沖壓工藝學(xué)課件

1、14/8/2022第二章 沖裁 沖裁沖裁是利用沖模使板料產(chǎn)生分離的一種沖壓工序是利用沖模使板料產(chǎn)生分離的一種沖壓工序，它包它包括括落料、沖孔、切口、剖切、修邊落料、沖孔、切口、剖切、修邊等。主要指等。主要指落料、沖孔落料、沖孔。 落料落料是指從板料沖下所需形狀的零件（毛坯）。制取一是指從板料沖下所需形狀的零件（毛坯）。制取一定外形的沖落部分。定外形的沖落部分。 沖孔沖孔在工件上沖出所需形狀的孔（沖去的為廢料）。制在工件上沖出所需形狀的孔（沖去的為廢料）。制取內(nèi)孔。取內(nèi)孔。 24/8/2022第二章 沖裁2.1沖裁變形過(guò)程分析沖裁變形過(guò)程分析沖裁是利用模具使板料沿著一定的輪廓形狀產(chǎn)生分離的一種沖

2、裁是利用模具使板料沿著一定的輪廓形狀產(chǎn)生分離的一種沖壓工序。沖壓工序。 圖圖2.1所示為沖裁加工示意圖。由圖可見(jiàn)，沖裁加工必須使用模具。圖中所示為沖裁加工示意圖。由圖可見(jiàn)，沖裁加工必須使用模具。圖中1為為凸模，凸模，2為凹模，凸模端部及凹模洞口邊緣的輪廓形狀與工件形狀對(duì)應(yīng)，并為凹模，凸模端部及凹模洞口邊緣的輪廓形狀與工件形狀對(duì)應(yīng)，并有鋒利的刃口。凸模刃口輪廓尺寸略小于凹模，其差值稱(chēng)為沖裁間隙。有鋒利的刃口。凸模刃口輪廓尺寸略小于凹模，其差值稱(chēng)為沖裁間隙。 圖2.1 沖裁加工示意圖1凸模；2凹模34/8/2022第二章 沖裁沖裁過(guò)程變形機(jī)理分析1.受力情況分析Fp1、Fp2 凸、凹模對(duì)板料的垂直

3、作用力；凸、凹模對(duì)板料的垂直作用力；F1、F2凸、凹模對(duì)板料的側(cè)壓力；凸、凹模對(duì)板料的側(cè)壓力；Fp1、Fp2凸、凹模端面與板料間的摩擦力，其方向與間隙大小有關(guān)，凸、凹模端面與板料間的摩擦力，其方向與間隙大小有關(guān)，一般從模具刃口指向外；一般從模具刃口指向外；F1、F2凸、凹模側(cè)面與板料間的摩擦力凸、凹模側(cè)面與板料間的摩擦力 由于由于M使板料彎曲并從模具使板料彎曲并從模具表面上翹起，使模具表面和板料表面上翹起，使模具表面和板料的接觸面僅限在刃口附近的狹小的接觸面僅限在刃口附近的狹小區(qū)域，其接觸面寬度約為板厚的區(qū)域，其接觸面寬度約為板厚的0.20.4。接觸面間相互作用的。接觸面間相互作用的垂直壓力并

4、不均勻，垂直壓力并不均勻， 隨著向模隨著向模具刃口的逼近而急劇增大。具刃口的逼近而急劇增大。44/8/2022第二章 沖裁剪切區(qū)的應(yīng)力狀態(tài)分析剪切區(qū)的應(yīng)力狀態(tài)分析A點(diǎn)點(diǎn)凸模下壓引起軸向拉應(yīng)力凸模下壓引起軸向拉應(yīng)力3。板料彎曲與凸模側(cè)壓力引起徑向壓應(yīng)力。板料彎曲與凸模側(cè)壓力引起徑向壓應(yīng)力1，切向應(yīng)力切向應(yīng)力2為板料彎曲引起的壓應(yīng)力與側(cè)壓力引起的拉應(yīng)力的合成應(yīng)力為板料彎曲引起的壓應(yīng)力與側(cè)壓力引起的拉應(yīng)力的合成應(yīng)力B點(diǎn)點(diǎn)凸模下壓與板料彎曲引起的三向壓縮應(yīng)力。凸模下壓與板料彎曲引起的三向壓縮應(yīng)力。C點(diǎn)點(diǎn)沿纖維方向?yàn)槔瓚?yīng)力沿纖維方向?yàn)槔瓚?yīng)力1，垂直于纖維方向?yàn)閴簯?yīng)力，垂直于纖維方向?yàn)閴簯?yīng)力3。D點(diǎn)點(diǎn)凹模

5、擠壓板料產(chǎn)生軸向壓應(yīng)力凹模擠壓板料產(chǎn)生軸向壓應(yīng)力3，板料彎曲引起徑向拉引力，板料彎曲引起徑向拉引力1和切向和切向 拉應(yīng)力拉應(yīng)力2。E點(diǎn)點(diǎn)凸模下壓引起軸向拉應(yīng)力凸模下壓引起軸向拉應(yīng)力3，板料彎曲引起拉應(yīng)力與凹模側(cè)壓力引，板料彎曲引起拉應(yīng)力與凹模側(cè)壓力引起的壓應(yīng)力合成產(chǎn)生應(yīng)力起的壓應(yīng)力合成產(chǎn)生應(yīng)力1與與2，該合成應(yīng)力可能為拉應(yīng)力，可能為壓應(yīng)力。，該合成應(yīng)力可能為拉應(yīng)力，可能為壓應(yīng)力。54/8/2022第二章 沖裁2.變形過(guò)程 模具間隙正常時(shí)，金屬材料的沖裁過(guò)程可分四個(gè)階段：模具間隙正常時(shí)，金屬材料的沖裁過(guò)程可分四個(gè)階段：彈性變形階段：板料產(chǎn)生彈性壓縮、彎曲和拉伸等變形；板料產(chǎn)生彈性壓縮、彎曲和拉伸

6、等變形；塑性變形階段：板料的應(yīng)力達(dá)到屈服極限，板料開(kāi)始產(chǎn)生塑性剪切變形；板料的應(yīng)力達(dá)到屈服極限，板料開(kāi)始產(chǎn)生塑性剪切變形；萌生裂紋階段：當(dāng)切刃附近材料各層中達(dá)到極限應(yīng)變與應(yīng)力值時(shí)，產(chǎn)生微裂紋。當(dāng)切刃附近材料各層中達(dá)到極限應(yīng)變與應(yīng)力值時(shí)，產(chǎn)生微裂紋。 斷裂分離階段：已成形裂紋沿最大剪應(yīng)變速度方向向材料內(nèi)延伸，呈楔形狀發(fā)展。已成形裂紋沿最大剪應(yīng)變速度方向向材料內(nèi)延伸，呈楔形狀發(fā)展。64/8/2022第二章 沖裁分離過(guò)程的四個(gè)階段，使沖裁件斷面明顯分為四個(gè)部分：a 塌角； b光亮帶；c剪裂帶；d毛刺74/8/2022第二章 沖裁2.2 模具間隙模具間隙是指模具間隙是指：凸凹模刃口間縫隙的距離，用符號(hào)

7、c表示，稱(chēng)為單面間隙。而雙面間隙用Z表示。間隙對(duì)沖裁件的質(zhì)量、沖裁力、模具壽命沖裁件的質(zhì)量、沖裁力、模具壽命的影響很大。影響沖裁件質(zhì)量的因素有：影響沖裁件質(zhì)量的因素有：1 1）凸凹模間隙大小及分布的均勻性，模具刃口尺寸狀態(tài)。）凸凹模間隙大小及分布的均勻性，模具刃口尺寸狀態(tài)。2 2）模具結(jié)構(gòu)與制造精度，材料性質(zhì)等。）模具結(jié)構(gòu)與制造精度，材料性質(zhì)等。間隙值大小間隙值大小與均勻程度均勻程度起主要因素。84/8/2022第二章 沖裁1.間隙對(duì)沖裁件質(zhì)量的影響主要影響因素主要影響因素： 1）間隙對(duì)切斷面質(zhì)量的影響；間隙對(duì)切斷面質(zhì)量的影響； 間隙過(guò)?。洪g隙過(guò)?。簩a(chǎn)生二次剪切，出現(xiàn)擠長(zhǎng)毛刺，制件中部留有撕

8、裂帶，制件將產(chǎn)生二次剪切，出現(xiàn)擠長(zhǎng)毛刺，制件中部留有撕裂帶，制件穹彎小，斷面垂直。穹彎小，斷面垂直。94/8/2022第二章 沖裁間隙過(guò)大：材料彎曲與拉伸增大，拉應(yīng)力增大，材料易被撕裂，塌角（圓 角帶）與撕裂斜度都增大，毛刺大而厚。間隙適中：制件斷面有一定斜度，比較平直，光潔，毛刺很小，且沖裁力 小。2）間隙對(duì)尺寸精度的影響間隙過(guò)大時(shí)：材料所受拉伸作用增加，沖裁后使落料尺寸小于凹模尺寸， 沖孔孔徑大于凸模直徑。間隙過(guò)小時(shí)：擠壓力增大，沖裁后使落料件尺寸增大，沖孔孔徑變小。3）間隙對(duì)沖裁力的影響當(dāng)間隙小于或大于合理間隙時(shí)：沖裁力F，上、下模裂紋不重合，剪切 力沖階段性下降。4）間隙對(duì)模具壽命的影

9、響。提高模具壽命一般采用較大的模具間隙，若采用較小間隙，就必須提高模提高模具壽命一般采用較大的模具間隙，若采用較小間隙，就必須提高模具的硬度與模具制造光潔度、精度，改善潤(rùn)滑條件，以減少磨損。具的硬度與模具制造光潔度、精度，改善潤(rùn)滑條件，以減少磨損。104/8/2022第二章 沖裁在長(zhǎng)期的研究中發(fā)現(xiàn)影響的規(guī)律各不相同。能同時(shí)滿(mǎn)足沖裁件斷面質(zhì)量最佳、尺寸精在長(zhǎng)期的研究中發(fā)現(xiàn)影響的規(guī)律各不相同。能同時(shí)滿(mǎn)足沖裁件斷面質(zhì)量最佳、尺寸精度最高、壽命最長(zhǎng)、沖裁力最小等各方面要求。在實(shí)際生產(chǎn)中，間隙的選用主要考慮度最高、壽命最長(zhǎng)、沖裁力最小等各方面要求。在實(shí)際生產(chǎn)中，間隙的選用主要考慮降低沖裁力降低沖裁力和和

10、模具壽命模具壽命這兩個(gè)主要因素，它與生產(chǎn)成本和產(chǎn)品質(zhì)量密切相關(guān)。因此，這兩個(gè)主要因素，它與生產(chǎn)成本和產(chǎn)品質(zhì)量密切相關(guān)。因此，并不存在一個(gè)絕對(duì)合理的間隙值，并不存在一個(gè)絕對(duì)合理的間隙值，只能給出一個(gè)合理的間隙范圍供選擇。只能給出一個(gè)合理的間隙范圍供選擇。2.合理間隙的確定方法合理間隙的確定方法：tg)th( ttg)ht (C0011）理論確定法）理論確定法：114/8/2022第二章 沖裁mtZ 2）經(jīng)驗(yàn)確定法）經(jīng)驗(yàn)確定法：一般情況采用雙面間隙：一般情況采用雙面間隙：材料種類(lèi)材料種類(lèi)材料厚度（材料厚度（t t）雙面間隙（雙面間隙（Z Z）軟材料軟材料1mm1mm（6%8%6%8%）t t13m

11、m13mm（10%15%10%15%）t t35mm35mm（15%20%15%20%）t t硬材料硬材料1mm1mm（8%10%8%10%）t t13mm13mm（11%17%11%17%）t t35mm35mm（17%25%17%25%）t t124/8/2022第二章 沖裁表表2-2 沖裁模合理間沖裁模合理間隙值（隙值（經(jīng)驗(yàn)值）經(jīng)驗(yàn)值）134/8/2022第三章 沖裁I、II、III分指沖裁件斷面質(zhì)量、尺寸精度要求級(jí)別高、中、低144/8/2022第二章 沖裁凸模和凹模的制造公差，主要與沖裁件的凸模和凹模的制造公差，主要與沖裁件的精度和形狀精度和形狀有關(guān)。一般比沖裁件有關(guān)。一般比沖裁件的

12、精度高的精度高23級(jí)，如果級(jí)，如果對(duì)刃口精度要求過(guò)高對(duì)刃口精度要求過(guò)高，勢(shì)必增加模具制造成本和難，勢(shì)必增加模具制造成本和難度，度，生產(chǎn)周期長(zhǎng)生產(chǎn)周期長(zhǎng)；如果；如果對(duì)刃口精度要求過(guò)低對(duì)刃口精度要求過(guò)低，沖制的，沖制的零件不合格零件不合格。其零件。其零件精度與模具制造精度的關(guān)系如下表精度與模具制造精度的關(guān)系如下表2-3所示。如零件僅為名義尺寸，即未所示。如零件僅為名義尺寸，即未標(biāo)注公差，對(duì)非圓形件按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)注公差，對(duì)非圓形件按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)IT14處理，而沖模制造公差可按處理，而沖模制造公差可按IT11級(jí)選?。粚?duì)于圓形件，一般可按級(jí)選取；對(duì)于圓形件，一般可按IT6IT7精度制造模具。精度制造模具。表表

13、2-3 沖模制造精度與沖裁件尺寸精度之間的關(guān)系沖模制造精度與沖裁件尺寸精度之間的關(guān)系 154/8/2022第二章 沖裁表表2-4 非金屬材料沖裁模初始雙面間隙非金屬材料沖裁模初始雙面間隙 164/8/2022第二章 沖裁3 3 合理間隙的選擇原則合理間隙的選擇原則 生產(chǎn)實(shí)踐證明，生產(chǎn)實(shí)踐證明，沖裁間隙取小值時(shí)，沖裁件的斷面質(zhì)量較好。沖裁間隙取小值時(shí)，沖裁件的斷面質(zhì)量較好。間隙過(guò)間隙過(guò)小會(huì)增大沖裁力和退料力，降低模具使用壽命。因此，在選擇沖裁間隙時(shí)，小會(huì)增大沖裁力和退料力，降低模具使用壽命。因此，在選擇沖裁間隙時(shí)，應(yīng)綜合考慮各方面因素：應(yīng)綜合考慮各方面因素： (1)(1)當(dāng)沖裁件當(dāng)沖裁件斷面質(zhì)量

14、要求不高時(shí)斷面質(zhì)量要求不高時(shí)，在合理的間隙范圍內(nèi)，應(yīng)，在合理的間隙范圍內(nèi)，應(yīng)盡量取較盡量取較大的間隙，大的間隙，從而有利于延長(zhǎng)模具壽命，降低沖裁力、推件力、卸料力。從而有利于延長(zhǎng)模具壽命，降低沖裁力、推件力、卸料力。 (2)當(dāng)當(dāng)沖裁件質(zhì)量要求高沖裁件質(zhì)量要求高時(shí)，在合理間隙范圍內(nèi)，時(shí)，在合理間隙范圍內(nèi)，應(yīng)盡量取較小值應(yīng)盡量取較小值，這，這樣盡管模具壽命有所降低，但保證了零件的沖裁質(zhì)量。樣盡管模具壽命有所降低，但保證了零件的沖裁質(zhì)量。 在設(shè)計(jì)沖模時(shí)，一般取在設(shè)計(jì)沖模時(shí)，一般取Zmin作為初始間隙，主要是考慮模具工作一段時(shí)作為初始間隙，主要是考慮模具工作一段時(shí)間之后，要進(jìn)行刃磨。修磨后會(huì)使間隙增大

15、，使間之后，要進(jìn)行刃磨。修磨后會(huì)使間隙增大，使Zmin向向Zmax過(guò)渡。所以，為過(guò)渡。所以，為了使模具能在較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)沖制出合格的零件，提高模具的利用率，降低生產(chǎn)了使模具能在較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)沖制出合格的零件，提高模具的利用率，降低生產(chǎn)成本，一般設(shè)計(jì)模具時(shí)取成本，一般設(shè)計(jì)模具時(shí)取Zmin作為初始間隙。作為初始間隙。174/8/2022第二章 沖裁2.3 凸凹模刃口尺寸確定與計(jì)算 凸凹模刃口尺寸精度是影響沖裁件尺寸精度的首要因素。必須考慮到光亮帶尺寸決定制件尺寸和模具在使用中的磨損。1.決定模具刃口尺寸及制造公差應(yīng)遵循的依據(jù)和原則決定模具刃口尺寸及制造公差應(yīng)遵循的依據(jù)和原則1）沖孔件尺寸沖孔件尺寸決定于凸

16、模尺寸凸模尺寸，設(shè)計(jì)沖孔模時(shí)應(yīng)以凸模為基準(zhǔn)，凸模為基準(zhǔn)，間隙取在凹模上。間隙取在凹模上。2）落料件尺寸落料件尺寸決定于凹模尺寸凹模尺寸，設(shè)計(jì)落料模時(shí)應(yīng)以凹模為基準(zhǔn)，凹模為基準(zhǔn)，間隙取在凸模上。間隙取在凸模上。3） 考慮到?jīng)_模的磨損磨損，落料凹模刃口尺寸應(yīng)靠近落料件公差范圍內(nèi)的最小尺寸，沖孔凸模刃口尺寸應(yīng)靠近孔的公差范圍內(nèi)的最大尺寸。4）凸凹模間隙取最小合理間隙最小合理間隙184/8/2022第二章 沖裁minmaxdpZZ)ZZ(.minmaxp40式中：式中：p 、d 分別為凸、凹模制造公差，分別為凸、凹模制造公差，mm； Zmax、Zmin 最大、最小合理間隙值，最大、最小合理間隙值，mm

17、?？刹楸怼？刹楸?。 當(dāng)凸模與凹模分開(kāi)加工時(shí)，其公差應(yīng)保證有如下關(guān)系當(dāng)凸模與凹模分開(kāi)加工時(shí)，其公差應(yīng)保證有如下關(guān)系：或或或或)ZZ(.minmaxd60194/8/2022第二章 沖裁2. 凸凹模刃口尺寸計(jì)算方法凸凹模刃口尺寸計(jì)算方法1）分開(kāi)加工分開(kāi)加工：分別標(biāo)注凸凹模刃口尺寸及公差，適于圓形及簡(jiǎn)單形狀。00ppminmindpZxD)ZD(D0p)xd(dpddminminpdZxd)Zd(d00dxDDd)(落料凹模：落料凹模：沖孔凹模：沖孔凹模：沖孔件尺寸d+，若落料件尺寸D- ，則落料凸模：落料凸模： 沖孔凸模：沖孔凸模：204/8/2022第二章 沖裁 在同一工步中沖出制件兩個(gè)以上孔時(shí)

18、，凹模型孔中心距 Ld按下式確定 ：125050.).L(Lmind Dp、Dd分別為落料凸模和凹模尺寸，分別為落料凸模和凹模尺寸，mm；dp、dd分別為沖孔凸模和凹模尺寸，分別為沖孔凸模和凹模尺寸，mm； 工件的制造公差，工件的制造公差，mm； D、d分別為落料件的基本尺寸和工件孔的基本尺寸，分別為落料件的基本尺寸和工件孔的基本尺寸，mm； Zmin最小合理間隙（雙面），最小合理間隙（雙面），mm； p、d分別為凸模和凹模的制造公差，分別為凸模和凹模的制造公差，mm。 x磨損系數(shù)，與制造精度有關(guān)，可從表磨損系數(shù)，與制造精度有關(guān)，可從表2-4中選取。中選取。214/8/2022表表2-5 規(guī)則

19、形狀（圓形、矩形）沖裁模凸、凹模制造公差規(guī)則形狀（圓形、矩形）沖裁模凸、凹模制造公差 mm 224/8/2022第二章 沖裁表表2-6 磨損系數(shù)磨損系數(shù)x 234/8/2022第二章 沖裁maxmin0.64,0.46,0.02,0.03pdZZ 例題：加工一批墊圈，材料為例題：加工一批墊圈，材料為Q235A鋼，分鋼，分別計(jì)算落料和沖孔的凸、凹模刃口部分尺寸。別計(jì)算落料和沖孔的凸、凹模刃口部分尺寸。墊圈零件尺寸如圖墊圈零件尺寸如圖2-6所示。所示。 解：落料的凸模、凹模刃口尺寸：解：落料的凸模、凹模刃口尺寸：凹模刃口尺寸：凹模刃口尺寸：凸模刃口尺寸：凸模刃口尺寸：查表查表2-2、表、表2-5、

20、表、表2-7得：得：dxDDd00minpZDDdP圖2-6 墊圈 ，x=0.5沖孔凸模、凹模刃口尺寸：沖孔凸模、凹模刃口尺寸：0pxddpdZddpd0min244/8/2022第二章 沖裁0.020.03 W沖 (W壓力機(jī)所規(guī)定的每次行程總功)mFtW310沖324/8/2022第二章 沖裁334/8/2022第二章 沖裁2.降低沖裁力的方法1）材料加熱紅沖材料加熱紅沖 材料在加熱狀態(tài)下剪切強(qiáng)度大大下降，因而可以降低沖裁力。但材料加熱后會(huì)產(chǎn)生氧化皮，還會(huì)產(chǎn)生變形，故此法只適用于厚板或工件表面質(zhì)量及尺寸精度要求不高的工件。表表2-6 2-6 鋼在加熱狀態(tài)的抗剪強(qiáng)度鋼在加熱狀態(tài)的抗剪強(qiáng)度/MP

21、a/MPa 344/8/2022第二章 沖裁2）多凸模階梯布置）多凸模階梯布置 在多凸模的沖裁中，將凸模做成不同長(zhǎng)度，呈階梯布置，可使各個(gè)凸模沖裁力的最大值不同時(shí)出現(xiàn)。從而降低了總的沖裁力。凸模間的高度差按材料厚度確定： t3mm, h=t；t3mm, h=0.5t 采用階梯布置凸模時(shí),應(yīng)盡可能對(duì)稱(chēng)布置同時(shí)應(yīng)把小凸模做得短一些，大凸模做得長(zhǎng)一些，這樣可以避免小凸模由于材料流動(dòng)的側(cè)壓力而產(chǎn)生傾斜或折斷的現(xiàn)象。354/8/2022第二章 沖裁a) 、b)、c)斜刃落料；斜刃落料；d)、e)、f) 斜刃沖孔；斜刃沖孔；3）斜刃沖裁）斜刃沖裁 平刃口沖裁時(shí)，整個(gè)刃口平面同時(shí)接觸板料，而斜刃口沖裁時(shí)，由

22、于刃口是傾斜的，沖裁時(shí)刃口不是同時(shí)切入，而是逐步?jīng)_切材料，這樣相當(dāng)于減小了沖切斷面積。因而降低沖裁力。 采用斜刃口沖裁時(shí)，為了獲得平整的工件，落料落料時(shí)凸模應(yīng)做成平刃口凸模應(yīng)做成平刃口，把斜刃做在凹模上，如圖2-10(a)、(b)、(c)。沖孔沖孔時(shí)應(yīng)把凹模做成平刃口凹模做成平刃口，把斜刃做在凸模上，如圖2-10(d)、(e)、（f）。364/8/2022第二章 沖裁表表2-7 斜刃參數(shù)斜刃參數(shù) 374/8/2022第二章 沖裁3.卸料力、推料力、頂件力卸料力從凸模將零件或廢料卸下的力推件力從凹模內(nèi)順沖裁方向?qū)⒘慵驈U料推出的力頂件力從凹模內(nèi)逆沖裁方向?qū)⒘慵驈U料推出的力 為系數(shù)，可查表，n為

23、卡在凹模中工件或廢料數(shù)。FKF卸卸FKnF推推FKF頂頂卸K推K頂K384/8/2022第二章 沖裁 在選擇壓力機(jī)噸位時(shí)，總的沖裁力計(jì)算，不能將幾個(gè)力簡(jiǎn)單相加，而要根據(jù)所設(shè)計(jì)模具的具體結(jié)構(gòu)和采用的卸料與出件方式?jīng)Q定，計(jì)算總沖裁力時(shí)區(qū)別對(duì)待。 采用彈性卸料彈性卸料和上出件上出件方式時(shí)，總沖裁力為： F總總=F+F頂頂+F卸卸 采用彈性卸料彈性卸料和下出件下出件方式時(shí)，總沖裁力為： F總總=F+F推推+F卸卸 采用剛性卸料剛性卸料和下出件下出件方式時(shí)，總沖裁力為： F總總=F+F推推394/8/2022第二章 沖裁2.5 工件的排樣與搭邊 排樣排樣 沖裁件在板料或調(diào)料上的布置方式，稱(chēng)為沖裁件的排樣

24、，簡(jiǎn)稱(chēng)排樣。排樣的目的在于減少材料的消耗，降低零件成本，提高生產(chǎn)率，延長(zhǎng)模具壽命。1 材料的利用率材料的利用率 對(duì)沖裁件來(lái)說(shuō)，一般材料占零件總成本60%以上，可見(jiàn)材料利用率是一個(gè)重要的經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。所謂材料利用率是指沖沖裁件的實(shí)際面積裁件的實(shí)際面積與所用板料面積的百分比所用板料面積的百分比，是具體衡量排樣合理性的指標(biāo)。 404/8/2022第二章 沖裁(1)沖裁單個(gè)零件時(shí)，可用以下公式計(jì)算：沖裁單個(gè)零件時(shí)，可用以下公式計(jì)算：%1000AA式中:材料利用率； A0沖裁件的實(shí)際面積，mm2； A沖裁該工件所需板料面積，mm2 (2) 采用條料沖裁多個(gè)零件的材料利用率，可按下式計(jì)算：采用條料沖裁多個(gè)零件

25、的材料利用率，可按下式計(jì)算：式中:材料利用率； A0單只沖裁件的實(shí)際面積，mm2； n該條料上所能沖制出的沖裁件個(gè)數(shù)； L條料（帶料或板料）的長(zhǎng)度,mm； B條料（帶料或板料）的寬度,mm。 值越大，說(shuō)明廢料越少，材料利用率越高。值越大，說(shuō)明廢料越少，材料利用率越高。%1000BLnA414/8/2022第二章 沖裁2 2常見(jiàn)的排樣方式常見(jiàn)的排樣方式 (1)有廢料排樣 如圖2-12(a)所示，沿工件外形沖裁，工件周邊都留有搭邊，可利用搭邊補(bǔ)償誤差，因而能保證沖裁件的精度和質(zhì)量，沖裁模的壽命也較高，缺點(diǎn)是材料利用率低，零件成本高。 (2)少?gòu)U料排樣 如圖2-12(b)所示，沿工件部分外形沖裁，僅

26、在局部留有搭邊和余料。 (3)無(wú)廢料排樣 如圖2-12(c)所示，沿工件外形沖裁，無(wú)搭邊和工藝廢料。424/8/2022第二章 沖裁a)a)有廢料排樣；有廢料排樣；b)b)少?gòu)U料排樣；少?gòu)U料排樣；c)c)無(wú)廢料排樣無(wú)廢料排樣 圖圖2-12 2-12 三類(lèi)排樣方式三類(lèi)排樣方式 434/8/2022第二章 沖裁 采用少、無(wú)廢料排樣，可使材料利用率提高到7595%，對(duì)節(jié)省材料有極其重大的意義。同時(shí)，因沖裁周邊減小，可降低沖裁力并簡(jiǎn)化沖模結(jié)構(gòu)。但少無(wú)廢料沖裁也存在一些缺點(diǎn)，由于條料自身的公差和條料導(dǎo)向與定位所產(chǎn)生誤差的影響，沖裁件所能達(dá)到的精度和質(zhì)量都較差，同時(shí)模具的壽命也低，沖裁件的斷面質(zhì)量差。 無(wú)

27、論是有廢料、少?gòu)U料和無(wú)廢料排樣中，其排樣型式一般分為直排、斜排、直對(duì)排、斜對(duì)排、混合排和多行排等，如表2-9。 444/8/2022第二章 沖裁454/8/2022第二章 沖裁3搭邊搭邊 排樣時(shí)，工件之間工件之間以及工件工件與條料側(cè)邊之間留下的余料條料側(cè)邊之間留下的余料叫搭邊。搭邊的作用主要是補(bǔ)償定位誤差，保證沖出合格的零件。搭邊還可以保證條料有一定剛度，利于送料。 搭邊值需要合理確定。搭邊值過(guò)大，則材料利用率降低，增加零件成本，浪費(fèi)材料。搭邊值過(guò)小，在沖裁中會(huì)將材料拉斷，使零件產(chǎn)生毛刺，嚴(yán)重時(shí)會(huì)將拉斷的材料擠入凸模與凹模間隙之中，損壞模具刃口。降低模具壽命。搭邊值的大小與下列因素有關(guān)： (1)材料的力學(xué)性能材料的力學(xué)性能 硬材料的搭邊值可小一些。軟材料、脆性材料的搭邊值要大一些。(2)零件的形狀與尺寸零件的形狀與尺寸 沖裁件的尺寸大小或有尖凸的復(fù)雜形狀，搭邊值要取大一些。(3)材料厚度材料厚度 材料越厚所取的搭邊值相應(yīng)大些。(4)送料方式與擋料方式送料方式與擋料方式手工送料，有側(cè)壓板導(dǎo)向的搭邊值可以小一些。464/8/2022第二章 沖裁表2-10 搭邊值 474/8/2022第二章 沖裁3.6 精密沖裁1.精密沖裁 它能在一次沖壓行程中獲得比普通沖裁零件尺寸精度高、