1、1第 三 篇主講：陶福春主講：陶福春模具設(shè)計(jì)模具設(shè)計(jì)2第五節(jié) 沖裁排樣設(shè)計(jì)排樣排樣:第一章 沖裁工藝合理的排樣合理的排樣：沖裁件在條料、帶料或板料上的布置方法。排樣方案是模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的依據(jù)之一。提高材料利用率、降低成本，保證沖件質(zhì)量及模具壽命的有效措施。3第五節(jié) 沖裁排樣設(shè)計(jì)第一章 沖裁工藝一、材料的合理利用一個(gè)步距內(nèi)的材料利用率一個(gè)步距內(nèi)的材料利用率材料利用率：1材料利用率%100BSA沖裁件的實(shí)際面積與所用板料面積的百分比，它是衡量合理利用材料的經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)。4第一章 沖裁工藝一、材料的合理利用（續(xù)）一張板料一張板料( (或帶料、條料或帶料、條料) )上總的材料利用率上總的材料利用率1材料利

2、用率（續(xù)）總%1001LBnA總第五節(jié) 沖裁排樣設(shè)計(jì)5第一章 沖裁工藝一、材料的合理利用（續(xù)）1材料利用率（續(xù)）第五節(jié) 沖裁排樣設(shè)計(jì)板料的裁剪方法：6第五節(jié) 沖裁排樣設(shè)計(jì)沖裁所產(chǎn)生的廢料：一類(lèi)是結(jié)構(gòu)廢料結(jié)構(gòu)廢料；另一類(lèi)是工藝廢料工藝廢料。 第一章 沖裁工藝2提高材料利用率的方法一、材料的合理利用（續(xù)）7減少工藝廢料減少工藝廢料的有力措施是：第一章 沖裁工藝2提高材料利用率的方法(續(xù)）一、材料的合理利用（續(xù)）設(shè)計(jì)合理的排樣方案；選擇合適的板料規(guī)格和合理的裁板法（減少料頭、料尾和邊余料）；利用廢料作小零件（如表2.5.1中的混合排樣）等。利用結(jié)構(gòu)廢料利用結(jié)構(gòu)廢料的措施有： 當(dāng)材料和厚度相同時(shí)，在尺

3、寸允許的情況下，較小尺寸的沖件可在較大尺寸沖件的廢料中沖制出來(lái)。 在使用條件許可下，也可以改變零件的結(jié)構(gòu)形狀，提高材料利用率，如圖2.5.2所示。8第五節(jié) 沖裁排樣設(shè)計(jì)根據(jù)材料的合理利用情況，條料排樣方法可分為三種：第一章 沖裁工藝二、排樣方法1.有有廢料排樣（a）2.少少?gòu)U料排樣（b）3.無(wú)無(wú)廢料排樣（c、d）9第五節(jié) 沖裁排樣設(shè)計(jì)搭邊搭邊： 排樣時(shí)沖裁件之間以及沖裁件與條料側(cè)邊之間留下的工藝廢料。搭邊的作用：搭邊的作用： 一是補(bǔ)償定位誤差和剪板誤差，確保沖出合格零件； 二是增加條料剛度，方便條料送進(jìn)，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率； 搭邊還可以避免沖裁時(shí)條料邊緣的毛刺被拉人模具間隙，從而提高模具壽命。第一

4、章 沖裁工藝三、搭邊10第五節(jié) 沖裁排樣設(shè)計(jì)1影響搭邊值的因素第一章 沖裁工藝三、搭邊（1）材料的力學(xué)性能材料的力學(xué)性能 硬材料的搭邊值可小一些；軟材料、脆材料的搭邊值要大一些。（2）材料厚度材料厚度 材料越厚，搭邊值也越大。 （3）沖裁件的形狀與尺寸沖裁件的形狀與尺寸 零件外形越復(fù)雜，圓角半徑越小，搭邊值取大些。（4）送料及擋料方式送料及擋料方式 用手工送料，有側(cè)壓裝置的搭邊值可以小一些；用側(cè)刃定距比用擋料銷(xiāo)定距的搭邊小一些。（5）卸料方式卸料方式 彈性卸料比剛性卸料的搭邊小一些。 11第五節(jié) 沖裁排樣設(shè)計(jì)2搭邊值的確定第一章 沖裁工藝三、搭邊表2.5.2為最小搭邊值的經(jīng)驗(yàn)數(shù)表之一，供設(shè)計(jì)時(shí)

5、參考。121有側(cè)壓裝置時(shí)條料的寬度與導(dǎo)料板間距離第一章 沖裁工藝四、條料寬度與導(dǎo)料板間距離的計(jì)算條料寬度：0max0)2(aDB導(dǎo)料板間距離：CaDCBA2max132無(wú)側(cè)壓裝置時(shí)條料的寬度與導(dǎo)料板間距離第一章 沖裁工藝四、條料寬度與導(dǎo)料板間距離的計(jì)算條料寬度：導(dǎo)料板間距離：0max0)2(CaDBCaDZBA22max143用側(cè)刃定距時(shí)條料的寬度與導(dǎo)料板間距離第一章 沖裁工藝四、條料寬度與導(dǎo)料板間距離的計(jì)算條料寬度：導(dǎo)料板間距離：01max01max0)5 . 1()2(nbaLnbaLBCnbaLCBB1max5 . 1yaLB5 . 1max115第五節(jié) 沖裁排樣設(shè)計(jì) 一張完整的排樣圖應(yīng)

6、標(biāo)注條料寬度尺寸第一章 沖裁工藝五、排樣圖0B 、條料長(zhǎng)度L、板料厚度t 、端距l(xiāng)、步距S、工件間搭邊和側(cè)搭邊a。并習(xí)慣以剖面線表示沖壓位置。 16第一章 沖裁工藝零件形狀不同材料利用情況的對(duì)比零件形狀不同材料利用情況的對(duì)比17第一章 沖裁工藝18第六節(jié) 沖裁力和壓力中心的計(jì)算沖裁力沖裁力：沖裁過(guò)程中凸模對(duì)板料施加的壓力。第一章 沖裁工藝一、沖裁力的計(jì)算用普通平刃口模具沖裁時(shí)，沖裁力F一般按下式計(jì)算：bKLtF注： F沖裁力； L沖裁周邊長(zhǎng)度； t材料厚度；b 材料抗剪強(qiáng)度；K系數(shù)。一般取K1.3 19第六節(jié) 沖裁力和壓力中心的計(jì)算卸料力卸料力：第一章 沖裁工藝二、卸料力、推件力及頂件力的計(jì)算

7、推件力推件力：頂件力頂件力： 從凸模上卸下箍著的料所需要的力。 將梗塞在凹模內(nèi)的料順沖裁方向推出所需要的力。 逆沖裁方向?qū)⒘蠌陌寄?nèi)頂出所需要的力。 20第六節(jié) 沖裁力和壓力中心的計(jì)算卸料力卸料力第一章 沖裁工藝二、卸料力、推件力及頂件力的計(jì)算推件力推件力頂件力頂件力FKFXXFnKFTTFKFDD 卸料力、推件力、頂件力系數(shù)，見(jiàn)表2.6.1； n同時(shí)卡在凹模內(nèi)的沖裁件(或廢料)數(shù)。DTXKKK、thn 式中 h凹模洞口的直刃壁高度； t板料厚度。 式中21第六節(jié) 沖裁力和壓力中心的計(jì)算壓力機(jī)的公稱(chēng)壓力必須大于或等于各種沖壓工藝力的總和壓力機(jī)的公稱(chēng)壓力必須大于或等于各種沖壓工藝力的總和Fz第一

8、章 沖裁工藝三、壓力機(jī)公稱(chēng)壓力的確定采用彈性卸料裝置和下出料方式的沖裁模時(shí)：TXZFFFF采用彈性卸料裝置和上出料方式的沖裁模時(shí)：DXZFFFF采用剛性卸料裝置和下出料方式的沖裁模時(shí)：TZFFF22第六節(jié) 沖裁力和壓力中心的計(jì)算1階梯凸模沖裁第一章 沖裁工藝四、降低沖裁力的方法2斜刃沖裁 3加熱沖裁（紅沖）23第六節(jié) 沖裁力和壓力中心的計(jì)算模具的壓力中心模具的壓力中心：第一章 沖裁工藝五、沖模壓力中心的確定 為了保證壓力機(jī)和模具的正常工作，應(yīng)使模具的壓力中心與壓力機(jī)滑塊的中心線相重合重合。 沖壓力合力的作用點(diǎn)。 24第六節(jié) 沖裁力和壓力中心的計(jì)算第一章 沖裁工藝五、沖模壓力中心的確定（續(xù)）1簡(jiǎn)

9、單幾何圖形壓力中心的位置1）對(duì)稱(chēng)沖件的壓力中心，位于沖件輪廓圖形的幾何中心上。2）沖裁直線段時(shí)，其壓力中心位于直線段的中心。3）沖裁圓弧線段時(shí)，其壓力中心的位置，按下式計(jì)算： bRsRy/sin18025第六節(jié) 沖裁力和壓力中心的計(jì)算第一章 沖裁工藝五、沖模壓力中心的確定（續(xù)）2確定多凸模模具的壓力中心 確定多凸模模具的壓力中心，是將各凸模的壓力中心確定后，再計(jì)算模具的壓力中心。26第六節(jié) 沖裁力和壓力中心的計(jì)算第一章 沖裁工藝五、沖模壓力中心的確定（續(xù)） 復(fù)雜形狀零件模具壓力中心的計(jì)算原理與多凸模沖裁壓力中心的計(jì)算原理相同。3復(fù)雜形狀零件模具壓力中心的確定 除上述的解析法解析法外，還可以用作

10、圖法作圖法和懸掛法懸掛法。27第七節(jié) 沖裁的工藝設(shè)計(jì)沖裁工藝設(shè)計(jì)包括:沖裁件的工藝性沖裁件的工藝性和沖裁工藝方案確定沖裁工藝方案確定。第一章 沖裁工藝一、沖裁件的工藝性分析 沖裁件的工藝性是指沖裁件對(duì)沖裁工藝的適應(yīng)性對(duì)沖裁工藝的適應(yīng)性。 沖裁工藝性好沖裁工藝性好是指能用普通沖裁方法，在模具壽命和生產(chǎn)率較高、成本較低的條件下得到質(zhì)量合格的沖裁件。 28第七節(jié) 沖裁的工藝設(shè)計(jì)第一章 沖裁工藝一、沖裁件的工藝性分析1沖裁件的結(jié)構(gòu)工藝性 （1） 沖裁件的形狀（2） 沖裁件內(nèi)形及外形的轉(zhuǎn)角29第一章 沖裁工藝一、沖裁件的工藝性分析（3） 沖裁件上凸出的懸臂和凹槽（4） 沖裁件的孔邊距與孔間距（5） 在彎

11、曲件或拉深件上沖孔時(shí)1沖裁件的結(jié)構(gòu)工藝性（續(xù)）30第一章 沖裁工藝一、沖裁件的工藝性分析1沖裁件的結(jié)構(gòu)工藝性（續(xù)）（6） 沖孔時(shí)，因受凸模強(qiáng)度的限制，孔的尺寸不應(yīng)太小，否則凸模易折斷或壓彎。 用無(wú)導(dǎo)向凸模和有導(dǎo)向的凸模所能沖制的最小尺寸，分別見(jiàn)表2.7.2和表2.7.3。 第七節(jié) 沖裁的工藝設(shè)計(jì)31第一章 沖裁工藝一、沖裁件的工藝性分析2沖裁件的尺寸精度和表面粗糙度沖裁件的精度一般可分為精密級(jí)與經(jīng)濟(jì)級(jí)經(jīng)濟(jì)級(jí)兩類(lèi)。（1） 沖裁件的經(jīng)濟(jì)公差等級(jí)不高于IT11級(jí)，一般要求落料件公差等級(jí)最好低于IT10級(jí)，沖孔件最好低于IT9級(jí)。 （2） 沖裁件的斷面粗糙度與材料塑性、材料厚度、沖裁模間隙、刃口銳鈍以

12、及沖模結(jié)構(gòu)等有關(guān)。當(dāng)沖裁厚度為2mm以下的金屬板料時(shí)，其斷面粗糙度Ra一般可達(dá)12.53.2m。 第七節(jié) 沖裁的工藝設(shè)計(jì)32第一章 沖裁工藝一、沖裁件的工藝性分析3沖裁件尺寸標(biāo)注 沖裁件尺寸的基準(zhǔn)應(yīng)盡可能與其沖壓時(shí)定位基準(zhǔn)重合基準(zhǔn)重合，并選擇在沖裁過(guò)程中基本上下不變動(dòng)不變動(dòng)的面或線上的面或線上。 第七節(jié) 沖裁的工藝設(shè)計(jì)33第七節(jié) 沖裁的工藝設(shè)計(jì)1沖裁工序的組合第一章 沖裁工藝二、沖裁工藝方案的確定（1）根據(jù)生產(chǎn)批量生產(chǎn)批量來(lái)確定 （2）根據(jù)沖裁件尺寸和精度等級(jí)尺寸和精度等級(jí)來(lái)確定（3）根據(jù)對(duì)沖裁件尺寸形狀形狀的適應(yīng)性來(lái)確定（4）根據(jù)模具制造安裝調(diào)整安裝調(diào)整的難易和成本成本的高低來(lái)確定（5）根據(jù)操作操作是否方便與安全來(lái)確定34第七節(jié) 沖裁的工藝設(shè)計(jì)2、沖裁順序的安排第一章 沖裁工藝二、沖裁工藝方案的確定（1）級(jí)進(jìn)級(jí)進(jìn)沖裁順序的安排1）先沖孔或沖缺口，最后落料或切斷，將沖裁件與條料分離。 2）采用定距側(cè)刃時(shí)，定距側(cè)刃切邊工序安排與首次