排样图设计中需要考虑的因素

根据多工位级进模排样图设计的原则，还应全面细致地考虑其他一些因素：

1.企业的生产能力与生产批量

1）企业生产能力（压力机数量及吨位、自动化程度、工人技术水平）不足，生产批量很大时，可采用双排或多排排样，在模具上提高效率。

2）生产能力与批量相适应时，单排排样较好。模具结构简单，便于制造，模具刚性好，模具寿命也可延长。

2.多工位级进模的送料方式

在高速压力机上用自动送料机构，以导正销精确定距。

3.零件形状

分析冲压零件形状，抓住零件的主要特点，分析研究，找出工位之间关系，保证冲压过程顺利进行。特别对那些形状异常复杂，精度要求高，含有多种冲压工序的零件，应根据变形理论分析，采取必要措施给予保证。

4.冲裁力的平衡

1）力求压力中心与模具中心重合，其最大偏移量不超过模具长度的确1/6（或宽度的1/6）。

2）多工位级进模往往在冲压过程中产生侧向力，必须分析侧向力产生部位、大小和方向，采取一定措施，力求抵消侧向力。

5.模具结构

结构尽量简单，制造工艺性好，便于装配、维修和刃磨。

6.被加工材料

多工位级进模对被加工材料有严格要求。在设计条料排样图时，对材料的供料状态、被加工材料的物理力学性能、材料厚度、纤维方向及材料利用率等均要全面考虑。

（1）材料供料状态 设计条料排样图时，应明确说明是成卷带料还是板料剪切成的条料供料。多工位级进模常用成卷带料供料，这样便于进行连续、自动、高速冲压。否则，自动送料、高速冲压难以实现。

（2）加工材料的物理力学性能 设计条料排样图时，必须说明材料的牌号，料厚公差，料宽公差。被选材料既要能够充分满足冲压工艺要求，又要有适应连续高速冲压加工变形的物理力学性能。

（3）纤维方向 弯曲线应该与材料纤维方向垂直。但对于已成卷带料其纤维方向是固定的，因此在多工位级进模设计排样图时，由排样方位来解决。有时零件上要进行几个方向上的弯曲，可利用斜排使弯曲线与纤维方向成一α角。当不便于斜排时，征得产品设计师同意，适当加大弯曲零件的内圆半径。

（4）材料利用率 多工位级进模材料利用率较低，所以在设计条料排样图时应尽量大努力使废料最少。

多排排样能提高材料利用率，但给模具设计、制造带来很大困难。对形状复杂的、贵重金属材料的冲压零件，采用双排或多排排样还是经济的。

7.冲压件的毛刺方向

冲压零件经凸、凹模冲切后，其断面有毛刺。在设计多工位级进模条料排样图时，应注意毛刺的方向。原则是：

1）当冲件图样提出毛刺方向要求时，无论条料排样图是双排还是多排，应保证多排冲出的零件毛刺方向一致，绝不允许一副模具冲出的零件的毛刺方向有正有反，如图3-15所示。

图3-15 同一排样图中的毛刺方向

a）两件毛刺方向相反 b）两件毛刺方向相同

2）带有弯曲工艺的冲压件，设计条料排样图时，应当使毛刺面在弯曲件的内侧，这样既使零件外形美观，又不会使弯曲部位出现边缘裂位。(www.xing528.com)

3）如果采用分断切除废料方法，会出现一个冲压件的周边毛刺方向不一致，这是不允许的，应十分注意。若在排样图设计时有困难，则可在模具设计时采用倒冲来满足其要求。

8.正确设置侧刃位置与导正孔

侧刃是用来保证送料步距的。所以，侧刃一般设置在第一工位（特殊情况可在第二工位）。若仅以侧刃定距的多工位级进模，又是以剪切的条料供料时，应设计成双侧刃定距，即在第一工位设置一侧刃，在最后工位再设置一个，如图3-16所示。如果仅在第一工位设置一个侧刃，那么，每一条料的前后均剩下四个工位无法冲制，造成很大浪费。

图3-16 双侧刃的设置

a）制件图样 b）排样图上侧刃的位置

导正孔与导正销的位置设置，对多工位级进模的精确定位是非常重要的。多工位级进模由于采用自动送料，因此必须在条料排样图的第一工位就冲出导正孔，第二工位以及以后工位，相隔2～4个工位在相应位置上设置导正销，在重要工位之前一定要设置导正销。为节省材料，提高材料利用率，多工位级进模中可借用被冲裁零件上的孔作导正孔，但不能用高精度孔，否则在连续冲压时因送料误差而损坏孔的精度，采用低精度孔作导正孔又不能起导正作用，因此，又必须将该孔的精度作适当提高。

对圆形拉深件的多工位级进模，一般不设导正，这是因为多工位的拉深凸模本身就对条料起定距导正作用。对拉深成形后再进行冲裁、弯曲等的零件，在拉深阶段不设导正，拉深后冲制导正孔，冲制导正孔后一工位才开始设导正。

9.注意条料在送进过程中的阻碍

设计多工位级进模条料排样图时，应保证条料在送进过程中的畅通无阻，否则就无法实现自动冲压。

影响条料送进的因素：①由于拉深、弯曲、成形等工序引起条料平面、上下面突起或凹下，阻碍条料的送进；②多工位级进模一般采用浮动送料，条料在送进时，浮离下模平面一定的高度，也有可能产生阻碍送进；加上浮离机构设计不当而失灵，造成条料的送进阻碍；③下模本身由于冲压工艺需要加工成高低不平，引起阻滞。

10.具有侧向冲压时，注意冲压的运动方向

多工位级进模经常出现侧向冲裁、侧向弯曲、侧向抽芯等。为了便于侧向冲压机构工作与整个模具和送料机构动作协调，应将侧向冲压机构放在条料送进方向的两侧，其运动方向应垂直于条料的送进方向。

当零件外缘或型孔采用切废法分段切除时，应注意各段间的连接，要十分平直或圆滑，保证被冲零件的质量。

由于多工位级进模的工位多，模具制造误差、步距间误差的积累，经各工位切废料后，易出现外缘或各型孔的连接处不平直、不圆滑、错牙、尖角、塌角等缺陷。这是设计排样图时不注意而造成的。

多工位级进模切废后，各段的连接方式有三种：

（1）搭接 它是利用冲压零件展开以后，在其折线的连接处进行分断，分解为若干个形孔分别切除，如图3-17所示。搭接量一般大于1/2t（t为材料厚度），若不受搭接形孔尺寸限制，搭接量可达（1～2.5）t，最小不能小于0.4t。

图3-17 型孔的搭接切废

a）冲件上型孔 b）搭接区 c）排样图

（2）平接 平接是在冲压件的直边上先切去一段，然后在另一工位再切去余下的一段，经两次（或多次）冲切后，形成完整的平直直边，如图3-18所示。这种排样可提高材料利用率。但采用这种方式时，设计制造模具时步距精度、凸模和凹模制造精度都要高，并且在直线的第一次冲切和第二次冲切的两个工位必须设置导正销导正。

图3-18 平接切废

（3）切接 切接与平接相似，切接是圆弧分段切废，即在前工位先冲切一部分圆弧段，在以后工位再冲切其余的圆弧部分，要求先后冲切的圆弧连接圆滑，如图3-19所示。设计注意点与平接相同。

图3-19 切接切废