冲裁件的排样

冲裁件的排样
录入: 151zqh 来源: 日期: 2007-12-7,12:26
材料的利用率
在冲压零件的成本中，材料费用约占 60%以上，因此材料的经济利用具有非常重要的意义。

冲压件在条料或板料上的布置方法称为排样。

不合理的排样会浪费材料，衡量排样经济性的指标是材料的利用率。

可用下式计算：
一个进距内的材料利用率：
η＝A/A0×１００％＝nA/hＢ×１００％ (2—20)
式中
η——材料利用率；
Ｆ——工件的实际面积；
A0——所用材料面积，包括工件面积与废料面积；
h——送料进距 (相邻两个制件对应点的距离)；
B——条料宽度。

n----一个进距内冲件数目。

从上式可看出，若能减少废料面积，则材料利用率高。

废料可分为工艺废料与结构废料两种(图1）。

搭边和余料属工艺废料，这是与排样形式及冲压方式有关的废料；结构废料由工件的形状特点决定，一般不能改变。

所以只有设计合理的排样方案，减少工艺废料，才能提高材料利用率。

1-结构废料； 2-工艺废料
图 1 废料分类
排样合理与否不但影响材料的经济利用，还影响到制件的质量、模具的结构与寿命、制件的生产率和模具的成本等技术、经济指标。

因此，排样时应考虑如下原则：
１．提高材料利用率 (不影响制件使用性能前提下，还可适当改变制件形状)。

２．排样方法使应操作方便，劳动强度小且安全。

３．模具结构简单、寿命高。

４．保证制件质量和制件对板料纤维方向的要求。

排样方法
根据材料经济利用程度，排样方法可分为有废料、少废料和无废料排样三种，根据制件在条料上的布置形式，排样又可分为直排、斜排、对排、混合排、多排等多种形式。

图 2 排样
１．有废料排样法：如图 2a)所示，沿制件的全部外形轮廓冲裁，在制件之间及制件与条料侧边之间，都有工艺余料 (称搭边)存在。

因留有搭边，所以制件质量和模具寿命较高，但材料利用率降低。

２．少废料排样法：如图 2b)所示。

沿制件的部分外形轮廓切断或冲裁，只在制件之间(或制件与条料侧边之间 )留有搭边，材料利用率有所提高。

３．无废料排样法：无废料排样法就是无工艺搭边的排样，制件直接由切断条料获得。

图 2c)是步距为两倍制件宽度的一模两件的无废料排样。

采用少、无废料排样法，材料利用率高，不但有利于一次冲程获得多个制件，而且可以简化模具结构、降低冲裁力但是，因条料本身的公差以及条料导向与定位所产生的误差的影响，所以冲裁件的公差等级较低。

同时，因模具单面受力 (单边切断时)，不但会加剧模具的磨损，降低模具的寿命，而且也直接影响到冲裁件的断面质量。

为此排样时必须统筹兼顾、全面考虑。

表 1为排样形式分类示例。

表 1排形式分类示例
搭边和料宽
( 一 )搭边
排样时零件之间以及零件与条料侧边之间留下的工艺余料，称为搭边。

搭边的作用是补偿定位误差，保持条料有一定的刚度，以保证零件质量和送料方便。

搭边过大，浪费材料。

搭边太小，冲裁时容易翘曲或被拉断，不仅会增大冲件毛刺，有时还会拉入凸、凹模间隙中损坏模具刃口，降低模具寿命，或影响送料工作。

搭边值通常是由经验确定，表 2所列搭边值为普通冲裁时经验数据之一。

表 2搭边a和a1数值(低碳钢)
(二)条料宽度的确定
排样方式和搭边值确定后，条料的宽度和进距也就可设计出。

进距是每次将条料送入模具进行冲裁的距离。

进距与排样方式有关，是决定挡料销位置的依据。

条料宽度的确定与模具的结构有关。

确定的原则是，最小条料宽度要保证冲裁时工件周边有足够的搭边值；最大条料宽度能在冲裁时顺利地在导料板之间送进条料，并有一定的间隙。

１．有侧压装置时条料的宽度 (图3)
1 —导料板 ;2—凹模
图 3 有侧压装置时条料的宽度的确定
有侧压装置的模具，能使条料始终沿基准导料板送料，因此条料宽度可按下式计算：
B＝（D+2a+δ）
(mm) （ 2—21)
－δ
式中
B——条料宽度的基本尺寸(mm)；
l——条料宽度方向零件轮廓的最大尺寸(mm)；
a１——侧面搭边，查表3(mm)；
δ——条料下料剪切公差，查表 4、表5mm)
２．无侧压装置时条料的宽度 (图4)
图4 无侧压装置时条料的宽度的确定
无侧压装置的模具，其条料宽度应考虑在送料过程中因条料的摆动而使侧面搭边减小。

为了补偿侧面搭边的减小部分，条料宽度应增加一个条料可能的摆动量。

故条料宽度为：
（ mm) （２－２２）
B＝[D+2（a+δ+c]
－δ
式中 c——条料与导料板之间的间隙(即条料的可能摆动量)，查表2—8(mm)。

表 3 剪料公差及条料与导料板之间隙(mm)
导料板之间的距离，应使条料与导料板之间保持一定的间隙 (表3)，以保证送料畅通。

表 4 滚剪机剪切的最小公差(mm)
(三)有定距侧刃时条料的宽度
当条料用定距侧刃定位时，条料宽度必须考虑侧刃切去的宽度 (图3)。

此时条料宽度B可按下式计算：
B＝(Ｂ
２＋nb ）
－δ
＝（D＋２a 1＋nb）
－δ
（２—23)
导料板之间的距离 (图3—16)为：
Ｂ
０１
＝Ｂ＋ c(mm)
Ｂ
０２ ＝Ｂ
２
＋y＝D＋２a＋y(mm)
Ⅰ．冲方孔;Ⅱ．冲圆孔;Ⅲ．落料
１．前侧刃２．前侧刃档块３．后侧刃档块４．后侧刃
图 5 侧刃定位的条料宽度
式中
ＺＫ b——侧刃余料，金属材料取１～２.5mm，非金属材料取1.5～４mm(薄材料取小值，厚料取大值 )；
n——侧刃个数；
y——侧刃冲切后条料与导料板之间的间隙，常取0.1～0.2mm。

薄料取小值，厚料取大值。