第三章(3.6)冲裁工件的排样
冲裁工艺及冲裁模具(1)

第三章 冲裁工艺及冲裁模具
模具刃口状态对断面质量的影响
第三章 冲裁工艺及冲裁模具
3.2.2 冲裁间隙 冲裁间隙是指冲裁凸、凹模之间工作部分的尺 寸之差, Z =D凹- D凸 ,(如图3-4)。
图3-4
冲裁间隙
第三章 冲裁工艺及冲裁模具
间隙对模具寿命的影响
模具寿命
总寿命 刃口寿命
间隙过小-----加剧
第三章 冲裁工艺及冲裁模具
普通冲裁板料分离过程 1.弹性变形阶段 凸模与板料接触并压下板料,板 料产生上翘,下拱。但板料内部 应力小于屈服极限。在板料与凸 模、凹模接触处出现微痕为止。 卸载后,板料能恢复原状。 2.塑性变形阶段 板料内部应力达到并超过屈服极 限,此时凸模挤入材料。材料挤 入凹模洞口。直到应力达到强度 极限,板料与凸、凹模接触处出 现微裂为止。 3.断裂分离阶段 板料内部应力大于强度极限后,第 二阶段产生的微裂逐渐扩大,上、 下裂纹重合,板料产生分离。
第三章 冲裁工艺及冲裁模具
0.12 由公差表查得: 2 60 mm 查表3.6,取x = 0.75;
360 0.62 mm 查表3.6 ,取x = 0.5;
设凸、凹模制造公差查表3-5,则δp =-0.02, δd =+0.02
0 0 0 冲孔: dt d min x (6 0.75 0.12) 0.02 mm 6.09 0.02 mm
p
da dt Zmin 0
d
0.02 0.02 (6.09 0.04)0 mm 6.130 mm
校核: ≤ Z Z p d max min
0.02 + 0.02
≥
0.06 - 0.04
(不满足间隙公差条件)
冲裁排样设计

0.5
1
5
8
1~2
0.5
1
1
5
8
2~3
0.511源自5810冲裁排样设计
垫圈旳生产过程
剪板机 冲床
冲床 落料
1
排样:冲裁件在条料、带料或板料上旳布置措施。
不同旳排样方式不但影响材料利用率(直接影响零件成本), 而且还对工件质量、模具寿命等有直接影响。
2
圆形零件旳排样法:
虽然多排材料利用率很高,但模具尺寸大,构造要复杂旳多, 模具成本也就要高诸多。
3
垫圈落料旳单排排样
材料厚度t
>0.5~1 0.08 0.10 0.15
>1~2 0.10 0.15 0.20
9
表2.5.5 导料板与条料之间旳最小间隙Cmin
材料厚度t
无侧压装置
有侧压装置
条料宽度B
条料宽度B
100 100~200 200~300 100 100以上
下列
下列
~0.5
0.5
0.5
1
5
8
0.5~1
0.5
B——料宽;待计算; S——步距:条料每次送进旳距离。待计算; a,a1——搭边:排样时冲裁件之间及冲裁件与条料
侧边之间留下旳工艺废料。查表()
4
板料旳送料方式 无侧压装置旳送料方式 :
板料宽度B-Δ=(Dmax+2a+C)-Δ 式中Δ——条料宽度旳单向偏差,查。
C——导料板与条料之间旳间隙,查教材表2.5.5 。
5
板料旳送料方式 有侧压装置旳送料方式 :
板料宽度B-Δ=(Dmax+2a)-Δ 式中Δ——条料宽度旳单向偏差,查教材表2.5.4 。
冲裁件的排样

有定距侧刃时条料宽度的确定
1.3 材料利用率计算
冲裁件的排样
一个步距内材料的利用率η为
nA 100%
BS
一张板料上总的材料利用率η总为
总
NA LW
100%
1.4 排样图
冲裁件的排样
电机定子落料排样图
冲压工艺与模具设计
工件之间的搭边用a1表示,工件与条料侧 边之间的搭边用a表示。
搭边的作用是补偿条料的定位误差,保证 冲出合格的工件。搭边还可以保持条料有一定 的刚度,便于送料。
冲裁件的排样
1.2 搭边和条料宽度的确定
(1)有侧压装置时条料的宽度
B
(D
2a)
0
冲裁件的排样
1.2 搭边和条料宽度的确定
有侧压装置时条料宽度的确定 1—导料板; 2—凹模
冲压工艺与模具设计
1.1 冲裁件排样的设计
冲裁件的排样
根据材料的经济利用程度,排样方法可分 为: 有废料、少废料和无废料排样三种。
根据工件在条料上的布置形式,可分为:
直排、斜排、对排、混合排、多行排等形式。
冲裁件的排样
1.2 搭边和条料宽度的确定
排样时工件之间以及工件与条料侧边之间 留下的工艺余பைடு நூலகம்称为搭边。
冲裁件的排样
1.2 搭边和条料宽度的确定
(2)无侧压装置时条料的宽度
B
[D
2(a
c)]
0
冲裁件的排样
1.2 搭边和条料宽度的确定
无侧压装置时条料宽度的确定 1—导料板; 2—
冲裁件的排样
1.2 搭边和条料宽度的确定
冲裁工艺分析及排样设计

各种排样方法特点比较
排 样 方 法
有 废 料 少 废 料 无 废 料
特点比较
概念 沿冲件全部外 形都有搭边
材料利用 率
冲件 质量
模具 寿命
应用
最低
好
高
形状复杂、 尺寸精度较高
沿冲件部分外 形有搭边
较高
较好
较高
某些尺寸精度 不高
无搭边废料 高
不易 保证
最低
结构形状有要 求,应用受限。
42
采用少废料或无废料排样时,材料利用率高,冲 裁力小,制品精度不高。
39
46.76
图(f )材料利用率90%
3.1.2 排样分类 按照材料的利用率,排样可分为有废料排样、少 废料排样和无废料排样三种。
废料是指冲裁中除零件以外的材料,包括工艺废 料和结构废料。搭边属工艺废料,冲孔废料属结构 废料。
40
有废料排样是指在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。 少废料排样是指只在冲裁件之间或只在冲裁件与 条料侧边之间留有搭边,冲裁只沿冲裁件的部分轮 廓进行。 无废料排样是指在冲裁件之间、冲裁件与条料侧 边之间均无搭边存在,冲裁件实际上是直接由切断条 料获得的 。 41
纵排步距大,操作不方便。
斜排材料利用率高,定位不 方便。
37
3
同一工件的不同排 样方式,其材料利用率 不同。 图(a)材料利用率39% 图(b)材料利用率51% 图(c)材料利用率61% 图(d)材料利用率72%
1.5
20.4
1.5
5
19
22
1.5
8 9.5
1.5
7.9
( a)
1 .5
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。
冲裁排样

(b)无侧压装置
(c)侧刃定距
条料宽度的计算
图(a)所示为有侧压装置的模具,故应按下 式计算: 条料宽度:B0-△=(Dmax+2a) 0-△ 导料板间距:B0=B+Z= Dmax+ 2a+Z Dmax:为工件垂直于送进方向的最大距离, mm; a:为侧搭边值,mm;见书48页表2-17 ; Δ:为条料宽度单向(负向)公差,mm, Z:为条料与导料板之间的间隙,mm, 此种情况也适用于用导料销导料的冲裁模, 这时条料是由人工紧靠导料销的一侧送进。
硬材料搭边值可少一些,软材料、脆材料搭 边值应大一些。 ②冲裁件的形状与尺寸 形状复杂或尺寸大时,搭边值应大一些,反 之可少一些。 ③材料厚度 厚材料的搭边值应大一些。 ④送料及挡料方式 手工送料或有侧压装置时,搭边值少一些;用 侧刃定距比用挡料销定距的搭边值要少一些。 ⑤卸料方式 弹性卸料比刚性卸料的搭边值要少一些。 2、搭边值的确定 ①查表法、②经验法
2)无侧压装置时条料宽度与导料板宽度的确定 图(b)所示为无侧压装置的模具,应按下式计算:
条料宽度: B0-△=(Dmax+2a+Z) 0-△ 导料板间距离: B0=B+Z= Dmax+ 2a+2Z
3)采用侧刃定距时条料宽度与导料板宽度的确定 图(c)所示,采用侧刃定距时,按下式计算:
条料宽度: B0-△=(Dmax+2a+nb1) 0-△ 导料板间距离: Bˊ=B+Z= Dmax+ 2a+ nb1 +Z B1ˊ=B+Z= Dmax+ 2a+ y
②少废料排样:只在冲裁件之间或冲裁件与条料侧 边之间留有余料,沿冲裁件的部分外形轮廓进行冲裁或 切断,冲裁材料利用率较高,模具结构较简单。
③无废料排样:冲裁件与冲裁件之间以及冲裁件与 条料侧边之间没有工艺余料,制件直接由切断条料获得。
冲压工艺及模具设计试题1答案一、...

冲压工艺及模具设计试题1答案一、填空题50分冷冲模是利用安装在压力机上的模具对材料施加压力,使其变形或分离,从而获得冲件的一种压力加工方法。
(4)冲压加工获得的零件一般无需进行(机械)加工,因而是一种节省原材料、节省能耗的少、无(废料)的加工方法。
2性变形的物体体积保持不变,其表达式可写成ε1+ε2+ε30。
2材料的冲压成形性能包括(形状冻结性)和(贴模性)两部分内容。
25、材料的应力状态中,压应力的成分(愈大),拉应力的成分(愈小),愈有利于材料塑性的发挥。
2用的金属材料在冷塑性变形时,随变形程度的增加,所有强度指标均(提高),硬度也(提高),塑性指标(降低),这种现象称为加工硬化。
3件的切断面由(圆角带、光亮带、剪裂带、毛刺区)四个部分组成。
4裁变形过程大致可分为(弹性变形阶段、塑性变形阶段、断裂分离阶段)的三个阶段。
310、在设计模具时,对尺寸精度、断面垂直度要求高的工件,应选用(较小)的间隙值;对于断面垂直度与尺寸精度要求不高的工件,以提高模具寿命为主,应选用(较大)的间隙值。
2孔时,因工件的小端尺寸与凸模尺寸一致,应先确定凸模尺寸,即以凸模尺寸为基础,为保证凸模磨损到一定程度仍能冲出合格的零件,故从孔凸模基本尺寸应取(在制件的最大极限尺寸附近),而冲孔凹模基本尺寸则按凸模基本尺寸(加上最小初始双面间隙)。
2凸、凹模分别加工的优点是凸、凹模具有(互换性),制造周期(短),便于(维修)。
其缺点是(制造公差)小,凸、凹模的制造公差应符合( δp+δd≤△Z)的条件。
(5)搭边是一种(工艺)废料,但它可以补偿(定位)误差和(板料宽度)误差,确保制件合格;搭边还可(提高条料的刚性),提高生产率;此外还可避免冲裁时条料边缘的毛刺被(拉入模具间隙),从而提高模具寿命。
5为了实现小设备冲裁大工件或使冲裁过程平稳以减少压力机的震动,常用(阶梯凸模冲裁)法、(斜刃冲裁)和(加热冲裁)法来降低冲裁力。
3 导料销导正定位多用于(单工序模)和(复合模)中,而导正销通常与(侧刃),也可与(挡料销)配合使用。
第三章 冲 裁

板 料 厚 度
3 - 12 12 4 - 12 12 5 - - 12 6 - - 14 8 - - 14 10 - - 14 12 - - 14
第三章 冲裁
湖南工程学院
一、凸、凹模刃口尺寸计算的依据和原则
设计计算依据如图 1)冲裁件断面都带有锥度: 光亮带是有效面,落料件的光亮带处于大端尺寸,冲 孔件的光亮带处于小端尺寸;且落料件的大端(光面)尺 寸等于凹模尺寸,冲孔件的小端(光面)尺寸等于凸模尺寸。 2)凸模轮廓越磨越小,凹模轮廓越磨越大,结果使间隙 越用越大。 3)为了保证能冲出合格的零件,模具的公差应高出制件 公差2~3级以上。
第三章 冲裁 3)确定模具公差值:
湖南工程学院
公差高出制件三级以上,一般取/4,不需要效核; 4)确定名义,落料计算凹模尺寸: (1)凹模磨损后尺寸变大 :A凹=(A工max-x)+ /4 (2)凹模磨损后尺寸变小:B凹=(B工min+x)- /4 例如:落料、冲孔 (3)凹模磨损后尺寸不变:凹模名义尺寸取工件中值: 工件尺寸标注为 C ±/2 工件尺寸标注为 C + 工件尺寸标注为 C - Cd=C± /8 Cd=(C+0.5 )±/8 Cd=(C-0.5 )± /8
第三章 冲裁
湖南工程学院
第三节 冲裁模间隙
冲裁模间隙值( 如图)对冲裁件的质 量、 模具寿命有很大的影响;对冲裁力也 有一些影响。间隙是一个非常重要的参数。
一、间隙对冲裁件质量的影响
1.间隙对断面质量的影响
料厚 的均匀程度越高冲裁件断面质量越好。 <0.3
09冲裁3.3-3.5,6,7冲压力、工艺、排样

冲压过程同时存在卸料力、推件力、顶件力,则 总冲压力为:
冲 F总=F + F卸 + F推 + F顶 压 力 采用弹性卸料装置和下出料方式时: 及 F总=F + F卸 + F推 压 F推 力 采用弹性卸料装置 中 和上出料方式时: 心 F总=F + F卸 + F顶 F顶 计 算4 采用刚性卸料装置和下出料方式时:
冲 裁 件 的 排 样 7
B [ Dmax 2(a ) Z ]
0
导料板之间距离A:
A BZ
3. 模 具 有 侧 刃
条料宽度B: B ( Dmax 2a 2b) 0 导料板之间距离A: 之
'
A BZ
A ( Dmax 2a ) y
废料的分类
冲 裁 件 的 工 艺 性 3
2.冲裁件内形及外形的转角处,避 免尖角,应采用圆弧过渡。
3. 在弯曲件或拉深件上
冲孔时,孔边与制件直壁
应保持一定的距离。
3.6.2冲裁件的结构形状和尺寸精度(续)
4.冲裁件的孔间距与孔边距不能太小。 冲 裁 件 的 工 艺 性 4
5. 冲裁件上应避 免有凸出的悬臂 和凹槽。
3.影响搭边值的因素有哪些?
思 4.确定条料宽度有几种情况?它们分别时 考 什么? 题
5.提高材料利用率的有什么方法? 6.什么是步距? 7.一张完整的排样图应表达哪些信息?
冲裁时冲压设备的选择
冲 压 力 及 压 力 中 心 计 算4
压力机的公称压力必须大于或等于冲裁工 F 艺力的总和 F总 : F 压力机≥ F总
冲裁
一般情况:F 压力机= 1.3F总
如果冲裁过程同时存在
F推
冲裁工艺与排样设计

2.冲裁件断面特征—四个特征区
(1)塌角(圆角)区
①板料弯曲、拉伸作 用形成; ②冲孔、落料工序中, 塌角区分别位于孔
断面的小端和工件
断面的大端;
③板料塑性越好,凸、
凹模间的间隙越大, 形成的塌角区越大。
(2)光亮带
①因剪切变形而形成,光
亮带垂直于板料平面;
②冲孔、落料工序中,
光亮带分别位于孔断 面的小端和工件断面
(5)材料利用率计算
S1
100%
S1
100%
S0 AB mm 2 式中: s1—一个进距内冲裁件实际面积,
s0—一个距内所需毛坯面积, 2 mm
A—送料进距,mm B—条料宽度,mm。
提高材料利用率的有力措施是: 选择合适的板料规格和合理的裁板法; 利用废料作小零件;
设计合理的排样方案,例如:
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。
⑷ 保证冲裁件质量。 有废料排样
3.排样的类型
少废料排样
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。
经验确定的低碳钢冲裁时常用最小搭边值/mm
⑵ 条料进距 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。
A D a1
式中:
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。
第3章 冲裁工艺及冲裁模具设计电子教材

第3章冲裁工艺及冲裁模具设计3.1 冲裁过程与冲裁件质量3.2 冲裁模间隙冲裁是最基本的冲压工序,本章是本课程的重点。
在分析冲裁变形过程及冲裁件质量影响因素的基础上,介绍冲裁工艺计算、工艺方案制定和冲裁模设计。
涉及冲裁变形过程分析、冲裁件质量及影响因素、间隙确定、刃口尺寸计算原则和方法、排样设计、冲裁力与压力中心计算、冲裁工艺性分析与工艺方案制定、冲裁典型结构、零部件设计及模具标准应用、冲裁模设计方法与步骤等。
学习目的与要求:1.了解冲裁变形规律、变形过程;2.了解冲裁件质量及影响因素;重点:1.冲裁变形过程及变形规律;2.冲裁件断面质量;3.冲裁间隙及合理间隙的确定。
难点:1.冲裁变形规律及冲裁件质量影响因素;2.冲裁件的质量及影响因素;3.合理间隙的确定。
冲裁是冷冲压技术中的一项重要内容,它在冲压生产中所占的比例非常大,有着非常重要的地位。
冲裁不仅可以直接在平板毛坯上进行,还可在弯曲、拉伸等半成品上进行,作为这些工序的后续工序。
冲裁:就是指利用模具在压力机上使材料与制件沿一定的轮廓线产生相互分离的工序。
广义上来讲,冲裁包括了所有的分离工序。
但一般情况下,冲裁主要是指冲孔和落料两大工序。
落料:是指材料沿封闭的轮廓线产生完全的分离,冲裁轮廓线以内的部分为制件,以外的部分为废料;冲孔:材料沿封闭的轮廓线产生完全的分离,冲裁轮廓线以外的部分为制件,以内的部分为废料。
如冲压内径为d、外径为D的垫圈制件,获得内径d的过程为冲孔,获得外径D的过程为落料。
所以一个简单的垫圈制件是由落料与冲孔两个工序结合而成的。
3.1 冲裁过程与冲裁件质量3.1.1 冲裁变形过程图3-1 冲裁过程示意1—模柄2—凸模3—条料4—凹模5—下模座冲裁过程如图3-1所示。
当条料送入凸模与凹模之间后,凸模下压,在凸模和凹模共同作用下,使材料产生分离。
整个过程可以分为三个阶段:1.弹性变形阶段:当凸模施加给材料的作用力没有超过材料的屈服极限时,此时,如果凸模回程,板料即恢复平直的原始状态,此阶段为弹性变形阶段。
冲裁件的排样

☞(P45冲压手册)
材料厚度t=3,矩形件边长>50mm,r=2,r<2t=6.故a1=2.8,a=3.2.
☞
所选方案为有侧压(如图2-13)☞P46
条料宽度100~150,厚度t=3,选择调料的宽度偏差Δ=-1.1。
材料厚度t=3,调料宽度>100,有侧压,故C1=8。
☞P47
b1=2.5,c1‘=0.20。
一张板料上总的材料利用率η总=n总A/LB。
n总--------一张板料上冲裁件总数目
L--------板料长度
B--------板料宽度
A=120×120-π×2²=14400-12.5=14387.44mm²,n=1。
b=120+3.2×2=126.4mm,h=120+2.8=122.8mm。
冲裁金属材料的搭边值☞(P44冲压手册)
a冲裁件面积包括内形结构废料n一个进距内冲裁件数目b条料宽度h进距一张板料上总的材料利用率总n总alb
冲裁件的排样
直排法:(如右图所示)
材料利用率η=nA/bh×100%100。
A------冲裁件面积(包括内形结构废料)
n-------一个进距内冲裁件数目
b-------条料宽度
h-------ห้องสมุดไป่ตู้进距
第三章(3.6)冲裁工件的排样

L — 条料(或板料)的长度;
B — 条料(或板料)的宽度;
S2 — 零件实际面积
五、排样图 排样图要求: 1、应标注条料宽度及其公差、送料步距及搭边值; 2、采用斜排方法排样时,还应注明倾斜角度大小; 3、对有纤维方向要求的排样图,则应用箭头表示条
纹方向。
直排:42次,43条, 每条64件,共2752 件
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
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
3、排样工作内容
1)选择排样方法;
2)确定0% S0 A B
A — 送料步距(mm); B — 条料宽度(mm); S1 — 一个步距内零件的实际面积(mm2); S0 — 一个步距所需毛坯的面积(mm2); 总利用率:
n S2 0 100 % LB
n — 条料(或整个板料上)实际冲裁的零件数;
四、送料步距与条料宽度计算
1、送料步距A
概念:送料步距也简称步距或进距,它是指条料 在模具上每次送进的距离。每个步距可以冲出一 个零件,也可以冲出几个零件。 A=D+a
D — 平行于送料方向的最大冲裁件宽度 a — 冲裁件之间的搭边值
2、条料宽度B
1)当导料板之间有侧压装置时
B=(D+2a1 +Δ )-Δ
3)计算条料宽度及送料步距;
4)计算材料利用率;
二、排样方法
5)绘出排样图;
1、按有无废料分 1)有废料排样:指排样时,制件与制件之间、 制件与条料边缘之间均有工艺余料存在。冲裁是 沿冲裁件的封闭轮廓进行。如图所示 特点:冲裁件质量易于得到保证,模具寿命较高, 但材料利用率低。
第三章-冲裁工艺课件

冲模
板料厚度t(mm)
制造
精度 0.5 0.8 1.0 1.5 2 3 4 5 6 7 8 10 12
IT6~7 IT8 IT8 IT9 IT10 IT10
IT7~8
IT9 IT10 IT10 IT12 IT12 IT12
IT9
IT12 IT12 IT12 IT12 IT12 IT14 IT14 IT14 IT14 IT14
0.25 0
将尺寸转化为标准尺寸:A0 ,则其设计公式为:
A模 ( Ax) 0 0.2 5
三类尺寸的设计之二
第二类:模具磨损后,制件尺寸减小。
按一般冲孔凸模公式设计计算,制造公差取
0 0.25
将尺寸转化为标准尺寸:B
0
,则其设计公式为:
B模 ( Bx) 0 0.2 5
三类尺寸的设计之三
配合加工法:用凸模和凹模相互单配的方法来保 证合理间隙
分别加工法适用于简单件,用于间隙较大,精度要求低的模 具,凸、凹模具有互换性。
配合加工法用于复杂件,用于精度要求高,间隙较小的模具, 凸、凹模之间无互换性。
2、分别加工法的尺寸计算
对于分别加工法, 我们必须给出凸、 凹模的设计尺寸以 及它们的公差
体反方向胀大
落料件尺寸大于凹模尺寸;冲孔件尺寸小于凸模尺寸
2、断面质量
断面质量取决于冲裁间隙。 间隙合理:由凸、凹模刃口所产生的裂纹重合 间隙不合理:则上下裂纹不重合
间隙对剪切裂纹与断面质量的影响 a)间隙过小 b)间隙合理 c)间隙过大
3、毛刺
a、由冲裁的过程可以知道,冲裁件产生微小的
0.0160.0250.0410.032
分别加工法简单模工作零件设计
凹0.6(ZmaxZm)in0.60.0320.019 凸0.4(ZmaxZm)in0.40.0320.013
冲裁件的排样

对于形状复杂的工件,经常采用试排法
即用硬纸或塑料剪几个工件轮廓样板,在条料 上用各种方式排列布置,寻求最佳方案
上述讲述的三类排样方法,按工件的外形特征
又可分为 直排、斜排、直对排、斜对排、混合排、多行排 及裁搭边等多种形式。
各种排样形式的分类见表2.9
表2.9 排样形式分类
1.3 搭边
排样时,工件之间及工件与条料侧边之间的余料 叫搭边
冷冲模具设计
冲裁件的排样
冲裁件在板料、条料或带料上的布置方式,
称为冲裁件的排样法,简称排样。
1.1 材料的利用率
排样的目的
在于节约原材料,尽可能降低成本,利用率是衡 量排样经济性的指标。
一般以一个进距内的材料利用率η来表示,也可 以用一张板料的总利用率ηΣ来表示。 η=(nS/Bh)×100%;ηΣ=(NA/AL)×100%
有侧刃时条料的宽度,如图2.13所示
B=L+2a′+nb=L+1.5a+nb
式中:
B——条料宽度(mm); L——垂直于送料方向的冲裁件尺寸(mm); A——侧搭边的最小值,见表2.10; a′——a′=0.75a; n——侧刃数; b——侧刃裁切的宽度(mm),见表2.14。
表2.14 b值(mm)
③ 无废料排样 指工件与工件之间及工件与条料侧边之间均 无搭边的存在。模具刃口沿条料顺序切下, 直接获得工件,如图2.12(c)所示。
(a()a)
((bb))
((c)c)
图图22.1.212排样排方样法方对法比对比
少、无废料排样的缺点
工件质量较差,模具寿命不高
优点
具有简化模具结构、降低冲裁力和提高生产率等
图2.13 侧刃定位条料宽度
6-冲裁件之排样方法

制作﹕李葉明
常見沖件的合理排樣
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制作﹕李葉明
E 條料邊緣與工件兩部分重合;預沖外形孔, 切缺輪廓與外形輪廓不重合.
制作﹕李葉明
F 條料邊緣與工件兩部分重合;預沖外形孔, 切缺輪廓位于外形輪廓上.
制作﹕李葉明
制作﹕李葉明
廢料
廢料分類 : 設計廢料--如工件內孔,取決於工件形狀 工藝廢料--料頭,料尾,搭邊,余料,取決於 沖壓方法和排樣方法.
制作﹕李葉明
搭邊 搭邊定義 :排樣時工件與工件之間及工件與條料側
邊之間留下的余料 搭邊作用 : 1.補償定位誤差
2.增強條料強度和剛度,便于送料 搭邊值的取決于 :
¤Ö ¼o ®Æ±Æ¼Ë µL ¼o ®Æ±Æ¼Ë 1.¸` ¬Ù ì §÷ ®Æ 2.£´ °ª ¥Í £² ²v 3.² ¤Æ¼Ò ¨ã µ² ºc 4.î´ »´ À£ ¤O ¾÷ t ²ü 1.±ø ®Æ©Î ¨÷ ®Æ¼e «× ¤½ ®t ª½ ±µ ¼v ÅT ¤u ¥ó ºë «× 2.¦b ±ø ®Æªº ¶× ¦X ÂI ¤W·| ¥X ²{ ¤ò ¨ë
排,多排.
制作﹕李葉明
三種排樣圖示
制作﹕李葉明
三種排樣優缺點對照
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冲裁件的排样

NA BL
100%
式中 N—一张板料上冲件总数 L—板材长度(mm)。
总的利用率ηΣ比一个进距内的材料利用 率η要低。
原因:条料和带料有料头和料尾的影响, 另外用板材剪成条料还有料边的影响。
冲裁过程中所产生的废料分为两种情况: 1结构废料 由于工件结构形状的需要,如工件 内孔的存在而产生的废料,称为结构废料
搭边的最小宽度大约取为毛坯的厚度。
影响搭边值大小的因素主要有:
1 材料的力学性能
塑性好的材料,搭边值要大一些,硬度高与强 度大的材料,搭边值可小一些。
2 材料的厚度
材料越厚,搭边值也越大。
3 工件的形状和尺寸
工件外形越复杂,圆角半径越小,搭边值越大。
4 送料及挡料方式
手工送料,有侧压板导向的搭边值可小一些。
2 条料宽度的确定
确定原则:最小条料宽度要保证冲裁时工件
周边有足够的搭边值,最大条料宽度要能在冲 裁时顺利地在导料板之间送进,并与导料板之 间有一定的间隙。
无侧压装置的导料板之间送料时,条料宽度计 算: B0 [D 2(a1 ) b0]0
式中B—条料标称宽度(mm); D—工件垂直于送料方向的最大尺寸(mm); a1—侧搭边(mm); △—条料宽度的公差(mm),查表; b0—条料与导料板间的间隙(mm),查表。
0.10~0.20 mm
进距:条料在模具上每次送进的距离。进距
的计算与排样方式有关。
每次冲一个零件的进距 A的计算公式为:
A=B+α
式中B—平行于送料方向工件的宽度; α—冲件之间的搭边值
2工艺废料 工件之间和工件与条料边缘之间存 在的搭边,定位需要切去的料边与定位孔,不 可避免的料头和料尾废料,称为工艺废料.
第三章冲 裁

冲压工艺及冲模设计—王志刚
第三章 冲 裁
7
第十节 精密冲裁
第 二、 精密冲裁的工艺方法 三 2、光洁冲裁
1)小间隙圆角刃口冲裁
章
小间隙圆角刃
冲 口冲裁 加强了冲裁
区的静水压,起到
裁 了抑制裂纹的作用
适用于塑性较好的材料, 如软铝 、紫铜、软黄铜、 05F和 08F等。制件公差可达IT11~8级,粗糙度Ra可达1.6~0.4μm。但冲 裁力比普通时冲裁力大50%左右。
1
第上
三
章课 冲!
裁
冲压工艺及冲模设计—王志刚
2
第
三
章
冲
第三章 冲 裁
裁
第十节 精密冲裁
一、 精密冲裁概述
二、 精密冲裁的工艺方法
冲压工艺及冲模设计—王志刚
第三章 冲 裁
3
第十节 精密冲裁
第 一、 精密冲裁概述
三
精密冲裁属于无屑加工技术,是在普通冲压技术基础上发
展起来的一种精密冲裁方法,简称精冲。
11
第十节 精密冲裁
第 小结:
三 一、 精密冲裁概述
章
1、精冲的工作原理及过程
冲
2、精密冲裁的工艺特点
二、 精密冲裁的工艺方法
裁
1、整修
2、光洁冲裁
3、往复冲裁(上、下冲裁)
4、对向凹模冲裁
带强力齿圈压板的精密冲裁
冲压工艺及冲模设计—王志刚
12
第
三
章 冲
下课 !
裁
冲压工艺及冲模设计—王志刚
章
特点:
冲
它能在一次冲压行程中获得比普通冲裁零件尺寸精度高、冲
3-6排样

第三章 冲裁
第六节 排样
2.少废料排样法 2.少废料排样法 少废料 部分外轮廓切断或冲裁, 沿制件的部分外轮廓切断或冲裁 沿制件的部分外轮廓切断或冲裁,只在制件 之间或制件与条料侧边之间留有搭边。 之间或制件与条料侧边之间留有搭边。材料利 用率可达70%~90%。 用率可达 。
第三章 冲裁
第六节 排样
第三章 冲裁
第六节 排样
第六节 排
样
一、材料经济利用 二、排样方法 三、搭边值与条料宽度的确定 四、排样设计实例
第三章 冲裁
第六节 排样
第六节 排样
排样: 排样: 冲裁件在条料、带料或板料上的布置方法 布置方法。 冲裁件在条料、带料或板料上的布置方法。 合理的排样: 合理的排样: 提高材料利用率、降低成本(在冲压生产 提高材料利用率、降低成本 在冲压生产 材料的费用约占制件成本的60%以上 贵 以上,贵 中,材料的费用约占制件成本的 材料的费用约占制件成本的 以上 重金属占80%以上 ,保证冲件质量及模具 以上), 重金属占 以上 寿命的有效措施。 寿命的有效措施。 排样方案是模具结构设计的依据之一。 排样方案是模具结构设计的依据之一。
第三章 冲裁
第六节 排样
影响搭边值大小的因素: 影响搭边值大小的因素: 1.材料的力学性能: 材料的力学性能 材料的力学性能: 塑性好的材料,搭边值要大一些, 塑性好的材料,搭边值要大一些,硬度高与 强度大的材料,搭边值可小一些。 强度大的材料,搭边值可小一些。 2.材料的厚度: 材料越厚,搭边值越大。 材料的厚度: 材料越厚,搭边值越大。 材料的厚度 3.工件的形状和尺寸: 工件的形状和尺寸: 工件的形状和尺寸 工件外形越复杂,圆角半径越小,搭边值越大。 工件外形越复杂,圆角半径越小,搭边值越大。 对排的搭边值大于直排的搭边。 4.排样的形式: 排样的形式: 排样的形式 对排的搭边值大于直排的搭边。 5.送料及挡料方式: 送料及挡料方式: 送料及挡料方式 用手工送料,有侧压板导向的搭边值可小一些。 用手工送料,有侧压板导向的搭边值可小一些。 搭边值一般由经验确定,见表。 搭边值一般由经验确定,见表。
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1)直排法:适用于外形为方、矩形制件。
2)斜排法:适用于椭圆形、T形、L形、S形制件。
3)直对排法:适用于梯形、三角形、半圆形、T 形、Ш形、Ц 形制件。
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。
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。
三、搭边
1、概念 搭边:指冲裁时制件与制件之间、制件与条料 边缘之间的工艺余料。 2)作用 (1)能够补偿条料的剪裁误差、送料步距误差 以及条料与导料板之间有间隙所造成的送料歪 斜误差的作用。 (2)使凸凹模刃口受力均匀,能起到保护模具 的作用。 (3)能保持条料具有一定的刚性,便于送料。
2、搭边数值 合理的搭边数值就是保证冲裁件质量、保证 模具较长寿命,保证自动送料时不被拉弯拉断条 件下允许的最小值。 搭边值见书P60、61,表3-10
D— 冲裁件垂直于送料方向
的最大尺寸;
a1 — 冲裁件与条料侧边的搭边值; Δ ——条料的宽度公差;
2)当导料板之间无侧压装置时
B=(D+2a1+2Δ +b0 )-Δ b0 — 条料与导料板之间间隙, 见表3-12 3)采用侧刃 B=(D+1.5a1+nF) –Δ n — 侧刃数; F — 侧刃裁切宽度; 3、材料利用率
第六节
一、排样原则
冲裁工件的排样
本节主要内容:掌握排样方法
1、排样: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。 2、排样原则 1)提高材料利用率;(材料费用通常会占冲件 总成本的60%) 2)使工人操作安全,减轻工人的劳动强度;
3)使模具结构简单,模具寿命较高;
4)排样应保证冲裁件质量。对于弯曲件的落料, 在排样时还应考虑到材料的纤维方向。 工件图 板料规程: 1420mm×710mm
四、送料步距与条料宽度计算
1、送料步距A
概念:送料步距也简称步距或进距,它是指条料 在模具上每次送进的距离。每个步距可以冲出一 个零件,也可以冲出几个零件。 A=D+a
D — 平行于送料方向的最大冲裁件宽度 a — 冲裁件之间的搭边值
2、条料宽度B
1)当导料板之间有侧压装置时
B=(D+2a1 +Δ )-Δ
2)少废料排样:指制件与制件之间或制件与 条料边缘之间存在有工艺余料。这种方法冲裁 只沿冲裁件的部分外轮廓进行。如图所示。 特点:材料利用率较高,但由于冲裁时凸模单 边受力,易于遭到破坏。 2)无废料排样:指制件与制件之间或制件与 条料边缘之间不存在工艺余料。这种排样方法 的冲裁件实际上是直接由切断条料获得。 2、按排列形式分 直排、斜排、直对排、斜对排、混合排、多 行排和裁搭边等。见书P56表3-9
L — 条料(或板料)的长度;
B — 条料(或板料)的宽度;
S2 — 零件实际面积
五、排样图 排样图要求: 1、应标注条料宽度及其公差、送料步距及搭边值; 2、采用斜排方法排样时,还应注明倾斜角度大小; 3、对有纤维方向要求的排样图,则应用箭头表示条
纹方向。
3)计算条料宽度及送料步距;
4)计算材料利用率;
二、排样方法
5)绘出排样图;
1、按有无废料分 1)有废料排样:指排样时,制件与制件之间、 制件与条料边缘之间均有工艺余料存在。冲裁是 沿冲裁件的封闭轮廓进行。如图所示 特点:冲裁件质量易于得到保证,模具寿命较高, 但材料利用率低。
电机定子有废料排样
电机定子少废料排样
直排:42次,43条, 每条64件,共2752 件
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
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
3、排样工作内容
1)选择S1 100% 100% S0 A B
A — 送料步距(mm); B — 条料宽度(mm); S1 — 一个步距内零件的实际面积(mm2); S0 — 一个步距所需毛坯的面积(mm2); 总利用率:
n S2 0 100 % LB
n — 条料(或整个板料上)实际冲裁的零件数;