Effectief ontwerp van lay-outs voor ponsen van plaatmetaal

De rangschikking van blankingonderdelen op plaatmateriaal, bandmateriaal of strip wordt de lay-out genoemd. De efficiëntie van de lay-out heeft een directe invloed op het materiaalgebruik, de kwaliteit van de onderdelen, de kosten, de structuur van de matrijs en de levensduur. De oordeelkundige selectie van materialen is belangrijk om materiaal te besparen bij de stempelproductie.

Een effectieve lay-out is een robuuste maatregel voor materiaalbesparing, vooral bij massaproductie waar materiaalkosten een groot deel uitmaken. Volledig gebruik van materialen is een cruciale economische indicator in plaatmetaal deelproductie.

Tijdens het lay-outproces moet er uitgebreid aandacht worden besteed aan alle factoren die van invloed zijn op de lay-out, en deze factoren moeten worden geanalyseerd om het beste lay-outplan op te stellen.

Er zijn drie classificatiemethoden voor de lay-out van blanking onderdelen. De ene verdeelt de lay-out vanuit het perspectief van afvalmateriaal in: lay-out met afval, lay-out met minder afval en lay-out zonder afval.

1. Lay-out met afval

De lay-out met afval (zie Fig 3-10) is rondom de omtrek van het onderdeel. Omdat er overlappingen zijn op het materiaal, is de kwaliteit van de blanking onderdelen gegarandeerd en is de levensduur van de matrijs lang. Het materiaalgebruik is echter laag.

• a) Lay-out enkel rond onderdeel
• b) Parallelle dubbelronde deelindeling
• c) Cross triple ronde deel lay-out
• d) Cross dubbel rond deel lay-out
• e) Dwarsdoorsnede

2. Lay-out met minder afval

Bij lay-out met minder afval (zie Fig 3-11) wordt langs een deel van de buitenvorm van het werkstuk gewerkt, waarbij overlappingen of overtollig materiaal alleen op specifieke plaatsen achterblijven.

3. Lay-out zonder afval

Opmaak zonder afval (zie Fig 3-12) verwijst naar een opmaak zonder procesafval (overlap en overtollig materiaal), alleen structureel afval dat bepaald wordt door de structurele vorm van het werkstuk (zoals afval in gaten).

Uit de bovenstaande analyse blijkt dat een lay-out met minder of geen afval het materiaalgebruik kan verhogen tot 75%-95%, op voorwaarde dat dit geen invloed heeft op de gebruiksvereisten van het onderdeel. Dit is niet alleen gunstig voor het stansen van meerdere onderdelen tegelijk, maar vereenvoudigt ook de matrijsstructuur en vermindert de stanskracht.

Echter, door de invloed van de maattolerantie van de strip zelf en de fouten veroorzaakt door het geleiden en positioneren van de strip, zijn de kwaliteit en precisie van de blanking onderdelen lager.

Ondertussen, als de matrijs eenzijdige kracht ervaart, verergert het de matrijsslijtage, vermindert het de levensduur van de matrijs en heeft het een directe invloed op de kwaliteit van de doorsnede van het afwerkdeel. Daarom moet de lay-out worden gecoördineerd en volledig worden overwogen.

De tweede methode categoriseert de lay-outmethoden van onbewerkte werkstukken op basis van de vorm van het werkstuk en de lay-outmethode in: rechte lay-out, diagonale lay-out, rechte tegenovergestelde lay-out, diagonale tegenovergestelde lay-out, gemengde lay-out, lay-out met meerdere rijen enz.

Tabel 3-5 Lay-outmethoden

Soorten patroonindelingen		Dimensionale materiaalindeling	Minimale of niet-dimensionale materiaalindeling
Verticale opstelling
Diagonale opstelling
Directe oppositieregeling
Diagonale oppositieopstelling
Paneelindelingsmethode	Integrale snijmethode
	Techniek van gefaseerd snijden

De derde methode is de gemengde lay-outmethode, ook bekend als nesten. Deze aanpak is geschikt voor CNC-ponsmachines (revolverstansen machines) en lasersnijden. Wanneer we de lay-out regelen op basis van een analyse van de soorten geponste onderdelen in ons bedrijf, moeten we waar mogelijk de gemengde lay-outmethode gebruiken voor geschikte onderdelen.

Samenvattend kan worden gesteld dat het aanpassen van de structurele vorm van de onderdelen aan lay-outs met minimale of geen schroot, nadat ervoor is gezorgd dat de belangrijkste technische vereisten van de onderdelen niet worden aangetast en met toestemming van de productontwerpers, niet alleen een aanzienlijke hoeveelheid grondstoffen bespaart, maar ook de productie-efficiëntie van het product verhoogt.