多工位级进模排样图的设计要领

衡阳财经工业职业技术学院机械工程系 (湖南 421008） 陆元三 张红英

排样（也称布料）是指制件在条料、板料上的布置方法。设计多工位级进模，首先要设计排样图，这是设计多工位级进模的重要依据，排样的要求是切除废料，将零件留在条料上，以分步完成各个工序，最后根据需要将零件从条料上分离下来。排样图的设计是整套模具设计中的核心与精髓部分，其直接影响到模具的大小、精度、使用寿命、造价等，其设计的好坏直接决定整套模具的质量。

1.多工位级进模排样设计的内容

确定模具的工位数目、各工位加工的内容及各工位冲压工序的安排。确定被冲工件在条料上的排列方式。确定条料载体形式。确定条料宽度和步距尺寸，从而确定材料利用率。确定导料与定距方式、弹顶器的设置和导正销的安排。基本上确定模具各工位的结构。

2.多工位级进模排样图设计注意事项

排样设计时应考虑周详，要结合产品的结构特点、加工精度、产品使用原材料（材质）、产品工艺性能及工艺缺点、产品加工流程及材料力学、应用力学等给予合理的排样。一般排样图的设计应注意5个方面：良好的导向与精确的定位、余料切除（也称削料）和成形工步的合理性、送料的顺畅性、避位的合理性、足够的模具强度。

3.多工位级进模排样图的设计技巧

（1）排样 排样时要特别注意毛边面的方向与材料的纹路方向是否与成品图一致。结合纹路方向、产品展开形状、接料位置、成形方式等选择最省料的排样方式，料带搭边余量、接料位置的选择及步距的确定决定料带的刚性和削料冲头的强度，故要根据冲压材料厚度与材质而定。

（2）接料位置 接料位置的选择很重要，其影响到料带强度、成形顺畅、产品精度及送料顺畅性。设计时接料位置一般选择设计基准面，也就是产品的测量基准面，且刚性较好。另要注意不要干涉到附近成形，最好是旁边无弯曲成形处，合理的接料位置可减少或防止料带的变形，从而提高产品的精度和送料的顺畅性。

（3）削料成形 削料成形要结合产品的结构特点及成形方式而定，一般在料带强度足够的情况下采用先削料后成形，如产品结构复杂也可边削料边成形，如冲压材料较厚且毛刺要求较严可采用预削后精削（也可压毛边），以提高产品的精度。

（4）导向和定位 多工位级进模导向可采用导板、两用销（浮升梢）、固定挡料销等进行导向和粗定位；导柱、导正销及辅助管位（挡块）进行精定位。

导柱的选择要根据产品的加工精度，模具的等级而定，导板和两用销的选择应根据产品的结构、接料方式等而定，产品折弯较多且弯曲部较长就意味着抬料要高，故选用两用销较为理想，一是方便抬料成形，二是可以减少脱板（卸料板）背面的避位深度从而提高模板的强度。反之，如成形简单，材料较厚及单边带料的案例用导板较好，一切还需结合实际情况而定。

（5）影响送料顺畅的因素 影响送料顺畅的因素有：浮升（抬料）高度、入块浮升高度、料带变形程度、料带强度、冲压材料厚度、浮升抬料块或顶料销的布置、避位及成形方式和成形入块的设计等，设计时要充分考虑。（浮升高度=产品向下折弯部高度+下模入块浮升量+2mm左右）。

（6）排样时要充分考虑下模板的强度 入块到边缘至少15mm以上，入块之间的距离也不能靠得过近，入块转角能倒角的一定要倒圆角，以避免应力集中，导致模板开裂直至报废。故各工步布置不宜过于紧密，使得除去入块模板中部大片割（掏）空，这样模具精度和强度都会下降，也不可过于稀松，以免浪费，松紧适当即可。另厚料冲压或细长剪口入块壁厚要适当加厚。

（7）下模入块设计和标准件布置 排样时下模入块设计和标准件布置还应考虑入块在下垫板，下底板（下模座）上是否有足够的扩孔，尽量避免破孔，尤其是活动入块、浮升销、在下底板（下模板）需攻止附螺纹，容易出现干涉或破孔，如出现上述状况，则应调整入块大小及位置。

（8）脱板（卸料板）入块设计 排样时脱板入块设计也要注意，特别是刀口入块边不要与下模入块边处于同一条线上，入块边处于同一线上冲压时产品容易产生剪切式压印。

（9）避位 排样还要考虑避位问题，合理的避位可以提高模具的强度和使用寿命，减少试模时间和缩短开模周期，也可检查工步布置，模具入子及其形状设计的合理性。

（10）产品脱模 排样时要确保产品脱模的顺畅性，一般设压、顶、吹三步骤。压是指最后一把切料刀，为提高剪口精度，脱板做压料入块，冲子尽量做靠刀；顶是指脱板设计顶料销，下模设计顶料销；吹是指设计吹气销（如果是厚料冲压而且产品表面要求严格，为防止细废料残留于下模面而导致产品表面压伤，故可在下模刀口主要是细小刀口旁增加吹气销）。

4.结语

在进行排样设计时，要全局进行详尽的考虑，不能受限于局部结构，而且还要多注意细节。设计排样图的过程，就是确定模具结构的过程，如果排样图确定了，那么模具的基本结构也就确定下来了。排样图的好坏对模具设计影响很大，是属于总体设计的范畴，一般都要设计出多种方案加以分析、比较、综合与归纳，以确定一个经济、技术效果相对较合理的方案。