多工位級進模排樣圖的設計要領

衡陽財經工業職業技術學院機械工程系 (湖南 421008） 陸元三 張紅英

排樣（也稱布料）是指制件在條料、板料上的布置方法。設計多工位級進模，首先要設計排樣圖，這是設計多工位級進模的重要依據，排樣的要求是切除廢料，將零件留在條料上，以分步完成各個工序，最后根據需要將零件從條料上分離下來。排樣圖的設計是整套模具設計中的核心與精髓部分，其直接影響到模具的大小、精度、使用壽命、造價等，其設計的好壞直接決定整套模具的質量。

1.多工位級進模排樣設計的內容

確定模具的工位數目、各工位加工的內容及各工位沖壓工序的安排。確定被沖工件在條料上的排列方式。確定條料載體形式。確定條料寬度和步距尺寸，從而確定材料利用率。確定導料與定距方式、彈頂器的設置和導正銷的安排。基本上確定模具各工位的結構。

2.多工位級進模排樣圖設計注意事項

排樣設計時應考慮周詳，要結合產品的結構特點、加工精度、產品使用原材料（材質）、產品工藝性能及工藝缺點、產品加工流程及材料力學、應用力學等給予合理的排樣。一般排樣圖的設計應注意5個方面：良好的導向與精確的定位、余料切除（也稱削料）和成形工步的合理性、送料的順暢性、避位的合理性、足夠的模具強度。

3.多工位級進模排樣圖的設計技巧

（1）排樣 排樣時要特別注意毛邊面的方向與材料的紋路方向是否與成品圖一致。結合紋路方向、產品展開形狀、接料位置、成形方式等選擇最省料的排樣方式，料帶搭邊余量、接料位置的選擇及步距的確定決定料帶的剛性和削料沖頭的強度，故要根據沖壓材料厚度與材質而定。

（2）接料位置 接料位置的選擇很重要，其影響到料帶強度、成形順暢、產品精度及送料順暢性。設計時接料位置一般選擇設計基準面，也就是產品的測量基準面，且剛性較好。另要注意不要干涉到附近成形，最好是旁邊無彎曲成形處，合理的接料位置可減少或防止料帶的變形，從而提高產品的精度和送料的順暢性。

（3）削料成形 削料成形要結合產品的結構特點及成形方式而定，一般在料帶強度足夠的情況下采用先削料后成形，如產品結構復雜也可邊削料邊成形，如沖壓材料較厚且毛刺要求較嚴可采用預削后精削（也可壓毛邊），以提高產品的精度。

（4）導向和定位 多工位級進模導向可采用導板、兩用銷（浮升梢）、固定擋料銷等進行導向和粗定位；導柱、導正銷及輔助管位（擋塊）進行精定位。

導柱的選擇要根據產品的加工精度，模具的等級而定，導板和兩用銷的選擇應根據產品的結構、接料方式等而定，產品折彎較多且彎曲部較長就意味著抬料要高，故選用兩用銷較為理想，一是方便抬料成形，二是可以減少脫板（卸料板）背面的避位深度從而提高模板的強度。反之，如成形簡單，材料較厚及單邊帶料的案例用導板較好，一切還需結合實際情況而定。

（5）影響送料順暢的因素 影響送料順暢的因素有：浮升（抬料）高度、入塊浮升高度、料帶變形程度、料帶強度、沖壓材料厚度、浮升抬料塊或頂料銷的布置、避位及成形方式和成形入塊的設計等，設計時要充分考慮。（浮升高度=產品向下折彎部高度+下模入塊浮升量+2mm左右）。

（6）排樣時要充分考慮下模板的強度 入塊到邊緣至少15mm以上，入塊之間的距離也不能靠得過近，入塊轉角能倒角的一定要倒圓角，以避免應力集中，導致模板開裂直至報廢。故各工步布置不宜過于緊密，使得除去入塊模板中部大片割（掏）空，這樣模具精度和強度都會下降，也不可過于稀松，以免浪費，松緊適當即可。另厚料沖壓或細長剪口入塊壁厚要適當加厚。

（7）下模入塊設計和標準件布置 排樣時下模入塊設計和標準件布置還應考慮入塊在下墊板，下底板（下模座）上是否有足夠的擴孔，盡量避免破孔，尤其是活動入塊、浮升銷、在下底板（下模板）需攻止附螺紋，容易出現干涉或破孔，如出現上述狀況，則應調整入塊大小及位置。

（8）脫板（卸料板）入塊設計 排樣時脫板入塊設計也要注意，特別是刀口入塊邊不要與下模入塊邊處于同一條線上，入塊邊處于同一線上沖壓時產品容易產生剪切式壓印。

（9）避位 排樣還要考慮避位問題，合理的避位可以提高模具的強度和使用壽命，減少試模時間和縮短開模周期，也可檢查工步布置，模具入子及其形狀設計的合理性。

（10）產品脫模 排樣時要確保產品脫模的順暢性，一般設壓、頂、吹三步驟。壓是指最后一把切料刀，為提高剪口精度，脫板做壓料入塊，沖子盡量做靠刀；頂是指脫板設計頂料銷，下模設計頂料銷；吹是指設計吹氣銷（如果是厚料沖壓而且產品表面要求嚴格，為防止細廢料殘留于下模面而導致產品表面壓傷，故可在下模刀口主要是細小刀口旁增加吹氣銷）。

4.結語

在進行排樣設計時，要全局進行詳盡的考慮，不能受限于局部結構，而且還要多注意細節。設計排樣圖的過程，就是確定模具結構的過程，如果排樣圖確定了，那么模具的基本結構也就確定下來了。排樣圖的好壞對模具設計影響很大，是屬于總體設計的范疇，一般都要設計出多種方案加以分析、比較、綜合與歸納，以確定一個經濟、技術效果相對較合理的方案。