提高板材下料材料利用率的方法

在当今竞争激烈的形势下，企业能够实现利益的最大化，才能立于不败之地。提高生产效率和原材料的利用率是不变的主题。

对于年需板材几千吨的企业，提高板材下料的材料利用率是非常重要的。

要想提高板材下料的材料利用率，排版无疑是最关键的工位。对于相同的零件和相同的板材幅面，不同的排版，就有不同的材料利用率。

排版大体可归结为两种方法：整合和分体。

排版中的整合

实现密实度高的套料加工

将所切割产品零件按单台车集合在一起，通过对零件的移动和旋转让排版中的空余空间进行最大可能的整合，以放入更大更多的零件。对不同的零件和不同的板材幅宽分别进行不同的排板，经多次不同排板的对比使不同零件进行优化组合，尽量实现密实度高的套料切割。

对一些密实度不高的排版可以整合别的产品的零件或者整合一个季度的生产范围的零件。还可以对板材厚度相差1～2mm的零件，在不影响使用的情况下进行整合，以厚代薄或找中间板厚的材料代用，实现板材材料利用率的提高。如图1所示为整合的排版图。

图1 整合的排版图

共用线切割

根据零件厚度控制搭边余量为最小，个别零件若有切割线相同可实现共用线切割，也就是在排版时对于两个零件外形能够重合的部分实现整合即共线。切割时相同部分只切割一次就可以了，既可提高材料的利用率，同时也提高了切割的效率，也降低了能源的消耗，实现板材下料的最高效益。如图2所示为零件图，如图3所示为排版图。

订购非标幅面的板材

对一些形状复杂、尺寸比较大、批量生产的零件根据排版情况定购相应幅面的非标板材，对市场上提供的不同规格的板材进行整合或者选购卷料，按需要下料成相应幅面，不但提高了板材的利用率，同时也避免了大批余料的积压。如图4所示幅面为3250mm×1500mm，而标准板材的幅面为4000mm× 1500mm。

图2 零件图

图3 排版图

图4 非标板材排版图

排版中的分体

有一些情况下，由于板材幅面和机床切割范围的限制，整合也很难实现材料利用率的提高。只能对零件进行合理的分体去适应板材的幅面和机床的切割的范围。分体要遵循三个原则：⑴不影响零件的使用性能，一些尺寸精度较高的零件不要进行分体，便于后续的拼接；⑵分体的位置尽量不要经过孔；⑶要尽量实现最大化，板材幅面能放下多大尺寸的零件，分体时就分多大尺寸的个体；机床能切割多大尺寸的零件，分体时就分多大尺寸的个体。这样一方面有利于材料利用率的提高，另一方面也减少了分体的个数，便于零件的拼接。对于零件分体后的个体再按整合的原则进行排版，最终达到材料利用率的提高。将图5的零件沿图中一条线分体为如图6所示的两件，再按图7进行排版。分体位置既不会影响到零件的使用，也实现了板材幅面的最大化。

图5 零件图

图6 分体图

图7 零件分体后排版图

结束语

在实际生产过程中，整合和分体的方法并不是单独进行应用，在一些排版中两种方法同时使用。实现所有零件的共用线切割应该成为发展的方向，不但提高了材料的利用率，而且可以节约大量的切割时间，提高了生产的效率，降低了生产的成本。通过对上述方法的应用，板材下料的材料利用率能够达到80%以上。

——摘自《钣金与制作》 2015年第2期