Физический смысл
Коэффициент использования материала связывает массу готовой детали и массу исходной заготовки. Чем ближе заготовка к форме готовой детали, тем меньше металл уходит в стружку и технологические отходы.
Базовая зависимость
Для простой оценки используют отношение массы готовой детали к массе заготовки. Высокий коэффициент сам по себе ещё не доказывает экономичность.
КИМ = mдет / mзаготношение массы готовой детали к массе исходной заготовкиСвязь с припуском
Увеличенный припуск снижает использование материала и повышает машинное время. Недостаточный припуск может не обеспечить удаление дефектного слоя и пространственных отклонений.
Как использовать показатель
Коэффициент полезен при сравнении нескольких технологически допустимых вариантов: проката, поковки, штамповки, отливки.
- Не оптимизируйте КИМ отдельно от себестоимости.
- Сравнивайте варианты для одной и той же детали.
- В массу заготовки включайте технологически необходимые элементы.
Продолжить проверку в Fits Calc
Статья объясняет методическую основу. Для конкретных исходных данных используйте расчётные и справочные модули Fits Calc, а нормативные значения проверяйте по применимому стандарту и документации.
Открыть Fits Calc →Расчёт КИМ для двух видов заготовок
Коэффициент использования материала (КИМ) показывает, какая доля массы заготовки остаётся в готовой детали: КИМ = mдет / mзаг. Он не равен экономической эффективности: более точная заготовка может стоить существенно дороже и требовать специальной оснастки.
Рассмотрим условный вал массой 3,8 кг. Технолог рассматривает заготовку из проката массой 6,2 кг и штампованную заготовку массой 4,6 кг.
| Показатель | Прокат | Штамповка |
|---|---|---|
| Масса заготовки | 6,2 кг | 4,6 кг |
| Масса детали | 3,8 кг | 3,8 кг |
| Масса удаляемого металла | 2,4 кг | 0,8 кг |
| КИМ | 3,8/6,2 = 0,613 | 3,8/4,6 = 0,826 |
| Доля отхода | 38,7% | 17,4% |
Таблицу можно прокручивать по горизонтали →
Для партии 1000 деталей разница в массе приобретаемых заготовок составляет (6,2−4,6)·1000 = 1600 кг. Это снижение потребления заготовительного материала, но не обязательно равное снижение суммарного расхода металла в производстве: у штамповки отдельно учитывают облой, технологические потери и выход годного.
Сравнение с себестоимостью
Допустим, заготовка из проката с резкой стоит 520 руб., а штамповка с амортизацией оснастки — 690 руб. Сокращение времени мехобработки экономит 230 руб./деталь. Тогда условная стоимость «заготовка + механическая обработка», если общая обработка проката стоит 600 руб., составляет: прокат 520+600 = 1120 руб., штамповка 690+(600−230) = 1060 руб. Экономия — 60 руб./деталь. Цифры демонстрационные: реальные затраты рассчитывают по расценкам, нормам времени, серийности и оборудованию.
Что нужно учитывать при выборе
| Критерий | Прокат | Поковка/штамповка |
|---|---|---|
| Припуски | Часто больше для сложной формы | Могут быть меньше |
| Структура металла | Ориентация волокон зависит от прокатки | Направление волокон может соответствовать детали |
| Стоимость оснастки | Обычно низкая | Может быть значительной |
| Экономика серии | Выгоден при малых партиях | Потенциально выгоднее при больших сериях |
Таблицу можно прокручивать по горизонтали →
В технологическом расчёте необходимо последовательно определить объём детали, массу заготовки с припусками, возможные потери при получении заготовки, нормы обработки и итоговую стоимость. Недопустимо выбирать способ получения заготовки только по наибольшему КИМ.
Дополнительные материалы
Расчёт исходной заготовки для штамповки и Обработка металлов давлением.