在五金制造、家电生产以及日用工业品领域，板料冲压加工这一关键工艺，在节能和降低消耗方面，蕴藏着巨大的潜力，亟需进一步挖掘。
在这方面，节约原材料存在巨大的空间和潜力。根据对全国电器开关、农业机械、家用电器及仪表行业近年来的调研，冲压板材的使用效率大约介于62.5%至73.5%之间。市场竞争日益激烈，原材料价格随能源价格不断上升而显著提高，因此，在冲压加工过程中节约原材料变得尤为迫切，这不仅是节能减排的重要任务，也是企业降低成本、提升效益的有效策略，更是提升产品市场竞争力的关键举措。
从表一的数据分析来看，在批量及大规模生产过程中，若能将冲压材料的利用率η提升1个百分点，那么冲压件的成本将会相应减少0.4至0.5个百分点。
在进行排样和连续冲压的排样图设计时，应遵循以下原则：在平板冲裁件（包括各种成形冲件的展开平毛坯，以下同）的落料之前，为了节约材料，需要在板材、条材、带材和卷材上进行经济且合理的排列和布置。通过这样的方式，可以确保获得最佳的排样效果，从而实现材料利用率的最大化。在冷冲压工艺设计以及冲模设计领域，这项任务显得尤为关键且技术含量颇高；而在冷冲模的结构设计环节，冲压件图纸、冲压工艺流程及其排样图则构成了核心的参考依据。
在现有的专业文献中，对冲裁件落料过程，包括单工位冲裁模具和复合模冲件排样，均有详细阐述。然而，对于多工位连续模冲件的排样，尚未有相关内容的探讨。
多工位连续冲压件的排样图需详尽展现冲压工艺流程及各工步的先后顺序，并需明确标示送料进距、边缘间距、搭接边界的具体数值，同时说明各工位间的送料方式，以及完整记录冲压冲件的全过程，包括冲压工艺、变形和分离等环节。
排样图的选取与模具的类型、结构的设计、冲压材料的利用效率η、冲压生产的效率以及冲件的生产成本之间有着紧密的联系，这些因素亦对冲压件的质量和模具的使用寿命产生重要影响。在排样过程中，需全面考量材料供应的实际情况以及冲压设备的生产能力，确保冲件质量的同时，力求冲模设计更加优化，提升操作的安全性和制模工艺的便捷性。此外，还需对影响排样的诸多因素进行全面分析，通过对比多个方案，最终挑选出最优方案以确定最佳的排样方案。
在进行冲模设计之前，必须对冲件图和排样图进行详尽分析，以掌握其核心技术要求及冲压加工中的关键难点。同时，需依据排样图对冲压工艺的合理性进行审核，并识别潜在问题，从而为冲模的结构设计奠定坚实的基础。
在众多单工序冲模中，唯有落料模与单工位复合模在冲件时需进行排样图设计。换言之，当进行平板冲裁件及成形冲压件的展开平毛坯处理时，必须进行排样。通常情况下，这些排样多采用沿边、搭边以及常规的废料冲裁方式，偶尔会见到一两个无搭边的排样，但大多数情况下，这些排样仅能实现少量废料的冲裁。不论采用何种排列模式，通常都会依据材料的利用效率来评价其排列的合理性以及好坏。
连续模冲件的排布方式，与之前所述存在差异。在评估排布效果时，材料利用率η并非唯一且最为关键的评判指标。
在连续模冲件排样过程中，必须先对冲件工艺进行详尽分析，随后精心规划冲压工艺流程及工步的排列顺序。在此过程中，需全面考虑连续冲压工艺的独特性质以及冲模结构设计的具体要求，同时关注送料与工位间送进方式的选择，并对定位系统的设计给予充分重视。
因此，在连续模冲件的排样过程中，应以连续冲压工艺的各个步骤设计为依据，将保证冲压件的质量和尺寸、形位精度作为核心目标，以冲压步骤的顺序排列和工位间的进给方式选择为引领，以冲模的类型选择和结构设计为最终目标，需要遵循以下基本原则：首先，应有利于选择更为简便的冲模类型和结构，确保操作的安全性以及冲件的高质量。冲模的加工技术优良，易于进行修整，制作周期较短，且制作及修整的成本相对较低。
板材的利用率η值显著，模具的使用寿命也相应增加，同时冲压作业的效率得到提升，冲压件的生产成本亦有所下降。在这五项关键指标中，第一条的重要性尤为突出。
在诸多要求中，难以面面俱到，故需优先关注用户的具体需求和产品的交付时限，而对其他条件则可适度予以调整。在众多情形中，提升材料利用效率η常常导致冲模结构变得复杂，制造难度随之增加，甚至超出了现有制模设备和技术能力的制造范围；即便排样设计得再精良，η值再高，也难免要作出妥协；有些情况下，人们宁愿牺牲板材的利用率η，以换取更佳的制模工艺性、更快的制模周期以及更长的模具使用寿命。
在挑选排样形式时，需考虑其与冲模类型及结构之间的关联。对于仅含一个工位的落料模以及复合模来说，平板落料冲件及各类成形冲件在板、条、带、卷料上的排样手法，一般包括以下几种：单列直排、单列斜排；双列并列直排、双列对头直排、双列对头斜排；多列直排、交错排布以及混合排等多种排列方式。
采用不同的排列模式会带来材料利用率的差异，在选择排列模式时，我们需首先确保冲压件能够满足规定的尺寸和形状精度要求，然后才能确定使用何种冲模及其具体结构。
若冲压件对尺寸精度的要求达到1t10级及以上，便需使用带有边缘和搭边的排样方法；而无搭边排样的冲压件，其尺寸精度往往不足，通常在1t12级以下，有时甚至降至1t14级。若冲压件的尺寸精度需达到1t9级以上，并且要求其表面平整，那么应当选择配备滑动导向导柱模架及带弹压卸料板的冲模，同时确保其排样拥有充足的边缘和搭边。
依据德国的工业规范din1543，对冷冲压钢板根据其厚度t进行分类，其中t小于3毫米的钢板被划分为薄板类别。
在仪器与电子产业的产品制造过程中，常常使用厚度在0.3至0.1毫米，甚至更低至0.1至0.05毫米的超薄箔材冲压部件，这给冲压排样和模具设计带来了诸多挑战。
排样的边缘宽度、搭接边界的尺寸以及冲裁时形成的间隙，这些参数均会随着冲件材料的厚度t的增加或减少而发生变化。
当厚度t不超过0.5毫米时，边缘与侧边的宽度必须超过t，以防止在冲裁过程中被拉入凹模的洞口，同时确保具备足够的强度和搭边框良好的送进刚度；以厚度为0.3毫米的低碳钢板为例，根据gb/t16743-1997《冲裁间隙》国际标准中规定的Ⅰ类间隙，冲模单边间隙c可以取为3%t，即c=3%×0.3毫米=0.009毫米，而当厚度t为0.1毫米时，c=0.003毫米，也就是3微米。gb/t2854-90 国际标准中的Ⅰ级滑动导向导柱模架，其规定的导柱与导套配合间隙介于0.010至0.016毫米之间。因此，在进行超薄材料的冲裁以及连续冲压作业时，必须格外关注排样方式的选择，以及设计既合理又精密的模具结构。若不如此，将难以成功完成此类冲压件的制造，更无法确保达到所需的尺寸和形位精度。
针对厚度小于0.5毫米的超薄材料冲压制品的连续成形过程，其排样时的搭接边和边缘部分可以采用相同的宽度。根据冲模的具体结构设计要求，这些宽度还可以适当地进行增加。在挑选冲模结构类型时，我们建议采用导柱模架配以弹压卸料导板的冲模设计，并且建议将弹压导板安装在导柱上，同时在卸料板（即导板）上增设小导柱，这样做既能够确保弹压卸料导板式冲模实现精确的导向，又能提升冲模的冲压精度；此外，对于冲件群孔的同轴度和位置度，对排样进距精度及冲模送进定位的要求也更为严格。因此，在排样过程中，这一点需要我们给予特别的重视。
厚度不超过0.1毫米的超薄材料冲压制品，尤其是那些通过多工位一次性成型的复杂形状冲压件，不适合使用多列斜排、对头排或翻身冲压，更不适合采用混合排压方式。若不慎操作，送料过程中框边易发生形变、断裂，甚至可能被拉入凹模，从而影响生产进度，提升废品率，损害模具性能；对于厚度达到 t≥3mm 的中厚板冲压件，不适宜使用裁搭边排样，而厚度 t≥4.75mm 的冲压件，亦不宜采用套裁与拼裁排样。否则，这将会给模具的结构设计带来诸多不便。
尺寸精度在±0.01mm以内，料厚不超过0.1mm的箔材冲件，特别是那些形状复杂且精度要求超过1t9级的冲件，建议使用滚珠导柱模架，并配备弹压卸料导板式的冲模结构。
排样图设计需遵循的关键要素包括：针对单工位落料模与复合模，其排样图设计需依据平板冲裁件及立体成形件展开的毛坯外形，在条状或带状材料上进行多次布局。同时，在确保冲件质量及工艺要求的生产效率的前提下，追求简化冲模结构，以便于制模，并力求实现材料利用率的最大化，从而确定最为理想的排样方法。通常来说，冲裁件的外形和尺寸结构是决定排样类型的关键因素，因此，多数情况下，我们需采纳带有边缘和搭边的传统排样方法，以此进行带有废料的冲裁作业。
基于丰富的实际操作经验，针对单一工序的落料、复合冲裁以及单工位综合式复合冲压的冲件排样图设计，我们可以将其视为平板冲裁件和立体成形件的一次性平毛坯落料来处理。与单冲模相比，连续模冲件的排样过程更为复杂，它需确保连续冲压工艺的顺畅进行，以实现尽可能高的效率值η，同时保证操作的安全性、高效性，并且受到多种因素的影响，对设计要求较高。具体步骤和关键点如下：
经过对冲压零件的工艺细节进行深入分析，我们着手探讨实现连续冲压成型的可能性，并提出了多种冲压工艺的方案进行对比研究。在筛选出最优方案后，我们开始实施排样工作。
冲压件的形态、大小和精确度，对连续冲压的操作流程和步骤顺序有着直接的影响。在排样过程中，必须考虑到连续冲压的工艺特性以及冲模结构设计的具体要求。在确定工步顺序和工位安排时，需特别注意以下几点：
冲件上的群孔，其孔距精度需达到1t10级以上，或者孔距公差值需小于0.01mm，这些孔必须在一个工位或紧邻的两个工位上完成冲孔操作。
冲件上的孔壁和孔边若小于材料厚度t或不足2毫米，则需分阶段在两个不同的工位进行冲孔操作，这样做既可以提升凹模的强度，又能够扩大凸模在固定板上的安装空间。
群孔的轴心对齐度和位置精度要求极高，其允许的误差不超过0.01毫米。因此，可以在一次冲压过程中完成相关孔的冲制，或者在相邻的两个工位上分别进行冲制。此外，确保冲孔和冲裁的光洁度，应将这些操作集中在少数一两个工位上完成。
若冲压件的外形及成形件的毛坯尺寸公差控制极为严格，则可采取整体落料的方式，随后进行弯曲或拉伸成形；若冲裁件在局部存在凸台或凹口，其尺寸要求同样非常严格，则可采用多工位分步进行单独冲切，最后再进行拼接。
针对产量较高且形状复杂的小型冲件，建议优先使用多工位连续冲压技术，以实现单次冲压成型，从而提升产品质量和加工效率；对于尺寸精度要求达到1t10级以上的高精度冲件，在排样过程中应尽量简化工序，避免因工位数过多而导致送料误差累积，影响冲压精度，同时，局部精冲、镦挤、打扁等操作应安排在专门的工位进行；对于那些需要横向施力冲压的冲件，如具有复杂的多向弯曲、侧向冲成形与切口等特征，建议在平面冲孔、切口或落料前，采用楔传动进行横向冲压一模成型，以此提升加工精度和效率。
在构思冲模结构设计时，需兼顾冲压变形对位置的具体要求，因此需安排适量的空挡工位，并扩大凸模在固定板上的安装区域；同时，若材料经过打扁、减薄后需要增大凹模表面积覆盖，则还需额外增设空工位，以增强凹模壁的厚度。
连续模冲压件的设计布局及其策略，需考虑连续模冲压工艺的特性，包括工位的送进模式、排样是否相邻以及如何处理切除后的废料等关键因素。据此，连续模冲压件的排样可以划分为数种不同的布局类型和排列方式。
各工位对冲切和成形冲件的部分进行分切组合排样，各工位之间保持独立运作，彼此无直接关联，它们的相对位置由模具精确调控，最终汇合形成完整的、符合标准的冲件，如图 1a)、b)、f)、j)所示。
拼切组合排样对冲件的内孔与外形进行精细处理，甚至可以形成任意形状的完整冲裁线。这一过程通过多个工位逐一进行冲切，最终将各部分拼接成完整的冲件。虽然这种方法与分切组合有相似之处，但在细节上却存在差异。在各个工位上，拼切组合和冲切刃口相互衔接，接口部分必须严密对接，这无疑增加了模具制作的难度。具体操作可参考图1c)、d)、e)。
裁沿边排样，指的是通过冲切沿边的方式，获取冲件侧面的复杂轮廓，这一过程被称为裁沿边排样。当冲切沿边的长度l与送料方向上的进距s相等，即l等于s时，该凸模便能替代侧刃，并负责对送进的原材料进行切边定位。此类侧边凸模通常被称作成形侧刃。由于jb/t-76481-94标准下的侧刃类型数量有限，且尺寸规格较为单一，其最大可切割边长仅为40.2毫米。一旦送料进距超过40.2毫米，便不得不采用非标准侧刃进行切割。
使用标准侧刃存在的一个不足之处在于，需在原材料侧面切除一定范围的物料，以形成与送料进距相等的切口，这要求对送进的原材料进行精确定位，从而导致了工艺废料的增加，并使得 η 值降低了 2% 到 3%。而采用侧边凸模进行裁剪，不仅能够完成冲件侧边复杂外形的冲裁，还能对送进的原材料进距进行有效限制，从而取代了标准侧刃，实现了多方面的优势，具体可参考图 2a)、b)、c)。
针对细长的薄料冲裁件，尤其是那些与搭边相连且拥有复杂待冲切外廓的长冲件，采用裁搭边排样技术能够实现高质量、高效率的加工，有效防止了细长冲裁件在加工过程中出现的扭曲变形和卸件难题。典型的冲压件如仪表的指示针、手表的秒针等，运用上述的裁剪和拼接边排样技术，效果显著。为了模具制作更加便捷，有时会将拼接边适当放大，以便于材料下料。这些作为拼接边留在原材料上的冲压件，最终会在切割分离时才被切开，具体可参考图2e、j、h。
沿边与搭边相结合进行冲切排样，通过各工位的分工合作，逐步完成沿边与搭边的冲切，从而获得预成形冲件。将这些毛坯展开并进行冲压，形成最终的排样，这种操作被称为沿边与搭边组合冲切排样。在此过程中，各工位会冲除工艺废料，而冲件则会在原材料上逐步成形，直至最后在最终工位进行分离。这种布局方式能够确保各个工作站位于同一水平面上，沿着物料输送的方向形成一条直线，各工作站之间通过输送原材料携带工件进行精准定位，模具结构设计简洁，操作既便捷又安全，具体可参考图3。
采用套裁排样的方法，将大尺寸冲裁件内部的孔洞结构废料，在专设的连续模具工位上，冲制成相同材料但尺寸更小的冲件。
通常情况下，我们首先加工内孔中的小尺寸冲件，而大尺寸冲件的加工则通常是在最后的工作位上完成落料和冲压。
单工位复合冲裁模套裁垫圈这一套裁排样方式，早已为大众所熟知，成为典型的例子。而在多工位连续冲裁件的套裁排样中，由于上下工位之间并无搭边套裁，情况则有所不同。
资料表明，为了保证套裁冲件在尺寸和形位上的精确度，对同轴度的要求相当严格，因此送料进距必须设定得非常精细，具体可参考图4c和图d。
拼裁排样
采用冲件工艺产生的废弃材料以及边缘相连的结构废料，通过拼接和冲压，制作出多种相同材质的冲件，这被称为拼裁排样。与套裁排样不同，拼裁排样更注重于最大限度地利用工艺废料以及多余的边缘材料，以及因冲件形状复杂、凸凹差异较大而产生的外边缘结构废料，来制作出多种材质一致的冲件。在排样过程中，应充分利用冲件外形的凸起和凹陷部分，巧妙地交错穿插并拼接排列，以确保原材料得到最大程度的利用。具体操作方法可参考图4a和图4b。
绝大多数连续模冲件都采用带有边缘和搭边的排样方式，因此只能实施带有废料的冲裁。若能实施无边缘、无搭边的排样，并且冲裁过程中不产生结构废料，则可实现无废料冲裁。然而，能够实现板材利用率达到或接近100%的完全无废料冲裁的冲件较为少见。实际上，只要能够进行无搭边排样的冲件，都可以实施减少废料的冲裁。详情请参考图5。
为了实现冲裁件的无废料或少废料冲裁，必须先对冲裁件进行无搭边排样操作，具体步骤可参考图 5。
实施无搭边排样需满足特定条件并遵循特定方法。除了上述连续模冲件能够实施无搭边排样，实现无废料或低废料冲裁之外，单工序冲模以及单工位复合冲裁模同样可以采取这种做法。
非直线送进的连续式复合模冲件排样方式中，大多数连续模的送料方向都集中在同一平面内，沿着直线进行。在各个工序中，送料主要通过携带原材料的方式完成。因此，需要使用搭边连接将冲件固定在原材料上，以便于各工序进行冲压加工。只有当所有工序完成，到达最后一个工位时，才能将连接搭边的成品冲件从原材料上分离出来。针对那些边缘弯曲幅度较大、拉伸深度较深，以及必须从多个方向施加力量进行弯曲的复杂形状冲压件，通常情况下，必须先进行整体材料去除，随后在另一套模具上进行成型加工。
若需进行冲模操作，必须具备较大的开启空间，以便将冲压出的零件从模具腔体内取出。若采用常规的连续模，将各个工位沿送料方向排列在同一平面上形成直线，则会导致冲模结构设计面临诸多难题。
此类冲压件通过多工位连续模具一次性完成成型，其布局方式与前述的常规连续模具排列方法截然不同。首先，整体落料并展开成平面毛坯，接着利用斜楔驱动的特定推送机构，将毛坯推送至与原材料输送方向形成特定角度的成型工位，进行弯曲或拉伸成型。这种设计使得冲模的各个工位呈现出“L”形排列，且这些工位并非位于同一平面上，具体可参考图6和图7的实例。
现代冲压技术的迅猛进步，加之冲压作业的机械化和自动化水平不断提高，以及安全生产标准的日益严格，使得此类连续模结构的使用频率将逐渐上升，并逐渐普及开来。
图6中的吊环冲件三工位连续复合模，首先在第一工位冲出矩形孔，接着在第二工位进行落料、弯曲复合冲压，而在第三工位，由件8的斜楔驱动的送料系统发挥作用，借助推板件6将第二工位弯曲的工件沿弯芯件12推送至指定位置，随后，通过两套件13的斜楔传动机构，对工件施加相对并垂直于送料方向的力，推动一对成形凹模件17，最终实现工件冲压成形。该模具兼具连续模的操作特性以及复合模的多种功能，然而，鉴于第二至第三工位中工件是从原材料中独立分离出来的，这并不符合级进模的实际定义。
连续模的设计未能充分考虑第二工位复合冲压的特定功能，以及整个冲模在分离与变形过程中的复合冲压特性，因此，将其命名为连续式复合模更为恰当。
图7所展示的连续式复合模设计采用了交错排列的双列直排方式，整体落料完成后，毛坯分别被推向两侧进行展开，并在第三工位完成弯曲成型。这种设计不仅提高了生产效率，还保证了冲件的高质量。此类自动或半自动的连续式复合模操作安全可靠，随着卷材供应品种和规格的日益丰富，其应用将会越来越广泛。
