冲裁排样演示幻灯片

第十一讲冲裁的排样重点：1、排样的概念2、排样方式3、排样原则4、搭边概念5、搭边值的确定6、送料步距和条料宽度的计算7、材料利用率8、排样图,1,一、排样（一）排样的概念排样：是指冲裁件在条料或带料上的布置方式。其内容主要包括：1、冲裁件在条料或带料上的布置方法；2、搭边值的确定；3、计算条料宽度和送料步距；4、核算材料利用率；5、画出排样图。排样是否合理将直接影响材料的利用率、模具的结构与寿命、冲裁的生产效率、精度；操作方便与安全等。,2,（二）排样方式1、根据材料利用程度分有废料排样、少废料排样、无废料排样三种。如图2-15所示。(书本44页),图2-15排样方法,3,有废料排样：冲裁时沿着冲裁件的封闭轮廓进行，在冲裁件与冲裁件之间及冲裁件与条料侧边之间均有工艺余料（搭边）。冲裁件质量较高，模具受力均匀，寿命长。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。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。采用少、无废料排样法，材料利用率高，不仅有利于一模获得多个冲压件，而且可以简化模具结构，降低冲裁力。但是条料本身的宽度公差及条料导向与定位所产生的误差会直接影响制件的尺寸精度。模具因单面受力加快磨损，降低模具寿命，影响制件的断面质量，因此排样时要全面考虑。,4,2、按冲裁件在材料上的布置方式分：直排法、斜排法、对排法、混合排法、多排法、冲裁搭边法常见的排样形式见书46页表2-16.（三）排样原则1、有效地提高材料的利用率。2、操作安全、方便，尽可能降低操作人员的劳动强度。3、排样时，对于弯曲件的落料，应考虑板料的纤维方向。4、在排样过程中，应考虑使模具结构简单，寿命长等因素。,5,二、搭边（一）搭边概念1、搭边：是排样时冲裁件之间及冲裁件与条料或带料侧边之间留下的工艺废料。2、搭边的作用如下：补偿定位误差和剪板误差。增加条料刚性，方便条料送进，提高生产效率。使凸、凹模刃口受力均匀，避免冲裁时条料边缘的毛刺被拉入模具间隙，提高模具寿命。（二）搭边值的确定1、影响搭边值的因素材料的力学性能,6,硬材料搭边值可少一些，软材料、脆材料搭边值应大一些。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。材料厚度厚材料的搭边值应大一些。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。卸料方式弹性卸料比刚性卸料的搭边值要少一些。2、搭边值的确定查表法、经验法1）查表法：书48页表2-17为低碳钢的搭边值。,7,2）经验法：对于其它材料应按下列系数将表2-17中数据适当修正。中碳钢0.9高碳钢0.8硬黄铜11.1硬铝11.2软黄铜、紫铜1.2铝1.31.4非金属（皮革、纸、纤维板等）1.52（三）条料宽度和送料步距的计算在确定了排样方式和搭边值之后，尚需计算送料步距和条料宽度，这样才能画出排样图。,8,1、条料宽度和导料板宽度的确定条料的宽度确定的具体原则是：最小条料宽度要保证冲裁时冲裁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，并有一定间隙。根据冲裁模有无侧压装置，条料宽度尺寸的计算方法如下：1）有侧压装置时条料的宽度与导料板宽度的确定,9,（a）有侧压装置,（b）无侧压装置,（c）侧刃定距,条料宽度的计算,10,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-(Dmax2a)0-导料板间距:B0BZDmax2aZDmax：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；：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。,11,2）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-(Dmax2aZ)0-导料板间距离:B0BZDmax2a2Z3）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-(Dmax2anb1)0-导料板间距离:BBZDmax2anb1ZB1BZDmax2ay,12,Dmax：为工件垂直于送进方向的最大距离，a：为侧搭边值，：为条料宽度单向（负向）公差，Z：为冲切前条料与导料板之间的间隙，n：为侧刃数；b1：为侧刃冲切的条料宽度，y:为冲切后条料宽度与导料板之间的间隙，2、送料步距S送料步距：条料在模具上每次送进的距离称为送料步距（简称步距或进距）。,13,一个步距可以冲出一个零件，也可以冲出几个零件。送料步距的大小应为条料上两个对应冲裁件的对应点之间的距离，每次只冲一个零件的步距S的计算公式为：SDa1D：为平行于送料方向的冲裁件宽度，a1：为冲裁件之间的搭边值，三、材料利用率材料利用率：冲裁件的实际面积占所用板料面积的百分比；它是衡量合理利用材料的经济指标。在冲裁件的生产成本中，材料费用占60%以上，因此必须提高材料的利用率，才能有效地降低冲压件的生产成本。,14,1、材料利用率的计算1）一个步距内的材料利用率（见图2-1-24）可表示为：=(ABS)100%,式中：为材料利用率；A：为一个冲裁件的实际面积，mm；S：为送料步距，mm；B：为条料宽度，mm。,15,2）若考虑到料头、料尾和边角余料的损耗，则一张板（或带料、条料）上总的材料利用率为：总=(NABL)100%式中:总：为一张板（或带料、条料）上总的材料利用率；A：为一个冲裁件的实际面积，mmL：为板料长度，mm；B：为板料宽度，mm；N：为一张板（或带料、条料）上能冲裁的产品个数，见图2-1-25,16,总比一个步距内的材料利用率要低，其原因是条料和带料有料头和料尾的损耗，此外用板料剪成条料还有料边的损耗。,外用板料剪成条料还有料边的损耗。,17,3）提高材料利用率的方法一类：是由冲裁件的形状特点所产生的结构废料；一类：是由于冲裁件之间以及冲裁件与条料侧边之间的搭边，以及料头、料尾和边角余料所产生的工艺废料。提高材料的利用率，主要从减少工艺废料着手。减少工艺废料的主要措施有：设计合理的排样方案，选择合适的板料规格和合理的剪板法（减少料头、料尾及边余料），利用料头、料尾和边角余料冲裁一些材料性能和料厚均相同的小件。,18,对一定形状的冲裁件，结构废料是不可避免的，但充分利用结构废料是可能的。当两个冲裁件的材料和厚度相同时，较小尺寸的冲裁件可以在较大冲裁件的废料中冲裁出来。这样，就使结构废料得到了充分利用。另外，在满足冲裁件使用要求的前提下，当取得冲裁件设计单位同意后，可通过改变冲裁件的结构形状来提高材料的利用率，如图2-1-26所示。,19,四、排样图排样图是排样设计最终的表达形式，通常应绘制在冲压工艺规程卡片上和冲裁模总装图的右上角。排样图的内容包括排样方式、冲件的冲裁方式、用侧刃定距时侧刃的形状与位置、材料利用率等。在排样图上应标注条料宽度B、条料长度L、板料厚度t、端距l、步距s、工件间搭边a1和侧搭边a、侧刃定距时侧刃的位置及断面尺寸等。如图2-1-27所示。在排样图上剖面线表示冲裁工位上的工序零件形状（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）还是级进冲裁见图（b）或复合冲裁:见图（c）。此外，采用斜排时，还应注明倾斜角度的大小。必要时，还可以用双点划线画出送料时定位元件的位置。如果对于纤维方向有要求的排样图，还应用箭头标识。,20,21,五、知识总结与运用排样是冲压模具设计的基础，它决定了凹模刃口在凹模面上的摆放方式，合理的排样将有利于提高材料的利用率和产品质量，优化模具结构，便于安全操作，提高生产效率。如图2-1-28所示的连接片，材料为20钢，料厚t=1.2mm,中批量生产。,22,综合分析得：1、在排样方式上采用有废料的直排比较合适；2、搭边值：见书48页查表2-17可知：工件间搭边：a1=1.5mm，侧面搭边；a=1.8mm，步距：SDa115+1.5=16.5mm，条料宽度：B0-(Dmax2a)0-=(45+1.82