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浅谈提高钢材利用率和延长切割机割嘴使用寿命的途径和方法
发表时间:2011-10-31   |  来源于:  |  编辑:  |  点击数:1350 
浅谈提高钢材利用率和延长切割机割嘴使用寿命的途径和方法
 
【摘  要】:针对目前钢材价格上涨,切割机耗材费用居高不下,成本压力加剧等问题,探讨了提高钢材利用率和延长切割机割嘴使用寿命的途径和方法。从加强责任心,杜绝下错料和错下料,采用特殊工艺下料,高精度优质排料等方面来提高钢材的利用率,降低耗材费用,提高生产效率,以此来降低生产成本,提高经济效益。
【关键词】:利用率;优化套料;
    当前,钢材价格上涨,耗材费用居高不下,成本压力不断加剧,提高钢材利用率,降低耗材费用是降低生产成本和提高经济效益的重要途径。
    一、钢材利用率是衡量钢材有效利用的一个指标。是指企业在报告期内各种产品钢材制品的净重与钢材总消耗量的比例。钢材在生产过程中不断消耗,被消耗的钢材中,只有一部分直接转移到产品中去,构成产品实体,其余部分就变成了废料。因此,通过钢材利用率能了解钢材的利用程度。
    其计算公式如下:
    钢材利用率(%)= 各种产品钢材净重/各种产品钢材总消耗量*100%
    二、提高钢材利用率和延长切割机割嘴使用寿命的途径和方法
    不难看出,钢材利用率与产品钢材净重和钢材消耗量有关。在一定条件下,净重是个常量,消耗量是变量。在净重不变的情况下,降低钢材的消耗量,就是提高了钢材利用率。对于我企业而言,在每张钢材上尽可能地多下产品所需的零部件,就是提高钢材的利用率。
割嘴是切割机的易损件。降低割嘴的报损率,避免割嘴的提前报损,同样是降低生产成本的一方面。
    下面,从下料技术准备到板料切割产出的整个过程,谈一谈提高钢材利用率和延长切割机割嘴使用寿命的途径和方法。
    1. 责任心。无论身处何岗位,责任心都是大家做好工作的前提和基础。它是第一位的。对从事下料工作的技术员来讲,审图、拆图、绘图,套料、排料、下料,工作环节多,量也大,需要技术员耐心细致地工作,投入的精力也大,稍有不慎将会造成相当大的损失,所以必须要加强责任心;操作好切割机,维护好切割机是操作人员的职责,因为不正确的使用设备或者工作上的疏忽和松懈就有可能对设备乃至人员造成伤害。比如割枪、割嘴撞物,下料件突然翻起造成的碰撞等,等离子切割更是要注意这些问题。
    2、余量问题。在保证产品质量的前提下,最大程度减小加工余量和拼焊时的修割余量。
    3、下料方式。能剪切下料的优先采用剪切下料,能使用直条切割机下料的优先采用直条机下料。其目的是消除或减少间距带来的材料浪费。
    4、集中下料。利用FastCAM套料App,配合下料数据库进行集中下料,是合理用料的有效措施。将多个产品号集中起来套料,追求钢板一次性套料率,可以有效提高钢材利用率。
    5、余料和废料。虽然大家希翼每张钢板都能一次性套完,但事实上很难做到,所以仍然会出现余料的问题。下料时如有余料,应优先利用余料。何为余料?在下料过程中所产生的剩余料头或料边,仍能利用的均为余料,不能利用的为废料;余料要即时消耗,避免累积。不然,最终余料可能就会变为废料而造成浪费。
    6、三工序要求。什么是三工序要求?三工序要求是检查上工序、控制本工序、服务下工序。对照《结构件(综合)工艺表》认真检查各零部件的下料尺寸、生产路线、坡口要求等等。即时与上、下工序进行沟通,做好检查上工序和服务好下工序的工作,降低本工序的出错率,避免下错料和错下料,可以有效减少材料浪费,降低生产成本。众所周知,下错料带来的材料浪费是很大的,其钢材利用率要远低不适当的套排料。
    7、配套性。套料要考虑到产品的配套性。不讲究产品的配套性,将造成材料积压,零件积压,最后可能丢失,进而降低了钢材的综合利用率,造成生产成本的无端增加。
    8、先大后小原则。相信不少人曾经听过(或看到过)这样一个问题:往一个瓶子里装大石头,碎石,沙子和水。如何才能最大限度地利用瓶子的容积?
答案呢?当然我想大家都知道,是先装大石头,等装不了大石头再装碎石,装不了碎石再装沙子,最后装水。换个顺序往瓶子里装东西,水、沙子、碎石、大石头,结果呢?再也不能全部装下了。设想,如果先装沙子的话,那大石头就没法装进去了。
    其实,这是时间管理上的一个重要原则,指的是优先处理大事、重要的事,剩下的小事见缝插针的补进来,填满剩下的时间。如果先处理小事,那大事则很难得到足够的时间来处理。它虽然是时间管理原则,大家不谈它更深远的含义,我个人认为,它同样适用于套料。在套排料中首先排大料,然后排小料,从大到小的顺序来排料,以此来最大限度的提高钢材的利用率。
    9、共边切割和连续切割。共边切割方式有很多,就我企业而言,比如说:剪板机下料、直条多头切割机下料都是共边切割,还有就是利用数控切割机,通过App来控制其实现共边切割。它可以分为两种:一种是利用FastCAM套料App本身具有的共边、连续切割功能,将相同的两件合并成一件实现共边切割。共边的零件可以是矩形、梯形,甚至是三角形等等。如:
 

    另一种是人工编写共边零件。比如数量在几十件,甚至上百件的矩形零件,大家可以在CAD中直接绘出共边零件,采用S形方法。如:
 

    可以是单排。也可以是多排,但需要特别注意的是:在CAD中绘图时要考虑到割缝补偿的问题。
    共边、连续切割好处:一是避免和减少零件间的切割间距,提高材料利用率;二是共边切割使每个矩形零件少切一条或两条边,有效减少切割行程,提高切割效率;三是共边切割借用切割边的边缘预热,减少预热时间,提高切割效率;四是减少穿孔次数,有效节省割嘴和耗材,尤其是高价的等离子割嘴,效果更明显。实践证明,使用共边切割可直接减少预热穿孔70%,减少切割路径30%以上,提高切割效率40%,提高钢材利用率3%以上。真正实现数控切割机的全时切割、自动切割和高效切割理念,最大限度地节省钢材,节省耗材,提高切割效率。
    10. 均匀分布原则。排料后期,也就是在指定切割顺序之前,要注意各零件的均匀分布,这有利于减少钢板的热变形。FastCAM套料App具备间距测量功能,也可以设置零件之间或者零件与钢板边缘的间距。所以要达到均匀分布也是比较容易的。
    11. 优化切割路径。优化切割路径要注意:一是减少数控切割机空走路线的长度;二是预测下料件可能出现的突然掉落或者突然翻起对割嘴的损坏;三是要考虑到钢板的热变形,如果起割点设置不当,将导致零件或母材的变形造成浪费,这不利于提高钢材的利用率。
最后,想说的是:下料“三意识”。下料工序自始至终要融入三个意识:安全意识、质量意识和成本意识。大家要从加强责任心,杜绝下错料和错下料,采用特殊工艺下料,高精度优质排料等方面来提高钢材的利用率,降低耗材费用,提高生产效率,以此来降低生产成本,提高经济效益。
 
本文编辑:马   波
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