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1、第五次课 冲裁工艺与冲裁模设计（三）广东机电职业技术学院 胡晓岳冷冲压工艺与模具设计第六节 冲裁排样设计排样:第五次课 冲裁工艺与冲裁模设计（三）合理的排样：冲裁件在条料、带料或板料上的布置方法。排样方案是模具结构设计的依据之一。提高材料利用率、降低成本，保证冲件质量及 模具寿命的有效措施。冷冲压工艺与模具设计第六节 冲裁排样设计第五次课 冲裁工艺与冲裁模设计（三）一、材料的合理利用一个步距内的材料利用率材料利用率：1材料利用率冲裁件的实际面积与所用板料面积的百分比， 它是衡量合理利用材料的经济性指标。冷冲压工艺与模具设计第五次课 冲裁工艺与冲裁模设计（三）一、材料的合理利用（续）一张板料(或
2、带料、条料)上总的材料利用率1材料利用率（续）第六节 冲裁排样设计冷冲压工艺与模具设计第五次课 冲裁工艺与冲裁模设计（三）一、材料的合理利用（续）1材料利用率（续）第六节 冲裁排样设计板料的裁剪方法：冷冲压工艺与模具设计第六节 冲裁排样设计冲裁所产生的废料：一类是结构废料；另一类是工艺废料。 第五次课 冲裁工艺与冲裁模设计（三 ）2提高材料利用率的方法一、材料的合理利用（续）结构废料，是由冲件的形状特点产生的；另一类是由于冲件 之间和冲件与条料侧边之间的搭边，以及料头、料尾和边余料而 产生的废料，称为工艺废料。要提高材料利用率，主要应从减少 工艺废料着手。 冷冲压工艺与模具设计第六节 冲裁排样
3、设计第五次课 冲裁工艺与冲裁模设计（三）2提高材料利用率的方法（续）一、材料的合理利用（续）冷冲压工艺与模具设计减少工艺废料的有力措施是：第五次课 冲裁工艺与冲裁模设计（三）2提高材料利用率的方法(续）一、材料的合理利用（续）设计合理的排样方案； 选择合适的板料规格和合理的裁板法 （减少料头、料尾和边余料）； 利用废料作小零件（如混合排样）等。利用结构废料的措施有：当材料和厚度相同时，在尺寸允许的情况下，较小尺寸的冲 件可在较大尺寸冲件的废料中冲制出来。在使用条件许可下，也可以改变零件的结构形状，提高材料 利用率，如图2.5.2所示。冷冲压工艺与模具设计第六节 冲裁排样设计根据材料的合理利用情
4、况，条料排样方法可分为三种：第五次课 冲裁工艺与冲裁模设计（三 ）二、排样方法1.有废料排样（a）2.少废料排样（b）3.无废料排样（c、d）冷冲压工艺与模具设计第六节 冲裁排样设计第五次课 冲裁工艺与冲裁模设计（三 ）二、排样方法1.有废料排样沿冲件全部外形冲裁，冲件与冲件之间、冲件与条料之 间都存在有搭边废料。冲件尺寸完全由冲模来保证，因此精 度高，模具寿命也高，但材料利用率低。 冷冲压工艺与模具设计第六节 冲裁排样设计第五次课 冲裁工艺与冲裁模设计（三 ）二、排样方法2.少废料排样沿冲件部分外形切断或冲裁，只在冲件与冲件之间或冲件与 条料侧边之间留有搭边。因受剪裁条料质量和定位误差的影
5、响，其冲件质量稍差，同时边缘毛刺被凸模带入间隙也影响 模具寿命，但材料利用率稍高，冲模结构简单。冷冲压工艺与模具设计第六节 冲裁排样设计第五次课 冲裁工艺与冲裁模设计（三 ）二、排样方法3.无废料排样冲件与冲件之间或冲件与条料侧边之间均无搭边，沿直线 或曲线切断条料而获得冲件。冲件的质量和模具寿命更差 一些，但材料利用率最高。另外，如图c所示，当送进步 距为两倍零件宽度时，一次切断便能获得两个冲件，有利 于提高劳动生产率。冷冲压工艺与模具设计第六节 冲裁排样设计第五次课 冲裁工艺与冲裁模设计（三 ）二、排样方法采用少、无废料的排样可以简化冲裁模结构，减小冲裁 力，提高材料利用率。但是，因条料本
6、身的公差以及条料 导向与定位所产生的误差影响，冲裁件公差等级低。同时 ，由于模具单边受力（单边切断时），不但会加剧模具磨 损，降低模具寿命，而且也直接影响冲裁件的断面质量。 为此，排样时必须统筹兼顾、全面考虑。对有废料排样，少、无废料排样还可以进一步按冲裁件 在条料上的布置方法加以分类，其主要形式列于表2.5.1。冷冲压工艺与模具设计第六节 冲裁排样设计第五次课 冲裁工艺与冲裁模设计（三 ）二、排样方法对于形状复杂的冲件，通常用纸片剪成35个样件，然后 摆出各种不同的排样方法，经过分析和计算，决定出合理的 排样方案。在冲压生产实际中，由于零件的形状、尺寸、精度要求 、批量大小和原材料供应等方面
7、的不同，不可能提供一种固 定不变的合理排样方案。但在决定排样方案时应遵循的原则 是：保证在最低的材料消耗和最高的劳动生产率的条件下得 到符合技术条件要求的零件，同时要考虑方便生产操作、冲 模结构简单、寿命长以及车间生产条件和原材料供应情况等 ，总之要从各方面权衡利弊，以选择出较为合理的排样方案 。冷冲压工艺与模具设计第六节 冲裁排样设计搭边：排样时冲裁件之间以及冲裁件与条料侧边之间留下的工艺废料。搭边的作用：一是补偿定位误差和剪板误差，确保冲出合格零件；二是增加条料刚度，方便条料送进，提高劳动生产率；搭边还可以避免冲裁时条料边缘的毛刺被拉人模具间隙，从而提高模具寿命。第五次课 冲裁工艺与冲裁模
8、设计（三 ）三、搭边冷冲压工艺与模具设计第六节 冲裁排样设计第五次课 冲裁工艺与冲裁模设计（三 ）三、搭边搭边值对冲裁过程及冲裁件质量有很大的影响，因此一定要合 理确定搭边数值。搭边过大，材料利用率低；搭边过小时，搭 边的强度和刚度不够，冲裁时容易翘曲或被拉断，不仅会增大 冲裁件毛刺，有时甚至单边拉入模具间隙，造成冲裁力不均， 损坏模具刃口。根据生产的统计，正常搭边比无搭边冲裁时的 模具寿命高50以上。 冷冲压工艺与模具设计第六节 冲裁排样设计1影响搭边值的因素第五次课 冲裁工艺与冲裁模设计（三）三、搭边（1）材料的力学性能 硬材料的搭边值可小一些；软材料、脆 材料的搭边值要大一些。 （2）材
9、料厚度 材料越厚，搭边值也越大。 （3）冲裁件的形状与尺寸 零件外形越复杂，圆角半径越小， 搭边值取大些。 （4）送料及挡料方式 用手工送料，有侧压装置的搭边值可以 小一些；用侧刃定距比用挡料销定距的搭边小一些。 （5）卸料方式 弹性卸料比刚性卸料的搭边小一些。 冷冲压工艺与模具设计第六节 冲裁排样设计2搭边值的确定第五次课 冲裁工艺与冲裁模设计（三）三、搭边搭边值是由经验确定的。表2.5.2为最小搭边值的经验数 表之一，供设计时参考。冷冲压工艺与模具设计1有侧压装置时条料的宽度与导料板间距离第五次课 冲裁工艺与冲裁模设计（三 ）四、条料宽度与导料板间距离的计算条料宽度：导料板间距离：冷冲压工
10、艺与模具设计2无侧压装置时条料的宽度与导料板间距离第五次课 冲裁工艺与冲裁模设计（三 ）四、条料宽度与导料板间距离的计算条料宽度： 导料板间距离：式中 条料宽度方向冲裁件 的最大尺寸；a 侧搭边值，可参考表 2.5.2；条料宽度的单向（负 向）偏差，见表2.5.3、表2.5.4 ；C导料板与最宽条料之间 的间隙，其最小值见表2.5.5。 冷冲压工艺与模具设计3用侧刃定距时条料的宽度与导料板间距离第五次课 冲裁工艺与冲裁模设计（三 ）四、条料宽度与导料板间距离的计算条料宽度：导料板间距离：冷冲压工艺与模具设计3用侧刃定距时条料的宽度与导料板间距离第五次课 冲裁工艺与冲裁模设计（三 ）四、条料宽度
11、与导料板间距离的计算式中 Lmax条料宽度方向冲裁件的最大尺寸；a侧搭边值，可参考表2.5.2；n侧刃数；b1侧刃冲切的料边宽度，见表2.5.6C冲切前的条料宽度与导料板间的间隙，见表2.5.5；y冲切后的条料宽度与导料板间的间隙，见表2.5.6。 冷冲压工艺与模具设计第六节 冲裁排样设计第五次课 冲裁工艺与冲裁模设计（三 ）五、排样图在确定条料宽度之后，还要选择板料规格，并确定裁板 方法(纵向剪裁或横向剪裁)。值得注意的是，在选择板料规 格和确定裁板法时，还应综合考虑材料利用率、纤维方向( 对弯曲件)、操作方便和材料供应情况等。当条料长度确定 后，就可以绘出排样图。冷冲压工艺与模具设计第六节
12、 冲裁排样设计一张完整的排样图应标注条料宽度尺寸第五次课 冲裁工艺与冲裁模设计（三 ）五、排样图、条料长度L、板 料厚度t 、端距l、步距S、工件间搭边和侧搭边a。并习惯以剖面 线表示冲压位置。 冷冲压工艺与模具设计第六节 冲裁排样设计P69：习题2-6排样。作业布置：第五次课 冲裁工艺与冲裁模设计（三 ）冷冲压工艺与模具设计第五次课 冲裁工艺与冲裁模设计（三 ）零件形状不同材料利用情况的对比冷冲压工艺与模具设计第五次课 冲裁工艺与冲裁模设计（三）冷冲压工艺与模具设计第五次课 冲裁工艺与冲裁模设计（三）冷冲压工艺与模具设计第五次课 冲裁工艺与冲裁模设计（三 ）冷冲压工艺与模具设计第五次课 冲裁工艺与冲裁模设计（三 ）冷冲压工艺与模具设计第五次课 冲裁工艺与冲裁模设计（三）冷冲压工艺与模具设计第五次课 冲裁工艺与冲裁模设计（三 ）冷冲压工艺与模具设计第五次课 冲裁工艺与冲裁模设计（三 ）冷冲压工艺与模具设计第五次课 冲裁工艺与冲裁模设计（三 ）冷冲压工艺与模具设计冲压件排样实物
