模具设计与制造-模块一任务2

（1）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）。每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，如图1-10（a）中所示，每次只 冲一个零件的步距（A）的计算公式为： A = D + a1 （1-3）
（2）条料宽度
B = （D + 2a + 2Δ + b0）
（1-5）
（2）条料宽度
表1-10 条料与导料板之间的间隙b0 有侧压装置 条 料 宽 度 ≤100 ≤1 0.5 ＞100～200 0.6 ＞200～300 1.0 ≤100 5.0 ＞100 8.0
无侧压装置 材料厚度 t/mm
＞1～5
0.8
1.0
1.0
1．排样方法
（2）少废料排样法 少废料排样法如图1-10（b） 所示，是在冲裁件与冲裁件之 间或在冲裁件与条料侧边之间 留有搭边，而在冲裁件与条料 侧边或在冲裁件与冲裁件之间 无搭边存在，这种排样方法的 冲裁只沿着冲裁件的部分外轮 廓进行，材料利用率可达 70%～90%。
1．排样方法
（3）无废料排样法 无废料排样法如图1-10（c） 所示，是在冲裁件与冲裁件之间 以及冲裁件与条料侧边之间均无 搭边存在，这种排样方法的冲裁 件实际上是直接由切断条料获得 的，所以材料利用率可达85%～ 95%。图1-10（c）是步距为两 倍工件宽度的一模两件的无废料 排样法。
（2）条料宽度
① 当导料板之间有侧 压装置时或用手将条料紧 贴单边导料板（或两个单 边导料销）时，条料宽度 按下式计算（见图1-11）： B = （D + 2a + Δ） （1-4）
图1-11 有侧压装置时条料宽度的确定 1—导料板；2—凹模
（2）条料宽度
表1-9
条料下料宽度偏差表D/mm
条 料 宽 度
LB
4．排样图
排样图是排样设计最终的表达形式，是编制冲压工 艺与设计模具的重要工艺文件。一张完整的模具装配图 在其右上角应画出冲裁件图及排样图，在排样图上应标 注条料宽度及其公差、送料步距及搭边a、a1值，如图114所示。
4．排样图
图1-14 排样图
三．任务实施
1．排样方式的确定 设计级进模首先要设 计条料排样图。手柄采用 如图1-15所示的排样方法设 计成隔位冲压。
四．知识拓展
（2）使工人操作方便、安全，减轻工人的劳动强度。 条料在冲裁过程中翻动要少，在材料利用率相同或相近 时，应尽可能选条料宽、进距小的排样方法。它还可以 减少板料裁切次数，节省剪裁备料时间。 （3）使模具结构简单、模具寿命较高。 （4）排样应保证冲裁件的质量。对于弯曲件的落料， 在排样时还应考虑板料的纤维方向。
二、知识链接
1．排样方法 2．搭边 3．送料步距与条料宽度的计算 4．排样图
1．排样方法
冲裁件在条料上的布置方法称为排样。 根据材料经济利用的程度，排样方法可以分为以下3 种。 （1）有废料排样法 （2）少废料排样法 （3）无废料排样法
1．排样方法
（1）有废料排样法 有废料排样法如图1-10 （a）所示，是在冲裁件与 冲裁件之间以及冲裁件与 条料侧边之间都有工艺余 料（称搭边）存在，冲裁 是沿着冲裁件的封闭轮廓 进行的，所以冲裁件质量 较好、模具寿命较长，但 材料利用率较低。
2．搭边
（2）搭边的数值 搭边过大会浪费材料，搭边太小起不到上述应有的 作用。过小的搭边还可能被拉入凸模和凹模的间隙，使 模具容易磨损，甚至损坏模具刃口。 搭边的合理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。
2．搭边
搭边的合理数值主要决定于材料厚度、材料种类、 冲裁件的大小以及冲裁件的轮廓形状等。一般来说，板 料愈厚、材料愈软以及冲裁件尺寸愈大、形状愈复杂， 则搭边值a与a1也应愈大。 搭边的数值通常是由经验确定的，表1-8所列搭边 的数值（对低碳钢）即为经验数据之一。
任务2 冲裁工件的排样
知识点 ◎排样方法； ◎送料步距、条料宽度与材料利用率的计算。 技能点 ◎冲压制件排样方法和确定。
一．任务导入
1．任务要求 对图1-4所示的手柄进行合理的排样。
2．任务分析 在任务1中已确定手柄进行冲裁时采用级进模生产。 因此在排样时应考虑充分制件的结构特点并按级进模的 生产方法进行排样。
5.0
8.0
（2）条料宽度
纵裁（沿长边裁，也 就是沿辗制纤维方向裁） 和横裁（沿短边裁）两种 方法（见图1-13）。
图1-13 板料的纵裁与横裁
（3）材料利用率的计算
材料的利用率（η）通常是以一个步距内零件的实 际面积与所用毛坯面积的百分率来 表示： S1 S η = S ×100% = 1 ×100% （1-6） AB 0 条料（或整个板料）的总利用率ηo来表示： 2 ηo = nS×100% （1-7）
材料厚度t/mm ≤50 ≤1 ＞1～3 ＞3～4 ＞4～6 0.5 0.5 1.0 1.0 ＞50～100 0.5 1.0 1.0 1.0 ＞100～200 0.5 1.0 1.0 1.5 ＞200～400 1.0 1.0 1.5 2.0
（2）条料宽度
② 当条料在无侧压装置的导料板之间送料时，条料 宽度按下式计算（见图1-12）：
斜对排
有废料排样法
少废料、无废料排样
混合排
多行排
裁搭边
2．搭边
排样时，冲裁件与冲裁件之间（a1）以及冲裁件与 条料侧边之间（a）留下的工艺余料称为搭边，如图1-10 所示。 （1）搭边的作用 （2）搭边的数值
2．搭边
（1）搭边的作用 ① 起补偿条料的剪裁误差、送料步距误差及补偿由 于条料与导料板之间有间隙所造成的送料歪斜误差的作 用。若没有搭边，则可能发生工件缺角、缺边或尺寸超 差等废品。 ② 使凸、凹模刃口双边受力。由于搭边的存在，使 凸、凹模刃口沿整个封闭轮廓线冲裁，受力平衡，合理 间隙不易破坏，模具寿命与工作断面质量都能得到提高。 ③ 对于利用搭边拉条料的自动送料模具，搭边使条 料具有一定的刚度，以保证条料的连续送进。
图1-15 手柄排样图
三．任务实施
2．步距、条料宽度与材料利用率的计算
表1-11 条料的相关计算
项目分类 项 目 公 式 结 果 备 注
冲裁件面积A
条料宽度B 步距S 排样
A=[（162+82）p+95×（16+32）]/2
B=95+2×16+2×3.5+1 S=32+16+2×2.5
2782.14mm2
复习思考题
（1）什么叫材料的利用率？在冲裁工作中如何提高材料 的利用率？ （2）排样的方式有哪些？它们各有何优缺点？ （3）什么叫搭边？搭边的作用有哪些？搭边值的大小与 哪些因素有关？
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
2．搭边
对于其他材料，应将表中的数值乘以下列系数： 中碳钢： 0.9 高碳钢： 0.8 硬黄铜： 1～1.1 硬铝： 1～1.2 软黄铜、紫铜： 1.2 铝： 1.3～1.4 非金属（皮革、纸、纤维板等）： 1.5～2
3．送料步距与条料宽度的计算
（1）送料步距 （2）条料宽度 （3）材料利用率的计算
条料是由板料剪裁下料而得到的，为保证送料顺利， 剪裁时的公差带分布规定上偏差为零、下偏差为负值（Δ）。条料在模具上送进时一般都有导向，当使用导料板 导向而又无侧压装置时，在宽度方向也会产生送料误差。 条料宽度（B）的计算应保证在这两种误差的影响下，仍 能保证在冲裁件与条料侧边之间有一定的搭边值（a）。
135mm 53mm 查表得，最 小搭边值a = 3.5mm，a1 = 2.5mm；采用 无侧压装置， 条料与导料 板间间隙 Cmin=1mm。
一个步距的材 料利用率h
78%
四．知识拓展
排样原则如下。 （1）提高材料利用率η。对冲裁件来说，由于产量大、 冲压的生产率高，所以材料费用常会占冲件总成本的 60%以上。材料利用率是一项很重要的经济指标，要提 高材料利用率，就必须减少废料面积。冲裁过程中所产 生的废料可分为结构废料与工艺废料两种：结构废料是 由工件的形状决定的，而工艺废料则是由冲压方式与排 样方式所决定的，
1．排样方法
无论是采用有废料排样法或少废料、无废料的排样法， 根据冲裁件在条料上的不同布置方法，又有直排、斜排、 对排（直对排、斜对排）、混合排、多行排和裁搭边等 多种形式的排列方式，如表1-7所示，可以根据不同的冲 裁件形状加以选用。
表1-7
排样方式
有废料排样法
少废料、无废料排样
直排
斜排
直对排