冲裁排样设计

A 100%
BS
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一张板料(或带料、条料)上总的材料利用率
总
nA1 LB
100%
总
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4.3提高材料利用率的方法
冲裁所产生的废料：一类是结构废料；另一类是工艺废料。
结构废料是由冲件的形状特点产生的；工艺废料是由于冲 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。
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侧 压 装 置
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3.2.2.无侧压装置时条料的宽度与导料板间距离
条料宽度：
B0
( Dm ax
2a
C
)
0
导料板间距离：
A B Z Dmax 2a 2C
C-条料与导料板之间的间隙 Δ—条料下料时的下偏差值
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3.2.3.用侧刃定距时条料的宽度与导料板间距离
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头
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1）直排法：适用于外形为方、矩形制件。
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2）斜排法：适用于椭圆形、T形、L形、S形制件。
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3）直对排法：适用于梯形、三角形、半圆形、T形、 Ш形、Ц形制件。
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4）混合排法：适用于材料、厚度相同的两种以上不 同形状制件的套排。
冲裁排样设计
技术装备部冲压工艺室
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排样工作内容
1）选择排样方法； 2）确定搭边数值； 3）计算条料宽度、导料板间距及进距； 4）材料的合理利用； 5）绘出排样图；
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排样概述
1.定义：指冲裁件在 板料、带料或条料上 的布置方式。与零件 形状有关。
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a)工件
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⑷ 保证冲裁件质量。对于弯曲件的落料，在 排样时还应考虑到材料的纤维方向； (5)车间生产条件和原材料供应情况等。
工件图 板料规格： 1420mm×710mm
直排：42次，43条， 每条64件，共2752 件
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斜对排：46次，46条，每 条62件，共2852件
直对排：72次，72条， 每条44件，共冲3168件
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条料与导料板之间的间隙C/mm
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条料下料宽度偏差Δ /mm
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3.2.1有侧压装置时条料的宽度与导料板间距离
条料宽度：
B0
( Dm ax
2a
)
0
导料板间距离：
A B C Dmax 2a C
C-条料与导料板之间的间隙 Δ—条料下料时的下偏差值
数，提高生产效率，尽可能采用。 若纵裁后条料太长太重，或不能满足弯 曲件坯料对轧制方向要求时应考虑横裁。 ② 横裁：条料在下料时，沿板料的宽度方向剪裁。
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四.材料的合理利用
4.2．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。
一பைடு நூலகம்步距内的材料利用率
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（2）至少表示出一个步距中工件的排列，多工位冲裁时用剖 切线表示出冲裁工位上的工序件形状（也即凸模或凹模的截 面形状），以便能从排样图上看出是单工序冲裁（见图a） 还是复合冲裁（见图b）或级进冲裁（见图c）。
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（3）采用斜排时，应注明倾斜角度的大小。必要时，还可 用双点划线画出送料时定位元件的位置。对有纤维方向要求 的排样图，应用箭头表示条料的纹向。
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2.3.搭边值确定原则： 搭边过大，造成材料浪费； 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。
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4.影响搭边值的因素
（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。
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5）多行排法：适用于大批量生产中尺寸不大的圆形、 六角形、方形、矩形等制件。
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二：确定搭边值
2.1.定义：冲裁件与冲裁件之间、冲裁件与条料侧 边之间留下的工艺余料。
2.2.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； 三是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。
（3）无废料排样
冲裁件之间、冲裁件与条料侧边之间均无工 艺废料，冲裁实际上变成了切断。材料利用率可 达85%～90%。冲件的质量和模具寿命更差一些， 但材料利用率最高。另外，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。
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1.2.按排列形式
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经验确定的低碳钢冲裁时常用最小搭边值/mm
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三. 计算计算条料宽度、导料板间距及进距 3.1.几个基本概念 条料的下料公差规定为负偏差，以保证送料顺 利，不因条料过宽而发生卡死现象。 导料装置：条料送进时，引导前进的基准。 侧压装置：条料在送进过程中，在条料侧边作用 一横向力，使条料紧贴导料板一侧送 进的装置。
A D a1
式中:
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A —送料进距mm;
D —平行于送料方向的冲裁件宽度mm; a1—冲裁件之间的搭边值mm。
3.3.进距
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四.材料的合理利用
4.1.条料下料方式--纵裁与横裁
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① 纵裁：条料在下料时，沿板料的长度方向剪裁。 注意：纵裁剪板次数少，可减少冲裁时的换料次
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（1）减少和利用工艺废料
具体方法有：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） 利用废料做小零件（如混合排样）等
（2）利用结构废料
具体的措施有：利用较大尺寸的废料，冲制较小尺寸的 冲件。
（3）其它
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。
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零件形状不同材料利用情况的对比
五、绘出排样图
5.1.排样图的位置：装配图的右上角；冲压工艺卡上。
5.2.排样图的内容：
（1）排样图上应标注条料宽度
B
0
、条料长度L、板料厚度t、
端距l、进距s、冲件间搭边a1和侧搭边a值、如果用侧刃定距时侧 刃的位置及截面尺寸等。
直对排：91次，91条， 每条35件，共冲3185件
直排：42次，43条，每 条85件，共冲3655件
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一.选择排样方法
有废料排样
1.1.按有无废料 少废料排样
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无废料排样
（1）有废料排样
冲裁件与冲裁件之间、冲裁件与条料侧边之间 均有工艺废料，冲裁是沿冲裁件的封闭轮廓进行的。 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。
4-卸料螺钉 5-垫板
6-上模座
7-凸模固定板 8、9、10-凸模 11-导料板 12-承料板 13-卸料板 14-凹模
15-下模座 16-侧刃
双侧刃定距的冲孔落料级进模 17-侧刃挡块
3.3.进距
定义:模具每冲裁一次，条料在模具上前进的距离。
当单个进距内只冲裁一个零件时，送料进距的 大小等于条料上两个零件对应点之间的距离。
条料宽度：
B0
(
Lm a x
2a
nb1
)
0
(Lmax
1.5a
nb1
)
0
导料板间距离：
B B C Lmax 1.5a nb1 C B1 Lmax 1.5a y
C-条料与导料板之间的间隙 Δ—条料下料时的下偏差值
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1-内六角螺钉 2-销钉
3-模柄
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（2）少废料排样
只在冲裁件之间或只在冲裁件与条料侧边之 间留有工艺废料，冲裁只沿冲裁件的部分轮廓进 行。材料利用率可达70%～90%。因受剪裁条料质 量和定位误差的影响，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。
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b) 排样方案
2.排样原则
⑴ 提高材料利用率 冲裁生产的材料费一般为总成本的60%以
上，故材料利用率是衡量排样经济性的重要指 标； ⑵ 改善操作性
排样应使操作方便、安全、劳动强度低。 具体地，应尽量减少条料翻动次数，利用率相 近时应选用条料宽度和进距小的排样方式； ⑶ 使模具结构简单合理，使用寿命高。