【《某端盖冲压模具设计中的冲裁排样设计案例分析》2000字】

某端盖冲压模具设计中的冲裁排样设计案例分析排样的方法及排样图一、排样的方法在所有的冲压件生产成本中，材料的总成本约占到了总成本的60%以上。这就是为什么对冲压和制造过程的模具使用材料的经济考虑非常重要的原因。在给定板料上冲压制件的排列方法称为排样。如果在布局上存在不合理之处，不必须的材料浪费必然会出现。而板料的使用效率是计量其是否经济的重要指标。产生较少的废料来实现节约材料可以提高材料的利用率。废料通常被划分为以下两种类型:工艺废料和建筑物结构性废料。【1】搭边和余料统一归类为工艺废材。它与对排样和冲压进行相应的工况设定。制件设置一个规定的形状从而产生不同的结构性废料，并且此通常不会改变。因此，只有合理设计排样方法，并尽可能减少工艺废料的面积，才能使型材的使用效率达到提高，从而在材料成本上实现节省。排样的合理性影响材料的使用是否符合经济性的原则。工件布局的合理性定下了材料的施用是否经济化，并且还可能干扰断面的质量同表面质量同模具的结构设计同模具的寿命，生产率和模具价钱，生产价钱等。因此，排样时应定下参考以下几项设计原则:（一）材料的使用率必须被纳入考量，如果变化部分结构不会太大影响效率。可以调整盒型端盖的设计；（二）为了使操作更容易和更安全的操作而设计排样；（三）模具结构在设计时可能简单，以延长模具寿命；二、排样方法分析根据对材料的合理使用情况，条料合理地进行排样的处理方法大致可以划分为以下三种:1.有废料排样方法沿着主要冲件的全部形状进行冲裁。通过该方法加工出的制件的质量和端面的质量较高，并且模具的寿命也得到改善。但是，材料利用率较低。2.少废料排样方法沿着模具冲件的部分直接进行模具外形上的直接切断或者是冲裁。这种类型的布局是在生产过程中沿零件外部轮廓的一部分冲裁而成的，材料利用率可以飚至70%到90%。少废料排样法应用于差精度零件，但本次设计盒型端盖需要表面精度。3.无废料排样方法沿着直线或曲线切断条料来获得制件。实际上，制件是通过切割板料直接获得的，与少废料排样相比，材料的使用率可以提高5%~15%。施用较少废料和不存在废料排样，板材可荣获最高的利用率。方便于一次成型几多零件，还可以便捷模具的结构。但是，这二种方法并不获得强烈使用。经分析，该零件的形状特点大致为台阶状盒型件。再分析制件的精度要求，在此考虑有废料排样方法。冲裁中，冲件尺寸完全由凸模来决定，且选用有废料排样方法所冲出的制件相比另外两种方法精度高，模具寿命也相对较长。排样的计算（一）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称为搭边，搭边有两个作用:一是;二是[1]。1.搭边值的作用（1）补偿了定位误差和剪板误差，确保冲出合格零件；（2）可以增加料条刚度，方便料条送进，提高劳动生产率；查表3-1，确定了排样的最小工艺搭边值a。料条厚度t=0.5mm，采用手动送料。结合本次设计中排样图的布置方式最终选取侧搭边值a=3mm。表3-1最小工艺搭边值（单位：mm）（二）送料步距的计算送料步距也叫做送料长度，是每次向模具里运输限定长度的条料，这个限定的长度就叫做送料步距。单次送料步距s的计算公式为s=D+a1（3-1）式中D：径向于送料方向的冲件长度；a1：每个冲件之间的距离。由于排样图中设计有定位孔，所以送料步距可以确定为D=70mm，a1=0故s=D=70mm。（三）条料宽度在根据排样方案及其搭边数值确定之后，我们就可以决定条材料的宽度，以及材料条与导向板之间的距离，在排样中，我们已经确定是用侧刃来实现定距，这样料条宽度应依照公式（3-3）来计算：B=l+2a+nb1（mm）(3-其中：n为已经确定的侧刃的数目b1为确定的侧刃的故条料宽度B=80+2=82mm表3-2导料板相对条料之间的最小的间隙Z表3-3条料宽度偏差△（四）材料利用率的计算材料的利用率可以依托下式进行运算：η=nABL×100%(3式中：η为选定的2000mm*1000mm条料的利用率n为选定的2000mm*1000mm条料所能成型的制件的总数A为一个制件的面积，可由AutoCAD软件计算来获得L为条料的长度，在此处为2000mmB为条料的宽度，在此处为1000mm该冲裁件面积由AutoCAD软件计算所得A=1940（mm2）确定排样方案1.方案一如图3-1所示，排样方法为直排，根据制件的展开可获得制件长度是80mm，加上侧刃(之前定为2mm)所需的宽度，通过式（3-2）运算得到料条宽度为82mm，另通过式（3-3）得到此方案的材料利用率是32.6%。图3-1排样方案图1经过分析，发现这样的排样尽管可以降低级进模具的制造成本，但大批量生产很难实现，是否使用需要再斟酌。2.方案二如图3-2所示，排样方法也为单排，根据制件的展开可获得制件长度是75mm，加上侧刃(之前定为2mm)所需的宽度，通过式（3-2）运算得到料条宽度为77mm，另通过式（3-3）得到此方案的材料利用率是32.5%。图3-2排样方案图2其缺点同方案一，难以保证大批量生产。3.方案三正如图3-3所示，排样方法为直排，但各个工件参差排列