Экономия металла в зависимости от способа раскроя

Высокая стоимость, а также дефицитность многих металлов требуют строгой экономии в их расходовании.

Даже небольшая экономия на одну деталь может сохранить для завода несколько десятков тонн дорогостоящего и дефицитного металла.

Для снижения себестоимости выпускаемой продукции сокращают отходы металлов, которые остаются неиспользованными при изготовлении деталей. Для этого применяют наиболее рациональный раскрой материала, заменяют по возможности дефицитные материалы недефицитными и т. д.

Рис. 42. Неправильное (а, б, д) и правильное (в, г, е) расположение заготовок на листе

Производственные отходы металлов в основном получаются при разрезании листов, полос и лент на заготовки различной формы и размеров. На рис. 42 показано правильное и неправильное расположение заготовок на листе. При неправильной раскладке заготовок на листе расход металла увеличивается (рис. 42, а). Эти же заготовки можно расположить на листе таким образом, чтобы расход металла уменьшился примерно на 30% (рис. 42, г).

На листе заготовки можно расположить так, чтобы было удобно его разрезать, однако лист в этом случае расходуется неэкономно (рис. 42, б). Эти же заготовки можно расположить на листе таким образом, чтобы отходы были минимальными, но разрезание в этом случае будет затруднено (рис. 42, в).

При неправильной раскладке заготовок часто бывает трудно разрезать лист и при этом велики отходы (рис. 42, д). Правильная раскладка тех же заготовок на листе облегчает выполнение операции разрезания, а расход металла уменьшается примерно на 20% (рис. 42, е).

В целях экономии металла листовой металл раскраивают по так называемым картам раскроя (рис. 43).

Рис. 43. Карта раскроя

Карты раскроя предусматривают групповой раскрой, при котором из листа выкраивается группа деталей разных наименований, или индивидуальный раскрой, при котором лист раскраивается на детали одного наименования.

На рис. 44 показан раскрой листа, на котором расположены 14 деталей различных форм и размеров в таком порядке, при котором отходы минимальны. При раскрое листового металла на одну или несколько одинаковых или разной формы деталей подсчитывают количество металла на основе рациональной укладки деталей на листе, применяя листы, полосы и ленты стандартных размеров.

При раскрое листового металла на заготовки оставляют припуски на разрезание. Величину припуска прибавляют к размерам шаблонов, при помощи которых раскраивают листы, полосы и ленты на заготовки. Припуски устанавливают, исходя из толщины листов, полос и лент с учетом применяемого оборудования. При разрезании рычажными, листовыми с наклонными ножами и вибрационными ножницами листового металла толщиной 0,5—2 мм оставляют припуск 1—2 мм. При разрезании листового металла толщиной  0,5—3  мм  ленточными пилами оставляют припуск 2—5 мм, а циркульными (дисковыми) пилами — 3—5 мм.

Рассмотрим несколько вариантов раскроя листового металла на деталь определенных размеров (рис. 45, а). Для раскроя сначала возьмем лист размером 500х2000 мм (рис. 45, б). Площадь листа 0,5 мX2 м = 1 м². Площадь детали 0,36 м². Таким образом, лист используется всего лишь на 36%, а отходы составляют 64%. Этот вариант раскроя является нерациональным.

Возьмем второй лист размером 500X2500 мм (рис. 45,е). Площадь листа 0,5мХ2,5 м=1,25 м². На листе укладываем две детали.  Площадь деталей 0,72 м². Отходы на каждую заготовку    составляют 0,265 м².   Лист используется  в  этом случае на 57,6%, отходы     составляют 42,4%.   Этот вариант  раскроя также является    нерациональным.     Детали можно уложить более  рационально  на  листе  размером   500X2000 мм (рис. 45, г). Отходы  на  каждую  заготовку  составят 0,14 м². Лист используется в этом случае на 72%, а отходы составляют 28%.

От способа раскроя листового металла зависит коэффициент его использования. Листовой металл выбирают тщательно, проверяя разные варианты раскроя и выбирая наиболее рациональный. Коэффициент использования металла на заводах должен быть максимальным. Опыт работы передовых заводов показывает, что при рациональных способах раскроя металла можно снизить отходы до 5—10% и менее.

При раскрое листового металла, помимо основного фактора — экономии металла, учитывают также соображения технологического и организационного порядка.

Например, при раскрое можно целесообразно разложить шаблоны на листе, но не при всякой раскладке используется имеющееся в цехе оборудование.

Наиболее рациональное использование металла достигается при размещении на одном листе заготовок различных габаритов, причем вначале размещают наиболее крупные заготовки, затем заготовки средних размеров и, наконец, все свободные места площади листа заполняют заготовками малых размеров.

Способ раскроя на листе нескольких заготовок разнообразной формы показан на рис. 46. По такому способу раскроя вырезают заготовки, применяя оборудование как для криволинейного резания (вибрационные ножницы), так и для прямолинейного резания (рычажные, листовые с наклонными ножами ножницы и др.).

На оборудовании для криволинейного разрезания заготовки вырезают сразу по их действительному контуру, на оборудовании для прямолинейного разрезания листовой металл вначале разрезают на полосы, которые затем разрезают на заготовки требуемых размеров.

Недостатком способа раскроя заготовок, показанного на рис. 46, а, является неудобство обращения с листом большого габарита на оборудовании для криволинейного разрезания, а разрезание заготовок на оборудовании для прямолинейного разрезания в этом случае затруднительно.

На рис. 46, б показан раскрой на листе тех же заготовок, выполненный так, что при их вырезании можно вначале использовать оборудование для прямолинейного разрезания. Лист, раскроенный по такому способу, обычно разрезается листовыми с наклонными ножами или рычажными ножницами. Производительность оборудования для прямолинейного разрезания выше, чем для криволинейного. Следовательно, при таком способе раскроя увеличивается производительность труда.

С целью использования отходов их тщательно сортируют как по величине, так и по назначению, чтобы использовать на определенные, заранее намеченные детали, изготовлявшиеся ранее из цельного листа или ленты.

Бережливое, рациональное расходование металлов является важным резервом увеличения выпуска и снижения себестоимости продукции.

Новаторы производства, целые коллективы соревнуются за комплексную экономию сырья и металла, за уменьшение припусков, за сокращение расхода топлива и электроэнергии.