冲裁排样与搭边值的确定技巧

1.冲裁排样的原则及方法

在冲模设计过程中，排样是一项很重要的设计过程。所谓排样即是指将所要冲压的制品零件在条料、卷料或坯料上的位置排列及布置方法。零件的排样是否合理，直接关系到被冲材料的有效利用和冲压制品的成本。这是因为在冷冲压生产中，制品零件材料的费用一般要占整个零件成本费用的60%～80%。因此，合理的排样是降低冲压件成本、提高材料利用率、简化模具结构、提高冲模耐用度的有效措施。

(1)确定合理排样的原则

在排样时，要遵守下述原则:

1)材料利用率要高。材料的利用率可按下式计算:

K=na/A×100%

式中 K——材料的利用率(%)；

n——材料上的制品数量；

a——单个制品面积(mm²)；

A——条料总面积(mm²)。

即在排样时，可采用多种方案进行排样，分析对比后，最终确定出利用率最高的方案。

2)要根据生产批量大小进行排样。当生产批量较大时，应采用多排式混合排样，即一次可冲几个制品零件，以提高生产率。

3)要注重模具结构的复杂性。在排样时不仅要考虑材料利用率和批量大小，还要兼顾模具的复杂性及制造加工的难易程度和可能性。如单排排样，模具体积小，结构简单，容易加工制造。但生产批量较大时，其经济性较差，成本较高，还是采用多排排样为好。

(2)确定合理排样的方法

排样分有搭边排样、少搭边排样及无搭边排样三种方法。在确定排样时，可按制品零件的形状，用纸片剪成5～10个样件，在纸面上摆出各种不同的排样方案，从中确定一个废料最少的排样，作为合理的排样方案。但对于精度要求较高的复杂制品零件，一般不能单纯以考虑材料利用率，还应考虑到批量、模具结构等多种因素来确定合理排样形式。表2-16、表2-17列出了各种排样形式，供排样时参考。

表2-16 有搭边排样形式

(续)

(3)排样注意事项(www.xing528.com)

1)在排样时，如果采用无搭边排样，即条料的宽度就是工件某尺寸时，其所能达到的尺寸精度就是条料的剪裁精度。故在制定工艺规程时，应充分注明条料剪裁精度要求，一般应采用斜刃剪裁裁料。

2)对于弯曲、拉深等成形件坯料的排样，一定要注意板料轧制纤维方向，以防止弯曲类零件在弯曲时开裂。

3)当余料尺寸较大又无法避免时，应尽可能保证余料的完整性，以可供其他同材料、同厚度零件冲裁使用。

4)排样时，其排数不应太多。对于小型零件不宜超过三排，大中型零件最好采用单排，以防止条料加宽，增加模具制作的复杂性。

2.最小搭边值的选择

在进行冲裁排样时，制品与制品之间、制品与条料边缘之间的板料称为搭边。搭边是用来补偿冲压过程中条料定位的误差，以保证条料具有一定的刚性，保证送料方便和制件质量。由于搭边是废料，故搭边值不宜选的过大，但选得过窄又会引起冲压过程中搭边断裂或翘曲，从而造成啃模，而影响冲压正常进行。

(1)选择搭边的原则

1)制品的外形越复杂，圆角半径越小，则搭边及边距值应选得越大。

2)制品投影面越大，其搭边及边距值也应随之增大。

3)材料的厚度越大，其搭边、边距也应随之增大。

4)材料的机械强度与硬度越高，则选择的搭边及边距值应越小；而材料塑性较好时其搭边及边距应随之增大。

5)送料和挡料的方式能确保准确时，其搭边及边距可适当减小，反之应加大。

6)钢制模具比橡胶冲裁模搭边值要小些。

(2)搭边值选择方法

合理的冲裁最小搭边及边距值可参考表2-18所列数值选取。

表2-18 冲裁合理搭边值 (单位:mm)

注:非金属材料(皮革、纸板、石棉等)的搭边值应比表中值大1.5～2倍。