冲压模具讲座 第三章 排样设计

发布日期:[08-01-15 14:33:40] 浏览人次:[]

第三章 排样设计

第一节概述

排样,顾名思义,就是图样的排列。在多工位级进模设计中,排样的目的旨在确定从毛坯材料转变为产品零件的工序过程。

虽然级进模设计的最终结果是模具结构和相关的零件,但在开展具体的模具设计之前,必须确定如下问题:

1) 产品零件的毛坯如何从条料上截取?

2) 构成产品零件的级进冲压工序有哪些?

3) 各工序如何组合?如何排序?

这些内容的确定就是排样的任务。因此,排样是级进模设计的重要依据,是决定级进模优劣的主要因素之一。

按照排样所解决的问题及设计过程中所处的阶段,级进模设计中的排样可分为三类,即毛坯排样,冲切刃口设计和工序排样。

毛坯排样用于确定毛坯在条料上的截取方位和相邻毛坯之间的关系。

在级进冲压加工过程中,零件复杂的几何外形往往被分解为简单几何要素的组合,这部分工作称为冲切刃口设计。

工序排样确定模具有多少工位组成、每个工位的具体加工工序等。

 

第二节毛坯排样

毛坯排样方案对材料的利用率、冲压加工的工艺性以及模具的结构和寿命等有着显著的影响。具统计,在冲压件的成本中,材料费所占比例在60%以上。因此,合理排样对提高材料利用率、降低产品成本有着重要意义。

一 毛坯排样

1. 毛坯排样方案

毛坯在板料上可截取的方位很多,这就决定了毛坯排样方案的多样性。典型的毛坯排样方案及特征如表3-1所示。

根据排样时是否产生废料,毛坯排样可以分为有废料排样和无废料排样。冲裁时的废料可分为工艺废料和设计废料。工艺废料指工件之间和工件与条料之间的搭边材料定位孔和不可避免的料头与料尾所产生的废料。设计废料指由于产品形状的需要,如孔的存在而产生的废料。无废料排样由于无搭边或少搭边,材料利用率高,但要注意:

1) 存在有侧向力,影响模具精度和寿命。

2) 前后产品的毛刺方向不一致。

3) 相邻产品的临接线是共用的,若定位不准,容易产生多切少切问题。

2.毛坯排样原则

1) 材料利用率要尽量高。

2) 满足产品零件冲裁及后序工序的要求,诸如:

1°纤维方向和毛刺方向的要求;

2°便于完成后续加工工序;

3°生产率要高,便于操作;

4°安全性要好。

表3-1 典型毛坯排样方案比较

排样方案

图例

适用范围

单排

适用于形状简单的产品

斜排

受产品形状限制,适用范围窄

对排

需将条料倒过来冲,效率不高,对特定形状材料利用率高

无废料

排样

数量多、形状单一的产品,材料利用率高,模具费用高

多排

产品精度差,毛刺方向不一致

混合排样

二 搭边

搭边是指排样时毛坯外形与条料侧边及相邻毛坯外形之间设置的工艺余料。搭边的作用是保证毛坯从条料上分离,补偿由于定位误差使条料在送进过程中产生的偏移所需的工艺余料。搭边分侧搭边和中心搭边。搭边的基本要求是要有足够的强度,而搭边的强度主要由搭边宽度决定。

搭边宽度是排样时的重要工艺参数。搭边宽度的选取需考虑的因素:

1)材料利用率 2)凸模强度 3)条料的刚性 4)产品的品质

搭边值过小,冲裁时容易翘曲或被拉段,增大冲裁件的毛刺。

三 步距

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