第四节 多工位级进模的排样设计(一)

的加工工艺规程，以获得最佳的技术经济效益。

显然，采用多工位级进模进行冲压成形与采用普通冲模进行冲压成形在冲压成形工艺、模具结构设计及模具加工等方面存在许多不同，本章将重点介绍它们在冲压工艺与模具设计上的不同之处。

2. 多工位级进模的排样设计排样设计是多工位级进模设计的关键之一。

排样图的优化与否，不仅关系到材料的利用率，工件的精度，模具制造的难易程度和使用寿命等，而且关系到模具各工位的协调与稳定。

冲压件在带料上的排样必须保证完成各冲压工序，准确送进，实现级进冲压；同时还应便于模具的加工、装配和维修。

冲压件的形状是千变万化的，要设计出合理的排样图，必须从大量的参考资料中学习研究，并积累实践经验，才能顺利地完成设计任务。

排样设计是在零件冲压工艺分析的基础之上进行的。

确定排样图时，首先要根据冲压件图纸计算出展开尺寸，然后进行各种方式的排样。

在确定排样方式时，还必须对工件的冲压方向、变形次数、变形工艺类型、相应的变形程度及模具结构的可能性、模具加工工艺性、企业实际加工能力等进行综合分析判断。

同时全面考虑工件精度和能否顺利进行级进冲压生产后，从几种排样方式中选择一种最佳方案。

完整的排样图应给出工位的布置、载体结构形式和相关尺寸等。

当带料排样图设计完成后，模具的工位数及各工位的内容；被冲制工件各工序的安排及先后顺序，工件的排列方式；模具的送料步距、条料的宽度和材料的利用率；导料方式，弹顶器的设置和导正销的安排；模具的基本结构等就基本确定。

所以排样设计是多工位级进模设计的重要内容，是模具结构设计的依据之一，是决定多工位级进模设计优劣的主要因素之一。

2.1 排样设计的原则多工位级进模的排样，除了遵守普通冲模的排样原则外，还应考虑如下几点：（1）先制作冲压件展开毛坯样板（3~5个），在图面上反复试排，待初步方案确定后，在排样图的开始端安排冲孔、切口、切废料等分离工位，再向另一端依次安排成形工位，最后安排工件和载体分离。

《冲压工艺与模具设计》课程标准一、课程定位《冲压工艺与模具设计》是模具设计与制造专业的一门必修课程，也是专业核心课程之一。

通过该课程的学习使学生掌握冲压模具设计与制造的基本知识与基本技能，掌握冲压模具设计与制造的基本程序与方法，提高学生的实践动手能力和解决实际问题能力，实现理论与实践的紧密结合。

课程的学习采取工学结合，教、学、做一体化形式进行。

二、课程目标通过《冲压工艺与模具设计》课程的学习，使学生较系统地掌握各类冲压模具的设计基本原理和实际操作应用。

获得基本的理论基础知识、方法和必要的应用技能；认识到这类模具的实用价值，增强应用意识；逐步培养学生学习专业知识的能力以及理论联系实际的能力，为学习后继课程和进一步学习现代科学技术打下专业基础；同时培养学生的创新素质和严谨求实的科学态度以及自学能力。

具体目标：1.知识目标（1）能较好的掌握各类冲压工序（包括冲孔、落料、拉深、弯曲等）的基本概念和基础知识；（2）能较好的掌握各类冲压模具的功用、组成、工作原理和应用；（3）具有阅读并分析典型冲压模具组成、工作原理及特点的能力；（4）具有初步的对各类冲压模具的调试和排故能力。

2.能力目标（1）自主学习的能力；（2）通过网络、期刊、专业书籍、技术手册等获得信息能力，收集资料的能力；（3）解决问题、分析问题的能力；（4）具有制定、实施工作计划的能力；（5）具有理论知识的实际应用能力。

3.素质目标（1）能阅读冲压模具和冲压机械的相关技术文件。

（2）初步具备冲压模具安装，调试，故障维修能力。

（3）能够读懂检修方案，并掌握检修方案的制定程序及方法。

（4）根据典型冲压模具装配的训练，掌握零件装配的基本方法及技巧。

（5）持续学习，不断更新科学知识，提高技术水平。

（6）培养学生勤于思考、认真工作的良好作风。

三、课程设计1.设计思想（1）坚持以高职教育培养目标为依据，基于本课程在化机类专业知识、能力构筑中的位置及这门技术的特点，突出应用能力和综合素质培养，充分注意“教、学、做”三结合。

探讨多工位级进模排样设计的技巧排样是模具结构设计的主要依据，排样图设计的好坏，直接关系到模具结构设计，排样图设计有错误，会导致制造出来的模具无法冲出合格的制件，从而导致模具报废，对于初次完成多工位级进模设计的工程技术人员来说，这种体会往往是刻骨铭心的，永远不会忘记的。

多工位级进模的排样设计，与单工序模的排样设计相比要复杂得多、重要得多，可以说没有排样图就无法设计多工位级进模。

在相关的资料书籍中，对于多工位级进模的排样图设计所涉及的，例如：步距、料宽如何确定？采用何种载体方式？如何进行条料定位及步距控制？等等，都有详细的阐述，本文所论述的是除了上述所需要考虑的方面，在多工位级进模排样设计中，同样需要考虑的一些技巧。

对于采用条料的多工位级进模，由于条料的长度有限，条料进给是不连续的，此时在设计排样时应考虑尽量避免冲半个孔，以防止凸模受力不均而折断，尤其对于一些细小凸模或异孔凸模的尖角部分，也应避免出现残孔或只冲出细小局部，应考虑冲全孔，以防止凸模受偏载载荷而损坏模具。

第一工位一般安排冲孔和冲导正销孔，第二工位设置导正销，以导正带料，在后续的工位中，视其工位数和易发生带料窜动的工位设置导正销，也可每隔2～3个工位设置导正销，第三工位根据冲压材料的定位精度，可设置送料步距误差检测装置。

为提高凹模镶块、卸料板、凸模固定板的强度，保证各成形零件安装位置不发生干涉，应在排样中设置空工位，数量和位置根据模具结构的要求而定（参《中国新技术新产品》2013年第3期《浅谈多工位级进模空工位的设计》）。

在进行拉深模拉深排样设计时，可在拉深工位前设置切口、切槽等工序，以使材料方便变形。

如果在凸包上有孔时，可先冲出一个小孔，压凸成形后，再冲到要求的尺寸，这样设计的作用是使材料更有利于流动。

对于复杂形状的凸模，应使凸模设计简单，以便易于加工和保证强度，这样有可能增加冲裁工位，但即使这样也应如此进行。

在弯曲成形时应沿金属材料的纤维方向，材料的径向对弯曲件，尤其是弯曲半径较小时，将影响弯曲件的质量。

第四节多工位级进模的排样设计多工位级进模排样设计是指在一次进模运行中，利用模具上的多个工位，同时加工多个工序，提高运行效率的一种排样设计方法。

在传统的单工位连续模具排样设计中，模具在一次进模运行中只加工一道工序，造成了生产效率低下的问题。

而多工位级进模排样设计则通过合理的排样布局，将多个工序同时安排在同一模具上，充分利用机床的进给时间，提高生产效率。

在多工位级进模排样设计中，首先需要对产品的工序进行分析和归类，将相同性质的工序进行归类，按照工序的先后顺序，确定在一次进模运行中要加工的工序。

然后，根据加工工序的数量，确定需要的工位数量，同时考虑每个工序的加工时间、装夹时间和切换时间等因素，制定出合理的进模时间表。

接下来，根据进模时间表，进行排样布局设计。

在排样布局设计中，需要考虑多个工序之间的顺序、位置和间距等因素。

通常情况下，相邻工序的位置尽量靠近，以缩短切换时间；同时，各个工序之间要保持一定的间距，以方便装夹和操作。

此外，还需要考虑排样的可行性和工件的几何形状等因素，确保排样布局的合理性和稳定性。

在进行排样布局设计时，还可以利用计算机辅助设计软件进行模拟和优化。

通过虚拟的模具和工件，可以对排样布局进行可视化和动态模拟，快速评估不同布局的效果，并进行优化调整。

通过反复的模拟和优化，可以得到一个更加理想的排样布局方案。

总之，多工位级进模排样设计是一种提高生产效率的重要方法。

通过合理的工序归类、进模时间表制定和排样布局设计，可以充分利用机床的进给时间，提高生产效率，降低生产成本，提高企业的竞争力。

同时，借助计算机辅助设计软件的支持，可以进一步优化排样布局方案，提高设计效率和准确性。