项目3 合理用料

项目3 合理用料

教学目标：掌握合理用料与排料的方法。

要求：能独立完成排料的操作。

工具：划针、直尺、圆规等。

训练要点：排料。

思考题：

进行下料操作时，达成那种被称作“科学排料、合理配裁”的基本准则是什么呢，尝试绘制出三角形样式的下料排料图。

预备知识

钣金加工时，常碰到画线问题，也常遇到裁料问题，合理用料意义重大，正确排料亦意义重大，这对能否合理用料，对提高工作效率，对提高材料利用率，对增加经济效益都具极其重要的意义。在画线过程中，往往因画线不当，在裁料过程中，又往往因排料方法不妥，容易造成加工余量不足等情况，进而引起构件的质量问题，甚至导致无法裁剪。

一、合理用料需考虑的因素

影响合理用料方式的因素有很多，但归纳起来有如下几点：

（1）构件加工的规格尺寸，比如，来看关于它表面的情况，是否存在需要进行加工处理这事儿，要是有着需要加工的情况，那么对于加工表面，其精度要求是怎样的，还有加工余量为多少，再就是钣金加工方式究竟是咬接这种形式，还是焊接这种形式，另外板厚处理之后的展开尺寸大小是多少，以及其他各种工艺要求等等。

（2）全面剖析构件的形体状况，将其当作钣金加工材料采购之际的依据，从而躲开致使材料出现 的情况。并且依照原材料状况，开展合理的画线以及排料。

（3）依据排料方式，去挑选裁料下料方法。总的来说，单件薄板类部件适宜采用手工下料，小批量的厚件适合氧气切割的方法，大批量的部件适合机械下料或者冲裁下料。要是剪切下料方式选用得不恰当，就会导致原材料出现极大的浪费以及十分严重的质量问题。常用的下料方式包含：手工下料，机械剪切气割，或者其他方式切割等等。

（4）合理用料，还应考虑，应尽可能采用样板画线，使用样板画线，便于排料，便于画线，特别是对于一些特殊形体，如大圆锥构件，因圆心在形体之外，很难直接展开在原材料板料上进行画线，而应采用样板画线，避免造成原材料的巨大浪费。

二、科学排料、合理配裁

于板料之上绘制单个零件之际，为提升板料之利用率，需将构件靠近板料的边缘，且预留正常的加工余量。然而，要是零件制造的数量较多，那就必须充分思索零件于板料上怎样排列，怎样分布，这般合理的排料方式称作合理配裁。

排料科学与否，能否合理配裁，这是合理用料的关键所在。图1 – 3 – 1（a）、（b）展示的是同一零件，当选择不同的排料方式以及配栽方式时，材料利用率会有很大差异。从图里面能够看出，图1 – 3 – 1（a）的材料利用率相较于图1 – 3 – 1（b）低了很多。所以科学排料、合理配裁对于节约材料、降低生产成本拥有极为重要的作用。

图1-3-1 同一零件不同排料方式和配裁方式

另外，还得对生产加工方式予以考量，目的在于借助现有的生产设备以及生产方式做好剪裁工作。

例如，即便排料是合理的，然而却没办法使用剪板机去进行剪切；在手工剪切的时候，要是弧度过小，那么剪刀是切不出来的；氧气切割的时候所留存的余量过少；对于某些有孔的冲裁而言，要是孔边缘留料的余量过小，很容易致使孔径发生变形，同样不合适采用冲裁下料等等。

项目训练：合理配裁

对于合理配裁，一般采用以下方法。

1.集中下料法

为了能够合理地去使用材料，进而提高材料的利用率，会把使用同样牌号、同样厚度的，各种不同形状、大小的工件集中起来，一次进行画线下料。通过利用大小零件间错搭配，统筹予以安排，使得小构件使用大构件间的废料，以此提高材料利用率，就如同图1-3-2所展示的那样。

图1-3-2 集中下料排料示意图

2.长短搭配法

于实际生产当中，工件存在长的情况，也存在短的情形，然而原料条形长度未必与构件所需长度相符，如此一来，在下料之际，便先把较长的条料排列出来，接着依据剩余长度再去排列短料，这般长短相互搭配，令余料达到最少，长短搭配这种方式主要应用于条形长度板料的下料。

3.零件拼整法

于实际生产当中，时而依整个构件来排料，如此一来，挖去的下脚料过多，造成的浪费颇为巨大。像图1-3-3 （a）所呈现的那般，在板料上裁剪圆环构件之际，要是采用整件裁切的方式，中间以及边缘留存的脚料过多。此时，我们时常会特意把该工件划分成几个部分来进行冲裁，接着再拼接起来予以使用。举例而言，能够将圆环分割成两半或者l/4单元，而后再拼焊起来，就如同图1-3-3（b）、（c）所展示的那样，如此能够极大地节省原材料。要是把圆环分成1/4单元再去进行冲裁，其原材料的利用率会更高。

图1-3-3 圆环构件的拼整配裁

4.排料套裁法

当工件进行下料时哟这个数量呢较多，而且这个种类也不少，为了能够让板料可以得到充分利用呀，那么可以把同一形状的那块工件或者。

构件，其形状各不相同，将它们放置于一处，用心去安排构件图形所处位置，进而开展排样套裁。

排样方式常常存在直排列，存在单行排列，存在对头斜排等等。针对具有一定形状的工件，选用哪种排样力式属于最经济合理的排料方式，这是依据构件的不同形状以及形体特征等实际情形来加以确定的。表1-3-1所展示的是不同形状工件的常用排料方式。

表1-3-1 不同形状工件的常用排料方式

有时，为了将材料充分利用起来，还能够而且应该有意去先裁剪出特定形状以及尺寸的板料，尽管这添加了一定数量的板料面积，然而单单一件所占据的面积反倒会少一些。就如同图1-3-3所展示的那样，是同一零件的三种排料方式。像图1-3-3（b）所展示的情形比图1-3-3（a）所呈现的情况节约了原材料159%，不过依旧存在余料；要是按照图1-3-3 （c）来进行排料的话，那么比图1-3-3（a）节约原材料217%，从这里能够明显看出排料套裁法对于节约用料所起到的关键作用。

借助不同工件搭配套裁，能够充分利用原材料，像图示的圆环、圆板套裁法，如图1-3-4所示。

图1-3-4 圆环、圆板套裁法

总之，科学地使用材料，合理地进行套裁，这是能不能最大程度地节约原材料的关键所在，也是钣金工艺加工过程把经济效益提高的重要部分，在排料配裁之时必须以运用原材料的利用率达到最大程度，把板料余量减少作为准则。

5.合理用料应避免的几个问题

在合理用料里头，工艺人员常常只是关注那具体的排料配裁方面的问题，然而却忽略了采购以及分类这些环节，这是应当予以留意的。合理用料另外还得留意规避下面这几个问题：

（1）尽力防止盲目去采购原材料。进行采购之际，除却要求材质以及厚度之外，还必然得依据构件的形状尺寸，去挑选能够将材料利用率提升到最大限度的尺寸。特别是针对于大型构件、大批量构件而言，一定要留意尽量往购进符合构件展开长、宽尺寸的方向去做，经过计算以后哪，截取适宜的尺寸，以此来避免边角余料出现浪费的情况。

（2）对于大吨位卷板，对于较长尺寸的型钢，下料时为方便，往往需分料后再排料配裁，分料时要根据钣金构件展开尺寸，经计算截取合适尺寸，以避免不够料的余料，要坚决杜绝盲目裁料。

（3）冲裁模进行设计的时候，每个构件展开下料之际，限位必须要精准无误，防止出现废品，而且还要思索到构件之间的余料，应当留到最小程度，以此来提升材料利用率。

（4）应防止构件试产之际盲目开展试验，每进行一次试验，都要严谨、周全地剖析，找出试制的产品件存在的全部弊病，探寻解决办法之后再去试验，而后投入生产，防止试产之时致使过多的材料出现损失。