冲裁件的排样

c.材料厚度的影響:板料較厚時應取大值.
d.送進方式及擋料方式的影響:用手工送料,有側壓裝置的.搭邊值可以取小些.自動送料搭邊值應取大些.
總之,合理搭邊值的選擇應在保証工件質量的前提下,越小越省料,表3為由經驗確定的最小搭邊數值,供設計時參考.
7.條料寬度的確定.
在排樣方式和搭邊值確定之后就可以確定條料的寬度.條料寬度與排樣方式有關.其計算公式如下:
表2零件形狀與經濟排樣方式
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
Ⅳ
Ⅴ
Ⅵ
Ⅶ
Ⅶ
Ⅷ
方形
梯形
三角形
圓形及多邊形
半圓及出字形
橢圓及盤形
十字形
丁字形
角尺形
直排
單行直排
多行直排
斜排
對頭直排
對關斜排
6.搭邊
排樣時工件與工件之間,工件與條料邊緣之間留下的餘料叫搭邊.
搭邊雖然在沖裁過程中最后形成廢料,但在工藝上卻有很大作用.沖裁時,搭邊可以補償定位誤差,保証沖裁精度;搭邊還可以使沖裁后的條料具有一定的剛度.便於條料送進.搭邊值要合理確定,搭邊過大,使材料利用率低,卸料力增加;搭邊過小,在沖裁過程中可能被拉斷,使工件毛刺增大.嚴重時還會被拉入凸凹模間隙中損壞沖模刃口.
由上述比較可知,節省材料的途徑不僅要解決工件在條料上的合理布置問題,必要時可以與產品設計部門聯系,提出修改工件形狀及結構的方案和意見.
沖裁零件外形的分類
沖裁零件按其外形可分成方形,梯形,三角形,圓及多邊形,半圓及山字形,橢圓及盤形,十字形,丁字形及角尺形等九種.
5.排樣方法
沖裁件的排樣方法主要有三種:
搭邊值的大小與下列因素有關:
(1).材料機械性能的影響:硬材料的搭邊值可以取小些.軟材料,脆性材料的搭邊值要取大些.

＼ 冲 形 件 状
方形 梯形 三角形 圆
半圆及 椭圆及
山字形 盘行
十字形 Ｔ 形 角尺行 字
排样类型 ＼
直 口 排 ＿ 单直 行排
多行直排
¨ ｖ △ 取 △
材 料 ：０ 料 厚 ：．ｒ ２Ｆ ０３ｎ ｍ 排样工艺分析 ： 当一 冲裁件在进行 多工位 级进 冲压时 ， 孔到边缘的距离 比较小 ， 若 而孑 的精 度又比较高时 ， Ｌ 排样应考虑先冲外形 ， 再在导正销导正的情况 下 冲孔 ， 以避免先 冲孔 ， 落料 时 ， 后 造成孔 的变形 ， 达不 到孔的精 度要 求。 当所 冲的孔与孔之 间或孔与外形 之间有形位公 差要求时 ， 般应 一 考虑在 同一工位 中成 形。对 一些细长孔 ， 可采用增加工位数 ， 分次裁切 出细长孔 ， 这样有利于排除废料和增加凸模强度。 若采 用对带料边缘 的裁切工艺 ， 由于凸模 断面的几何形状 比较简 单， 且废料没有被 型孔完全包容 ， 时 ， 此 可能造 成随着模 具的开启 ， 废料 将随凸模带 出型孔 。废 料的回升将会对正 常的冲压造成障碍。因此在 设计型孔 形状 时 ， 可考虑在周边有 意做一些小 的凸起 和凹陷， 防止废料 的窜动 。
浅析 如何合理 安排 冲裁 件的排柱方案
天 津塘 沽 华 洋阀 门有 限公 司 韩 盈
［ 摘 要］ 样方案对材料利 用率 、 排 冲裁件质量 、 生产率、 生产成本和模具结构形式都有重要 影响 。在 不影响零件性能的前提 下 ， 应合
理设计零件外形及排样 ， 高材料利用率。 提 ［ 关键词 ］ 排样 中裁件 方案 合 理
斜牌
对排 头 直
对头斜排
曾 ＂ Ｔ ● 上Ｌ Ｔ１
直 排 图
对 于形状复杂的 冲件 ， 剪 ３～５ 可 个纸样 ， 然后摆 出各种方案 ， 最后 确定合理方案 。 ３确定排样方案的原则 ． 主要原则 ： 耗材最低 ， 生产率最高条件下 ， 能满足技术要求 。 次要原则 ： 作方便 ， 操 模具结 构简单 ， 寿命 长 ， 生产条 件 ， 原材料供

4.1 排样设计与计算4.1.1 选择排样方法排样是指冲裁零件在条料、带料或板料上布置的方法。

合理有效的排样有利于保证在最低的材料消耗和高生产率的条件下，得到符合设计技术要求的工件。

在冲压生产过程中，保证很低的废料百分率是现代冲压生产重要的技术指标之一。

合理利用材料是降低成本的有效措施，尤其在大批量生产中，冲压件的年产量达数十万件，甚至数百万件，材料合理利用的经济效益更为突出。

保证在最低的材料消耗和最高的劳动生产率的条件下得到符合技术要求的零件，同时要考虑方便生产操作、冲模结构简单、寿命长以及车间生产条件和原材料供应等情况，以选择较为合理的排样方案。

根据材料的合理利用情况，条料排样方法可以分为以下三种：（一）有废料排样：冲件与冲件之间、冲件与条料之间都存在搭边废料，冲件尺寸完全由冲模来保证，因此精度高，模具寿命也高，但材料利用率低。

（二）少废料排样：只在冲件与冲件之间或冲件与条料之间留有搭边值，因受剪裁条料质量和定位误差的影响，其冲件质量稍差，同时边缘毛刺被凹模带入间隙也影响模具寿命，但材料利用率高，冲模结构简单。

（三）无废料排样：冲件与冲件之间或冲件与条料之间均无搭边，沿直线或曲线切断条料而获得冲件。

冲件的质量较差，模具寿命较短，但材料利用率高。

采用少、无废料的排样可以简化冲裁模结构，减小冲裁力，提高材料利用率。

但是，因条料本身的公差以及条料导向与定位所产生的误差影响，冲裁件公差等级低。

同时，由于模具单边受力，不但会加剧模具磨损，降低模具寿命，而且也直接影响冲裁件的断面质量。

综上分析，并考虑冲裁零件的形状、尺寸、材料，选取有废料排样。

4.1.2 确定搭边值搭边就是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。

搭边的作用一是补偿定位误差和剪板误差，确保冲出合格零件；二是增加条料刚度，方便条料送进，提高劳动生产率；同时，搭边还可以避免冲裁时条料边缘的毛刺被拉入模具间隙，从而提高模具寿命。

（b）无侧压装置
（c）侧刃定距
条料宽度的计算
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-△＝(Dmax＋2a) 0-△ 导料板间距:B0＝B＋Z＝ Dmax＋ 2a＋Z Dmax：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 ； Δ：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。
硬材料搭边值可少一些，软材料、脆材料搭 边值应大一些。 ②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。 ③材料厚度 厚材料的搭边值应大一些。 ④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。 ⑤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 ①查表法、②经验法
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-△＝(Dmax＋2a＋Z) 0-△ 导料板间距离: B0＝B＋Z＝ Dmax＋ 2a＋2Z
3）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-△＝(Dmax＋2a＋nb1) 0-△ 导料板间距离: Bˊ＝B＋Z＝ Dmax＋ 2a＋ nb1 ＋Z B1ˊ＝B＋Z＝ Dmax＋ 2a＋ y
②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。
③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。

工件间a1
侧面a
工件间a1
侧面a
0.25以下
0.25～0.5 0.5～0.8 0.8～1.2
8
1.8
1.2 1.0 0.8
2.0
1.5 1.2 1.0
2.2
1.8 1.5 1.2
2.5
2.0 1.8 1.5
2.8
2.2 1.8 1.5
3.0
2.5 2.0 1.8
表2.5.4 条料宽度偏差Δ
材料厚度t 条料宽度B ～0.5 ～20 ＞20～30 ＞30～50 0.05 0.08 0.10 ＞0.5～1 0.08 0.10 0.15 ＞1～2 0.10 0.15 0.20
冲裁排样设计
垫圈的生产过程
剪板机
冲床
冲床
落料
1
排样：冲裁件在条料、带料或板料上的布置方法。
不同的排样方式不仅影响材料利用率（直接影响零件成本）， 而且还对工件质量、模具寿命等有直接影响。
2
圆形零件的排样法：
虽然多排材料利用率很高，但模具尺寸大，结构要复杂的多， 模具成本也就要高很多。
3
垫圈落料的单排排样
5
板料的送料方式
有侧压装置的送料方式 ：
板料宽度B-Δ=（Dmax+2a）-Δ 式中Δ——条料宽度的单向偏差，查教材表2.5.4 。
6
结
束
7
表2.5.2 最小搭边值
材料厚度 圆形或圆角r＞2t的工 t 件 矩形件边长L＜ 50mm 矩形件边长L≥50mm 或圆角2.5.5 导料板与条料之间的最小间隙Cmin
材料厚度t 无侧压装置 有侧压装置
条料宽度B
100以下 ～0.5 0.5 100～200 0.5 200～300 1

冲压过程同时存在卸料力、推件力、顶件力，则 总冲压力为：
冲 F总＝F + F卸 + F推 + F顶 压 力 采用弹性卸料装置和下出料方式时： 及 F总＝F + F卸 + F推 压 F推 力 采用弹性卸料装置 中 和上出料方式时： 心 F总＝F + F卸 + F顶 F顶 计 算4 采用刚性卸料装置和下出料方式时：
冲 裁 件 的 排 样 7
B [ Dmax 2(a ) Z ]
0
导料板之间距离A:
A BZ
3. 模 具 有 侧 刃
条料宽度B: B ( Dmax 2a 2b) 0 导料板之间距离A: 之
'
A BZ
A ( Dmax 2a ) y
废料的分类
冲 裁 件 的 工 艺 性 3
2.冲裁件内形及外形的转角处，避 免尖角，应采用圆弧过渡。
3. 在弯曲件或拉深件上
冲孔时，孔边与制件直壁
应保持一定的距离。
3.6.2冲裁件的结构形状和尺寸精度（续）
4.冲裁件的孔间距与孔边距不能太小。 冲 裁 件 的 工 艺 性 4
5. 冲裁件上应避 免有凸出的悬臂 和凹槽。
3.影响搭边值的因素有哪些？
思 4.确定条料宽度有几种情况？它们分别时 考 什么？ 题
5.提高材料利用率的有什么方法？ 6.什么是步距？ 7.一张完整的排样图应表达哪些信息？
冲裁时冲压设备的选择
冲 压 力 及 压 力 中 心 计 算4
压力机的公称压力必须大于或等于冲裁工 F 艺力的总和 F总 ： F 压力机≥ F总
冲裁
一般情况：F 压力机＝ 1.3F总
如果冲裁过程同时存在
F推

1）直排法：适用于外形为方、矩形制件。
2）斜排法：适用于椭圆形、T形、L形、S形制件。
3）直对排法：适用于梯形、三角形、半圆形、T 形、Ш形、Ц 形制件。
4）混合排法：适用于材料、厚度相同的两种以 上不同形状制件的套排。
5）多行排法：适用于大批量生产中尺寸不大 的圆形、六角形、方形、矩形等制件。
三、搭边
1、概念 搭边：指冲裁时制件与制件之间、制件与条料 边缘之间的工艺余料。 2）作用 （1）能够补偿条料的剪裁误差、送料步距误差 以及条料与导料板之间有间隙所造成的送料歪 斜误差的作用。 （2）使凸凹模刃口受力均匀，能起到保护模具 的作用。 （3）能保持条料具有一定的刚性，便于送料。
2、搭边数值 合理的搭边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。 搭边值见书P60、61，表3-10
D— 冲裁件垂直于送料方向
的最大尺寸；
a1 — 冲裁件与条料侧边的搭边值； Δ ——条料的宽度公差；
2）当导料板之间无侧压装置时
B=(D+2a1+2Δ +b0 )-Δ b0 — 条料与导料板之间间隙， 见表3-12 3）采用侧刃 B=(D+1.5a1+nF) –Δ n — 侧刃数； F — 侧刃裁切宽度； 3、材料利用率
第六节
一、排样原则
冲裁工件的排样
本节主要内容：掌握排样方法
1、排样：指冲裁件在板料、带料或条料上的布 置方式。与零件形状有关。 2、排样原则 1）提高材料利用率；（材料费用通常会占冲件 总成本的60%） 2）使工人操作安全，减轻工人的劳动强度；
3）使模具结构简单，模具寿命较高；
4）排样应保证冲裁件质量。对于弯曲件的落料， 在排样时还应考虑到材料的纤维方向。 工件图 板料规程： 1420mm×710mm

济 效 益 也 相 当 可 观 ． 此 ， 料 的 经 济 利 用 是 冲 压 生 因 材 产 中 的 一 个 重 要 问题 。
两 个 阶段 ： 件 图 形 多 边 形 化 和零 件 图 形 放 大 技 术 零 （ ） 件 图形 多边 形化 １零 任 何 一 个 二 维 零 件 图
形 都 是 由 封 闭 轮 廓 组 成 ， 一 个 封 闭 的 轮 廓 可 能 是 每 圆 ． 可 能 由 直 线 和 圆 弧 组 成 （ 然 ， 可 能 包 含 高 也 当 也 次 曲 线 ， 们 将 高 次 曲 线 用 直 线 或 圆 、 弧 来 拟 合 ）． 我 圆 ． 因 此 ． 件 图 形 多 边 形 化 就 是 把 零 件 图 形 的 任 意 外 零 轮廓进行 离散 化后用 多 边形来 拟合 。 （ ） 件 图形 放 走 ２零 在 冲 压 零 件 排 样 优 化 设 计
料 浪 费 最 少
一
过程 中， 了考虑 工件 间搭边 ， 为 目前 各 排 样 系 统 都 将 原 始 零 件 图 形 沿 外 方 向 等 距 放 大 半 个 工 件 问 搭 边
值 。
假 定 采 用 的 零 件 图 形 都 是 预 处 理 好 的 零 件 图
、
优化排样
形 。 形 多 边 形 化 后 ， 需 要 计 算 不 同 角 度 时 多 边 形 图 仅 顶 点 处 的 宽 度 ， 可 求 得 排 样 步 距 。 压 生 产 一 般 以 即 冲
Ａｂ ｔ ａ ｔ Ｔ ｅ ａｇ ｒｔｍ ｆ ｐ ｉ ｌＬｙ ｕ ｆｓ ｇｅ—ｓ ａ ｅ Ｌｋ ｎ ａ ｅ ｄ ｗ ｒ ｅ ． ｓｒ ｃ ： ｈ ｌｏ ｉ ｈ ｏ ｔ ｏ ｍａ ａ ｏ ｔ ｉ ｌ ０ ｎ ｈ ｐ ｄ ｂ ａ ｉ ｇ ｈ ｓ ｂ ｅ ｏ ｋ ｄ

普通冲裁件的断面情况：
普通冲裁变形所得到的冲裁件端面常带有一定的锥度，并且 都有明显的区域特征，不同的是各区域的大小占整个断面的比例 不一样。 光亮带 产生于塑性变 圆角带
发生在弹性变形后 期和塑性变形初期， 由金属的弯曲和拉伸 而形成。其大小与材 质有关。
形阶段，断面主 要受剪应力和压 应力作用。断面 平整、光滑。通 常占整个区域的 1/2~1/3，与材质 有关。
第二章 冲裁工艺及冲裁模设计
普通冲裁原理

冲裁间隙 冲裁模刃口尺寸的计算（重点） 冲裁件的排样（重点） 冲压工艺力（重点） 压力中心的计算（重点） 冲裁件的工艺性 冲裁模的基本形式及特点 冲裁模主要零、部件结构和设计（重点） 冷冲模的设计程序（重点）
2.1 普通冲裁的基本原理
冲模刃口尺寸、制造公差的大小主要取决于 冲裁件的形状和精度。
刃口尺寸的计算方法
冲模刃口 尺寸公差带 分析图
1. 凸、凹模分开加工时的刃口计算
δd＋δp≤Zmax－Zmin 运用该方法必须使模具的制造公差与间隙满足 或 δp＝ 0.4（Zmax－Zmin） δd＝ 0.6（Zmax－Zmin）
根据刃口尺寸的计算原则，分开加工时凸、凹模刃口尺寸 的计算公式如下：
推件力Pd： Pd = KdP
冲压工艺力的计算：
（它是选取压力机吨位的主要依据，具体计算要考虑模具的结构型式） 采用刚性卸料自然漏料方式：Pz≥P+Pt = P +nKtP 采用刚性打料、弹性卸料的倒装结构方式：Pz≥P + Px = P + KxP 采用弹性卸料和弹性顶料方式：Pz≥P + Px + Pd = P + KxP + KdP 采用弹性卸料自然漏料方式：Pz≥P + Px + Pd = P + KxP + nKdP （选择压力机时，压力机的公称压力N必须大于或等于Px）

每条条料的长度为1420，可冲出工件数目为：（1420－2）÷42＝33（件），余
34mm的料尾。
所以：钢板整体材料利用率为： NA 100% 14 331257 100% 57.6%
BS
1420 710
3、废料多少的排样方式
根据材料的利用情况，排样方式分为： 有废排样、少废排样、无废排样。
故条料宽度： B0 (D 2a)0
D ——制件尺寸 a ——条料搭边 △——裁板误差
导料板内不带侧压装置
B0 (D 2a e)0
导料板之间的距离为： A B e
冲压工艺与模具设计
冲压工艺与模具设计
条料宽度的单向极限偏差Δ
条料与导料板间隙ｅ（单位：mm）
冲压工艺与模具设计
（2）侧刃定位时条料宽度 侧刃一般用于级进冲压，常与导正销配合使用。
B0 (L 2a'nb)0 (L 1.5a nb)0
a' 0.75a
冲压工艺与模具设计
10、排样图的绘制
一张完整的排样图应标注条料宽度尺寸、步距S、工件间搭边和侧搭边。 排样图通常画在总装配图右上角 。一般使用二维CAD或三维软件绘制。
单工序冲压排样图 复合冲压排样图
级进冲压排样图
冲压工艺与模具设计
有时可用下式简便估算冲裁力： F Lt b
冲压工艺与模具设计
例题2：冲制如图所示工件，已知材料为Q235，抗剪切强度为310MPa，板料厚度为
2mm。采用平刃口模具冲裁，试分别计算两种排样方式下所需的冲裁力。
解：1）有废料排样时，沿工件的整体轮廓进行冲裁。
L 40 20 2 (40 20) (35 20) 10 161.4mm
冲压工艺与模具设计
6、减少排样废料，提高材料利用率的方法

排样与搭边冲裁件在条料上的布置方法叫排样！排样的原则是：使模具结构简单，材料利用率高，工件质量好，效率高，操作方便。

排样一般的形式有；直排（一般形状简单的），斜排（L型或其他复杂形状的工件），直对排（T型或凹型工件），斜对排（T型工件），混合排（两种工件，材料和厚度要一致）多行排（用在小工件上），裁搭边（大批量，小而窄的工件）。

另外要注意的事项：1、注意片纹方向（一般扎制方向要垂直于纤维方向）以防止工件的弯曲开列2、如果材料的宽度就是工件尺寸时，那下料尺寸精度就是工件所能达到的尺寸精度（剪板精度）3、如手工送料，那长度不要超过1.5M，（一般是板料宽度）4、如果有废料，则尽量保留完整的废料搭边：在条料上冲裁时，工件之间或工件与材料边上的余料叫搭边（连续模可以1.25（主要用来补偿送料误差）一般1.5—3MM，—1.5倍料厚）工序件的携带方式：连续模一般采用先冲孔再落料的排序方式，落料前工件四周和料带是相连的1、成型件的连接有压合连接，实体连接，和通过连接桥连接三种2、工序安排的原则是，把保证工件质量和模具的使用寿命两个要素放在首位3、尽量采用简单的凸、凹模或机构。

哪怕适当增加模具步数3、尽量使压力中心处于模板的中部，（各冲裁与成型步骤要合理，尽量对称）4、对于纯冲裁的排样，要先冲孔，后切边，最后分离。

对于有冲裁和弯曲的，要先冲孔，再切掉弯曲部位的废料，最后再弯曲。

对于有拉深和弯曲的排样，要先拉深后修边，最后弯曲。

以避免材料流动引起的变形5、弯曲件在每个工序的变形程度不要太大，（可以分几次弯）对于不对称的弯曲部分要加防滑装置（尽量避免这种情况）6、有成型的要先成型，相对位置尺寸要求严的要在一个工位一次冲出，废料如果到最后是相连的，要做切废料刀把废料切断排样一旦确定：1、模具的工位数及各工位的作业内容就确定了，冲制顺序也定了2、工件排列的样式和方位就定了，材料利用率也定了3、模具的步距、精度及定距方式也定了，模具的精度就确定了4、条料宽度，供料方式，条料纤维方式，及送料方式就定了，模具的自动化程度就定了5、确定了模具的基本结构，整个模具的复杂程度也定了所以画展开图和排样是设计五金模具的关键。

ｆ 一
图 １ 废料分类
１ ．结构废 料 ２ ．工艺 废料
是有 废料排样 法 ：如 图 ４ 所 示 ，沿 制件 的全 部 ａ
有 ３ ％；如图 ２ 所示 的排样方式 ，材料 的利用率超 过 ８ ｂ
７ ％ 。由此可 见 ，合理 排样 对 节约 材料 所 起 的重 要 作 ０
用。
环形轮廓 冲裁 ，在制件之问及制件与条料侧 边之 间都有
少工艺废料 ，才能提高材料 的利用率。
由于钢 材 工 厂 提 供
（ ）提高材料的利用率 （ １ 在不影响制件使用性 能的
前提下 ，还 可适 当改变制件的形状 ） 。
给我 们 的板 料 或 卷 料 ， 其长 度和 宽 度都 有 一定
标准 ，因此 排 料 时还 要 考虑 整块 板料 的 合理 利 用。如图 ２ ａ所示 的排样 方式 ，材 料 的 利用 率 只
示零件 ，若零件 的外形无关紧要 ，只是 三孔位置有较高 要求时可改为图 ５ ｂ所示 形状 ，即用 无废料 排样 ，材料
图 ６ 修改冲裁件形状提高材料利用率
④ 、
ｆ
｝
［
ｒ ，
因此 ，要提高材料利用 率 ，节省材料的途径 ，不仅 要解决冲裁件在条料上的合理布置问题 ，必要时应与产
－ －
一 ．． ． ． ．
＋－ 寸 －
—
—
日 ——条料宽度 。
＼ｌ ｌ ｌ 八 八 八 一 ＼ ／
从上式得 知，要提高材料的利用率 ，就 必须减少废 料面积。而废料又分为工艺废料和结构废 料 ，如图 １所
示 。塔边 和余料属工艺废料 ，是与我们的排样 形式及 冲
图 ３ 圆形工件的几种排样 方法

NA BL
100%
式中 N—一张板料上冲件总数 L—板材长度(mm)。
总的利用率ηΣ比一个进距内的材料利用 率η要低。
原因：条料和带料有料头和料尾的影响， 另外用板材剪成条料还有料边的影响。
冲裁过程中所产生的废料分为两种情况： 1结构废料 由于工件结构形状的需要，如工件 内孔的存在而产生的废料，称为结构废料
搭边的最小宽度大约取为毛坯的厚度。
影响搭边值大小的因素主要有：
1 材料的力学性能
塑性好的材料，搭边值要大一些，硬度高与强 度大的材料，搭边值可小一些。
2 材料的厚度
材料越厚，搭边值也越大。
3 工件的形状和尺寸
工件外形越复杂，圆角半径越小，搭边值越大。
4 送料及挡料方式
手工送料，有侧压板导向的搭边值可小一些。
2 条料宽度的确定
确定原则：最小条料宽度要保证冲裁时工件
周边有足够的搭边值，最大条料宽度要能在冲 裁时顺利地在导料板之间送进，并与导料板之 间有一定的间隙。
无侧压装置的导料板之间送料时，条料宽度计 算： B0 [D 2(a1 ) b0]0
式中B—条料标称宽度(mm)； D—工件垂直于送料方向的最大尺寸(mm)； a1—侧搭边（mm）； △—条料宽度的公差（mm），查表； b0—条料与导料板间的间隙（mm），查表。
0.10~0.20 mm
进距：条料在模具上每次送进的距离。进距
的计算与排样方式有关。
每次冲一个零件的进距 A的计算公式为：
A=B+α
式中B—平行于送料方向工件的宽度； α—冲件之间的搭边值
2工艺废料 工件之间和工件与条料边缘之间存 在的搭边，定位需要切去的料边与定位孔，不 可避免的料头和料尾废料，称为工艺废料．

第三章 冲裁
第六节 排样
2.少废料排样法 2.少废料排样法 少废料 部分外轮廓切断或冲裁， 沿制件的部分外轮廓切断或冲裁 沿制件的部分外轮廓切断或冲裁，只在制件 之间或制件与条料侧边之间留有搭边。 之间或制件与条料侧边之间留有搭边。材料利 用率可达70%~90%。 用率可达 。
第三章 冲裁
第六节 排样
第三章 冲裁
第六节 排样
第六节 排
样
一、材料经济利用 二、排样方法 三、搭边值与条料宽度的确定 四、排样设计实例
第三章 冲裁
第六节 排样
第六节 排样
排样： 排样： 冲裁件在条料、带料或板料上的布置方法 布置方法。 冲裁件在条料、带料或板料上的布置方法。 合理的排样： 合理的排样： 提高材料利用率、降低成本(在冲压生产 提高材料利用率、降低成本 在冲压生产 材料的费用约占制件成本的60%以上 贵 以上,贵 中,材料的费用约占制件成本的 材料的费用约占制件成本的 以上 重金属占80%以上 ，保证冲件质量及模具 以上)， 重金属占 以上 寿命的有效措施。 寿命的有效措施。 排样方案是模具结构设计的依据之一。 排样方案是模具结构设计的依据之一。
第三章 冲裁
第六节 排样
影响搭边值大小的因素： 影响搭边值大小的因素： 1.材料的力学性能： 材料的力学性能 材料的力学性能： 塑性好的材料，搭边值要大一些， 塑性好的材料，搭边值要大一些，硬度高与 强度大的材料，搭边值可小一些。 强度大的材料，搭边值可小一些。 2.材料的厚度： 材料越厚，搭边值越大。 材料的厚度： 材料越厚，搭边值越大。 材料的厚度 3.工件的形状和尺寸： 工件的形状和尺寸： 工件的形状和尺寸 工件外形越复杂，圆角半径越小，搭边值越大。 工件外形越复杂，圆角半径越小，搭边值越大。 对排的搭边值大于直排的搭边。 4.排样的形式： 排样的形式： 排样的形式 对排的搭边值大于直排的搭边。 5.送料及挡料方式： 送料及挡料方式： 送料及挡料方式 用手工送料，有侧压板导向的搭边值可小一些。 用手工送料，有侧压板导向的搭边值可小一些。 搭边值一般由经验确定，见表。 搭边值一般由经验确定，见表。

对 冲裁件 排样 问题 进 行 了研究 ， 在 研 究 排 样 算 法 的 并
１ 智能排样算法研 究
１ １ 排 样 问题 到 Ｈ ｐ ｅｄ神经 网络 的 映射 ． ｏｆｌ ｉ
Ｈ ｐ ｅ 人工神经 网络是 由若干基本神经元构成 ｏｆ ｌ ｉｄ 的一个单层全互连神经网络 ， 任意两个神经元之间都
维普资讯
ｎｇ ｎ 工艺与检潮 ０ｙｄ ｌ ０ａ
冲 裁件 智 能 排 样 系 统 的研 究
李方娟 陈玉全 安爱 民 汪 欢 杨大 宇
（ 哈尔滨理工大学机械动力工程学院， 黑龙江 哈尔滨 １０ ８ ） ５０ ０
摘 要 ： 出 Ｈｏ ｆｌ 工神 经 网络 与遗传 算 法 相 结 合 的 算 法 ， 行 了 智 能排 样 系统 的 研 究 。该 系统通 过 提 ｐｅ ｉ ｄ人 进 读 入 冲裁零 件 排样 图形 ， 自动计 算 出排样 结 果 ， 输 出零 件的优 化 排样 图形 。 实例分 析结 果表 明 。 并 该 系统不 但具 有 良好 界面 和 人机 交互 功能 ， 而且 排 样 自动化 程度 高 、 提高 了材 料利 用率 。 关键 词 ： 经 网络 神 遗传 算 法 冲裁 件 智能 排样
有 连接 ， 一种 对 称 连接 结 构 ， ｏｆｌ 能 量 函数 的 是 Ｈ ｐｅ ｉ ｄ用 思 想形 成 了一 种新 的计 算方 法 。 对于连续的 Ｈｐｅ ｏｆ ｌ 经 网络 模 型 ， 据 基 尔霍 ｉ ｄ神 根 夫 电流定 律有 ：
同时也开发了相应 的排样软件。国内以上海交通大学
Ｓ ｕ ｙ ｏ ｅｌ ｅ ｔＬ ｙ ｕ ｙ ｔ ｍ ｆＢｌｎ ｉｇ Ｐ ｒ ｔ ｄ ｎ Ｉｔ ｌｇ ｎ ａ ｏ ｔＳ ｓｅ ｏ ａ ｋｎ ａ ｔ ｎ ｉ ｓ
Ｌ ａ ｇｕ ｎ，Ｃ ＩＦ ｎ ｊ ａ ＨＥＮ Ｙｕ ｕ ｎ，Ａ Ａｉ ｎ，ＷＡＮＧ ａ ｑａ Ｎ ｍｉ Ｈｕ ｎ，ＹＡＮＧ Ｄａ ｕ ｙ

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。
搭边的作用：
1）是补偿定位误差和剪板误差，确保冲出合格零件； 2）是增加条料刚度，方便条料送进，提高劳动生产率； 3）搭边还可以避免冲裁时条料边缘的毛刺被拉入模具间隙， 从而提高模具寿命。
1．搭边值的确定
p107表4-18为最小搭边值的经验数表之一， 供设计时参考。

P108,表4-19
2 无侧压装置时条料的宽度
条料宽度：
B0

( Dm ax

2a

C
)
0
P108,表4-19
随堂练习
φ38-00.3
有一落料件，材料20，料厚 T=2.0mm，采用无侧压装置的 导料板导料，确定条料宽度。
提示：搭边值查p107表4-18； 条料宽度p106公式4-11；
搭边值取大些。
（4）送料及挡料方式 用手工送料，有侧压装置的搭边值可以
小一些；用侧刃定距比用挡料销定距的搭边小一些。
教材
（5）卸料方式 弹性卸料比刚性卸料的搭边小一些。 P147
★ 计算条料宽度
条料宽度的计算(p106) 1 有侧压装置时条料的宽度
条料宽度：
B0

(Dmax
2a)
0
提示：搭边值查p107表4-18；条料宽度 p106公式4-11；排样图p109图4-24 ；
参考答案
知识点小结
1、排样与搭边 2、计算条料宽度 3、绘制排样图
冲裁变形过程（三个阶段）
载荷 p
σb σs
0
伸长
确定下图垫片的冲裁间隙
垫片 材质: 20 料厚：1.0mm
区分落料与冲孔

一. 排样设计原则
排样的分类
有废料排样：材料利用率低，冲裁件断面质量最好 少废料排样：材料利用率中等，冲裁件断面质量稍 差 无废料排样：材料利用率最高，冲裁件断面质量最 查
一. 排样设计原则
一. 排样设计原则 排样的形式
二. 排样设计
搭边
概念：
冲裁件之间、冲裁件与条料侧边之间的工艺废料称 为搭边。
2.3 排样设计
§2-3 排样设计
排样设计：指冲裁件在条料、带料或板料上的布置方式
一. 排样设计原则
排样设计原则
提高材料利用率
➢冲压件在条料中的排样 ➢条料在板料中的排样
改善操作性
一. 排样设计
工人操作方便、安全，劳动强度低，换条料 和翻动条料次数少。
提问：工件宽、厚时，选用哪种排样形式？ 工件窄、薄时，选用哪种排样形式？
材料利用率
一个步距内冲件的材料利用率：
F 100 % F 100 %
F0
A• B
不准确
考虑料头、料尾消耗，计算板料总利用率η：
n F 100% LB
准确
二. 排样设计
排样图
排样图是排样设计的最终表达形式，是编制冲 裁工艺与设计冲裁模具的基础； 排样图应在冲裁模具装配图右上角画出。 排样图包含内容：条料宽度及偏差、送料进距、 搭边值，送料方向应和装配图中送料方向一致。
一. 排样设计原则
使模具结构简单、合理
一次冲两个，模具解构复杂 ，凹模璧薄，寿命低。
保证冲裁件质量
➢冲裁件断面质量（要搭边） ➢弯曲件注意纤维方向
一. 排样设计
条料在板料中的布置、裁剪形式： 尽量采用纵裁（减少裁板次数和换条料次数）。
在以下情况时，采用横裁： ①条料太重，超过12kg时；