستگی دارد که کدام روش می تواند قسمت های بیشتری را در خود جای دهد.
دیدگاه عملکرد: سیمپیچهای نورد سرد ناهمسانگردی (خواص مختلف در جهات مختلف) را نشان میدهند. برخی از قطعات کشش عمیق دارای الزاماتی برای نسبت کرنش پلاستیک مواد (r-مقدار) هستند، که نیاز دارند جهت تغییر شکل اصلی قطعه در 0 درجه یا 90 درجه نسبت به جهت غلتش باشد. در غیر این صورت، احتمال ترک خوردن در هنگام مهر زنی وجود دارد.
نتیجهگیری: اگر عملکرد اجازه میدهد،{0} بیشترین صرفهجویی در جهت طرحبندی باید اولویتبندی شود. اگر الزامات عملکرد بالا ضروری است، باید بیشترین راه حل برای صرفه جویی در مواد-در حین اطمینان از عملکرد، مانند تنظیم دقیق زاویه-برای یافتن تعادل، یافت شود.
4. چگونه از طرحبندی به کمک رایانه (CAE/CAD) برای صرفهجویی در مصرف مواد استفاده کنیم؟
بهینهسازی چرخش خودکار: این نرمافزار میتواند افزایش زاویه را تنظیم کند (به عنوان مثال، 1 درجه یا 0.5 درجه) و هزاران زاویه طرح را در عرض چند ثانیه محاسبه کند تا زاویهای را با بیشترین استفاده از مواد پیدا کند.
طرحبندی لبههای مشترک: برای قطعات مستطیلی یا متقارن، نرمافزار میتواند بهطور خودکار لبههای قسمتهای مجاور را شناسایی کرده و روی هم قرار دهد و به «دو قطعه در یک برش» دست یابد و ضایعات همپوشانی را بهطور کامل حذف کند.
استفاده مجدد از مواد اضافی: نرم افزار می تواند نواحی معیوب را در انتهای نوار شناسایی کند (دم مواد ناشی از مشکلات طولی) و سعی کند این مناطق را با قطعات کوچکی از کتابخانه مواد مازاد پر کند و به استفاده از سیم پیچ دم دست یابد.
طرحبندی ترکیبی چند محصول: برای خطوط خالی، چندین قسمت مختلف از یک دسته (مثلاً پانلهای داخلی درب چپ و راست خودرو) را میتوان با هم ترکیب کرد و روی یک نوار مرتب کرد. "Interlocking" به قطعات اجازه میدهد شکافها را پر کنند، که معمولاً استفاده کلی را 3%-8% در مقایسه با طرحبندیهای تک ردیفی افزایش میدهد.
5. علاوه بر زاویه چیدمان، چه استراتژی های چیدمان دیگری می تواند باعث صرفه جویی در مواد شود؟
پهنای رول مناسب را انتخاب کنید: کورکورانه وسیع ترین رول را نخرید. حداقل عرض مورد نیاز را بر اساس چیدمان بهینه محاسبه کنید. اگر چیدمان دو قسمت به 190 میلیمتر بهعلاوه 200 میلیمتر برای پیرایش لبه نیاز دارد، به جای استفاده از رول با عرض 1000 میلیمتر، یک رول باریک با عرض 200 میلیمتر سفارش دهید که هر دو طرف را هدر میدهد.
کاهش همپوشانی: در محدوده استحکام قالب، همپوشانی بین قطعات را از 3 میلی متر به 2 میلی متر یا حتی 1.5 میلی متر کاهش دهید. برای تولید انبوه، این کاهش 0.5 میلی متری می تواند به معنای صرفه جویی در تن فولاد در سال باشد.
چیدمان برج: اگر قسمتها در یک انتها پهن و از طرف دیگر باریک هستند، از طرحبندی برج (آرایش پلکانی مانند پلکان) استفاده کنید تا قسمتهای بیشتری را با عرضهای مختلف در خود جای دهید. این به ویژه برای فرآیندهایی که در آن قطعات شکاف و سپس متقاطع-برش میشوند، مناسب است.
تولید گروهی: اگر یک نوع قطعه نمی تواند کل عرض رول را پر کند، قسمت کوچک دیگری با عرض مناسب و همان مواد را برای تولید ترکیب کنید و مواد ضایعاتی را که در غیر این صورت بریده می شوند به محصولات قابل استفاده تبدیل کنید.