排样和冲裁工艺设计ppt课件

复习上次课内容,1.凸、凹模刃口尺寸计算原则。,第二章 冲裁工艺与模具设计,2.凸、凹模刃口尺寸的计算方法。,3.凸、凹模分别加工时，其刃口尺寸计算应注意什么？,4.凸、凹模配合加工时，其刃口尺寸计算应注意什么？,1,第五节 冲裁件的排样,排样:,合理的排样：,冲裁件在条料、带料或板料上的布置方法。,排样方案是模具结构设计的依据之一。,提高材料利用率、降低成本，保证冲件质量及模具寿命的有效措施。,衡量排样方案经济性、合理性的指标是材料的利用率。,第二章 冲裁工艺与模具设计,2,一、材料利用率,一个步距内的材料利用率,材料利用率：,1材料利用率,冲裁件的实际面积与所用板料面积的百分比，它是衡量合理利用材料的经济性指标。,第二章 冲裁工艺与模具设计,3,一张板料(或带料、条料)上总的材料利用率,第二章 冲裁工艺与模具设计,4,板料的裁剪方法：,第二章 冲裁工艺与模具设计,5,冲裁所产生的废料：一类是结构废料；另一类是工艺废料。,2提高材料利用率的方法,第二章 冲裁工艺与模具设计,6,减少工艺废料的有力措施是：,设计合理的排样方案； 选择合适的板料规格和合理的裁板法 （减少料头、料尾和边余料）； 利用废料作小零件（如混合排样）等。,利用结构废料的措施有：,当材料和厚度相同时，在尺寸允许的情况下，较小尺寸的冲件可在较大尺寸冲件的废料中冲制出来。 在使用条件许可下，也可以改变零件的结构形状，提高材料利用率，如图所示。,第二章 冲裁工艺与模具设计,7,根据材料的合理利用情况，条料排样方法可分为三种：,二、排样方法,1.有废料排样（a）,2.少废料排样（b）,3.无废料排样（c、d）,第二章 冲裁工艺与模具设计,8,第二章 冲裁工艺与模具设计,9,1影响搭边值的因素,三、搭边 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： 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； 搭边还可以避免冲裁时条料边缘的毛刺被拉人模具间隙，从而提高模具寿命。,第二章 冲裁工艺与模具设计,（1）材料的力学性能 硬材料的搭边值可小一些；软材料、脆材料的搭边值要大一些。,10,2搭边值的确定,（2）材料厚度 材料越厚，搭边值也越大。 （3）冲裁件的形状与尺寸 零件外形越复杂，圆角半径越小，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。 （5）卸料方式 弹性卸料比刚性卸料的搭边小一些。,第二章 冲裁工艺与模具设计,表2.13为最小搭边值的经验数表之一，供设计时参考。 或采用经验公式： a=(12）t，对于极薄板冲裁件， a=(23）t。,11,1有侧压装置时条料的 宽度与导料板间距离,四、条料宽度与导料板间距离的计算,条料宽度：,导料板间距离：,条料宽度原则：最小宽度应保证冲裁时有足够的搭边值，最大宽度应保证板料在导料板间顺畅送进，即有一定间隙值。,第二章 冲裁工艺与模具设计,12,2无侧压装置时条料的宽度与导料板间距离,条料宽度：,导料板间距离：,第二章 冲裁工艺与模具设计,13,3用侧刃定距时条料的宽度与导料板间距离,条料宽度：,导料板间距离：,第二章 冲裁工艺与模具设计,14,一张完整的排样图应标注条料宽度尺寸,五、排样图,、条料长度L、板料厚度t 、端距l、步距S、工件间搭边和侧搭边a。并习惯以剖面线表示冲压位置。,第二章 冲裁工艺与模具设计,15,第六节 冲裁工艺设计,冲裁工艺设计包括:冲裁件的工艺性分析和冲裁工艺方案确定。,一、冲裁件的工艺性分析,冲裁件的工艺性是指冲裁件对冲裁工艺的适应性，即零件加工的难易程度。 冲裁工艺性好是指能用普通冲裁方法，在模具寿命和生产率较高、成本较低的条件下得到质量合格的冲裁件。,第二章 冲裁工艺与模具设计,影响最大的因素是零件的结构形状，精度要求，形位公差和技术要求等。,16,第二章 冲裁工艺与模具设计,1冲裁件的结构工艺性 零件几何形状对工艺性的影响称为结构工艺性。 （1） 冲裁件的形状 形状尽量简单、对称，避免复杂形状曲线。矩形孔两端倒圆角，圆弧过渡。 （2） 冲裁件内形及外形的转角 避免锐角，至少以R0.5代替尖角。,17,（3） 冲裁件上凸出的悬臂和凹槽 （4） 冲裁件的孔边距与孔间距,（5） 在弯曲件或拉深件上冲孔时，避免在圆弧附近冲孔。,第二章 冲裁工艺与模具设计,18,第二章 冲裁工艺与模具设计,（6） 冲孔时，因受凸模强度的限制，孔的尺寸不应太小，否则凸模易折断或压弯。 用无导向凸模和有导向的凸模所能冲制的最小尺寸，分别见表2.18和表2.19。,19,2冲裁件的尺寸精度和表面粗糙度,冲裁件的精度一般可分为精密级与经济级两类。,（1） 冲裁件的经济公差等级不高于IT11级，一般要求落料件公差等级最好低于IT10级，冲孔件最好低于IT9级。若高于这一要求，则改为精冲或增加整修工序。,（2） 冲裁件的断面粗糙度与材料塑性、材料厚度、冲裁模间隙、刃口锐钝以及冲模结构等有关。当冲裁厚度为2mm以下的金属板料时，其断面粗糙度Ra一般可达12.53.2m。,第二章 冲裁工艺与模具设计,20,3冲裁件尺寸基准,孔位尺寸基准原则：孔位尺寸基准选择在冲裁过程中不参加变形的面或线上。,基准重合原则：冲裁件尺寸的基准应尽可能与其制模时的定位基准重合。,第二章 冲裁工艺与模具设计,21,二、冲裁工艺方案的确定,1. 冲裁工序的组合,单工序模：在一次冲裁行程中，模具只能完成一个工序的模具结构。典型结构演示。,复合模：在一次冲裁行程中，在模具的同一位置完成两个或两个以上工序的模具结构。典型结构演示。,第二章 冲裁工艺与模具设计,级进模（或称连续模）：在一次冲裁行程中，在模具的不同位置完成两个或两个以上工序的模具结构。典型结构演示。,22,2冲裁工序组合的原则,（1）根据生产批量来确定,（2）根据冲裁件尺寸和精度等级来确定,（3）根据对冲裁件尺寸形状的适应性来确定,（4）根据模具制造安装调整的难易和成本的高低来确定,（5）根据操作是否方便与安全来确定,三类不同模具结构形式的对比表。,第二章 冲裁工艺与模具设计,23,2、冲裁顺序的安排,（1）级进冲裁顺序的安排,1）先冲孔或冲缺口，最后落料或切断，将冲裁件与条料分离。,2）采用定距侧刃时，定距侧刃切边工序安排与首次冲孔同时进行，以便控制送料进距（定距侧刃演示）。,（2）多工序冲裁件用单工序冲裁时的顺序安排,1）先落料使坯料与条料分离，再冲孔或冲缺口。,第二章 冲裁工艺与模具设计,2）冲裁大小不同、相距较近的孔时，为减少孔的变形，应先冲大孔后冲小孔。,24,图示连接板冲裁零件，材料为10钢，厚度为2mm，该零件年产量20万件，冲压设备初选为250kN开式压力机，要求制定冲压工艺方案。,例题分析,第二章 冲裁工艺与模具设计,25,本讲小结,1、排样方案的优化选择。,2、冲裁零件的工艺性分析（）,3、冲裁模具三类不同结构形式及其优缺点。（）,下讲预习,2、带齿圈压板精密冲裁模具的结构特征。,1、实现精密冲裁的多种方法。,第二章 冲裁工艺与模具设计,26,零件形状不同材料利用情况的对比,第二章 冲裁工艺与模具设计,27,第二章 冲裁工艺与模具设计,28,29,30,