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1碳素结构钢牌号及用途
牌号
等级
Qb/MPa
与旧
标准
用 途
Q195
——
315~390
A1
用于制造承载较小的零件、铁丝、铁圈、垫铁、开口销、拉杆、冲压件以及焊接件等。
Q215
A
335~410
A2
用于制造拉杆、套圈、垫圈、渗圈、渗碳零件以及焊接件等。
B
C2
Q235
A
375~460
A3
A、B级用于制造金属结构件、心部强度要求不高的渗碳件或碳氮共渗件、拉杆、连杆、吊钩、车钩、螺栓、螺母、套筒、轴以及接件;C、D级用于制造重要的焊接结构件。
B
B3
C
——
D
——
Q255
A
410~510
A4
用于制造转轴、心轴、吊钩、拉杆、摇杆、楔等强度要求不高的零件。
此负焊接性尚可。
B
C4
Q275
——
490~610
C5
用于制造轴类、链轮、齿轮、吊钩等强度要求高的零件。
注:
牌号中的Q代表屈服点,后面数字代表屈服点数值
2常用的优质碳素结构钢牌号及用途
钢组
牌号
热处理类
硬度HBS
(≤)
用 途
普通锰含量钢
15
正火
148
塑性、韧性;焊接性能和冷压性能均极好,但强度较低,用于制造受力不大,韧性要求较高的零件、紧固件、冲压件以及不要求热处理的低负荷零件,例如螺栓、螺钉、拉条、法兰盘等。
正火
回火
99~143
普通锰含量钢
20
正火
156
用于制造不经受很大应力而要求很高韧性的机械零件,例如杠杆、轴套、螺钉、起重钩等。
还可用于制造表面硬度高而主部有一定强度和韧性的渗碳零件。
正火
回火
103~156
45
正火
197~241
用于制造要求强度较高,韧性中等的零件,通常在调质、正火状态下使用,表现淬火硬度一般在40~50HRC,例如齿轮、齿条、链轮、轴、键、销、压缩机及泵的零件和轴辊等。
可代替渗碳钢制造齿轮、轴、活塞销等,但要以过高频淬火或火焰表面淬火。
正火
回火
156~217
217~255
普通锰含量钢
60
229~255
具有相当高的强度和弹性,但淬火时有产生裂倾向,仅小型零件才能施行淬火,大型零件多采用正火。
用于制造轴、弹簧、垫圈、离合器、凸轮等。
冷变形时塑性较低。
较高锰含量钢
2OMn
正火
197
此钢为高锰低碳渗碳钢。
可用于制造凸轮轴、齿轮、联轴器、铰链、拖杆等。
此钢焊接性能尚可。
6OMn
正火
229~269
此钢的强度较高,淬透性碳素弹簧钢好,脱碳倾向性小,但对过热敏感性,容易产生淬火裂纹,并有回火脆性,适于制造螺旋弹筑、板簧、各种扁圆弹簧、弹簧环和片以冷拔钢丝和发条等。
注:
牌号中数字表示均碳的质量分数为万分之几。
例如:
45钢,表示平均碳的质量分数为0.5%,6OMn钢,表示不均碳的质量分数为0.6%,锰的质量分数为0.7%~1.0%
镀铬分为装饰性镀铬和功能型镀铬。
前者主要起装饰性作用,如家具灯饰水暖器材配件等等,镀层较薄,外观带蓝白光。
后者主要赋予被镀件高硬度高耐磨功能,如汽车活塞环等,外观是次要要求。
常规装饰性镀铬前,一般有预镀层,多数是打底铜-酸性光亮镀铜-光亮镀镍-镀铬工序,因此一般装饰性镀铬厂家都有镀镍工艺。
你可以去找装饰性镀铬厂家。
因此,即便是要求镀铬,还是需要先镀镍。
另外,镀铬需要很大的电流密度,如果零件太小,镀铬有较大难度,且成本增加很多。
镀铬的金属表面呈亮白色,有点像不锈钢。
镀镍的金属表面也呈白色,但色略微带点黄色,色泽也不如镀铬那么亮
镀锌是一种非常活泼的金属,极其容易氧化,但是氧化锌不是像氧化铁一样的疏松粉末,而是一层致密的表层,这层氧化锌就阻止了内部的锌进一步氧化。
当镀锌钢板的表层损坏,露出内部的铁质表面的时候,由于锌比铁更活泼,所以根据化学的电池原理,锌会先于铁氧化,从而保护了铁层不会损坏。
这两者综合,就是镀锌钢板保护的道理。
镀锌铁俗称白铁。
将干净的铁片浸在熔化的液体锌里而制得。
锌在含有CO2的潮湿空气里能生成一层致密的碱式碳酸锌保护膜,防止内部被继续氧化。
如果镀锌层一旦被破坏后,发生电化腐蚀时,由于锌比铁活泼,锌将作为原电池的负极发生氧化反应而损耗,铁受到保护。
轴的表面镀铬主要有三个作用:
1.增加表面的光洁度;2.增加轴表面的防腐蚀性能;3.增加轴表面的耐磨性.
发黑发黑处理是一种表面氧化处理,目的是为了防腐,防锈等。
也称作发蓝处理。
发蓝是将钢在空气中加热或直接浸於浓氧化性溶液中,使其表面产生极薄的氧化物膜的材料保护技术,也称发黑。
钢铁零件的发蓝可在亚硝酸钠和硝酸钠的熔融盐中进行,也可在高温热空气及500℃以上的过热蒸气中进行,更常用的是在加有亚硝酸钠的浓苛性钠中加热。
发蓝时的溶液成分、反应温度和时间依钢铁基体的成分而定。
发蓝膜的成分为磁性氧化铁,厚度为0.5~1.5微米,颜色与材料成分和工艺条件有关,有灰黑、深黑、亮蓝等。
单独的发蓝膜抗腐蚀性较差,但经涂油涂蜡或涂清漆后,抗蚀性和抗摩擦性都有所改善。
发蓝时,工件的尺寸和光洁度对质量影响不大。
故常用於精密仪器、光学仪器、工具、硬度块等。
可以用电镀等方法代替,常用于金属的防锈和防腐.
电镀(electroplating)是一种电离子沉积过程(electrodepos-itionprocess),是利用电极(electrode)通过电流,使金属附着在物体表面上,其目的为改变物体表面的特性或尺寸。
电镀目的
是在基材上镀上金属镀层(deposit),改变基材表面性质或尺寸。
例如赋予金属表面的光泽美观、物品防锈、防止磨耗;提高导电度、润滑性、强度、耐热性、耐候性;热处理的防渗碳、氮化;尺寸或磨耗的零件修补。
调质处理淬火后高温回火的热处理方法称为调质处理。
高温回火是指在500-650℃之间进行回火。
调质可以使钢的性能,材质得到很大程度的调整,其强度、塑性和韧性都较好,具有良好的综合机械性能。
。
调质件大都在比较大的动载荷作用下工作,它们承受着拉伸、压缩、弯曲、扭转或剪切的作用,有的表面还具有摩擦,要求有一定的耐磨性等等。
总之,零件处在各种复合应力下工作。
这类零件主要为各种机器和机构的结构件,如轴类、连杆、螺栓、齿轮等,在机床、汽车和拖拉机等制造工业中用得很普遍。
尤其是对于重型机器制造中的大型部件,调质处理用得更多.因此,调质处理在热处理中占有很重要的位置。
调质常常应用在中碳(低合金)结构钢,也用在低合金铸钢中。
总之对力学要求高的结构零部件都要进行调质处理。
淬火是将钢加热到临界温度Ac3(亚共析钢)或Ac1(过共析钢)以上某一温度,保温一段时间,使之全部或部分奥氏体化,然后以大于临界冷却速度的冷速快冷到Ms以下(或Ms附近等温)进行马氏体(或贝氏体)转变的热处理工艺。
火的目的是使过冷奥氏体进行马氏体或贝氏体转变,得到马氏体或贝氏体组织,然后配合以不同温度的回火,以大幅提高钢的强度、硬度、耐磨性、疲劳强度以及韧性等,从而满足各种机械零件和工具的不同使用要求。
也可以通过淬火满足某些特种钢材的的铁磁性、耐蚀性等特殊的物理、化学性能。
常用的淬冷介质有盐水、水、矿物油、空气等.
钢的氮化(气体氮化)概念:
氮化是向钢的表面层渗入氮原子的过程,其目的是提高表面硬度和耐磨性,以及提高疲劳强度和抗腐蚀性.中温气体碳氮共渗的主要目的是提高钢的硬度,耐磨性和疲劳强度,低温气体碳氮共渗以渗氮为主,其主要目的是提高钢的耐磨性和抗咬合性.
几种常见热处理概念
1.正火:
将钢材或钢件加热到临界点AC3或ACM以上的适当温度保持一定时间后在空气中冷却,得到珠光体类组织的热处理工艺。
2.退火annealing:
将亚共析钢工件加热至AC3以上20-40度,保温一段时间后,随炉缓慢冷却(或埋在砂中或石灰中冷却)至500度以下在空气中冷却的热处理工艺
3.固溶热处理:
将合金加热至高温单相区恒温保持,使过剩相充分溶解到固溶体中,然后快速冷却,以得到过饱和固溶体的热处理工艺
4.时效:
合金经固溶热处理或冷塑性形变后,在室温放置或稍高于室温保持时,其性能随时间而变化的现象。
5.固溶处理:
使合金中各种相充分溶解,强化固溶体并提高韧性及抗蚀性能,消除应力与软化,以便继续加工成型
6.时效处理:
在强化相析出的温度加热并保温,使强化相沉淀析出,得以硬化,提高强度
7.淬火:
将钢奥氏体化后以适当的冷却速度冷却,使工件在横截面内全部或一定的范围内发生马氏体等不稳定组织结构转变的热处理工艺
8.回火:
将经过淬火的工件加热到临界点AC1以下的适当温度保持一定时间,随后用符合要求的方法冷却,以获得所需要的组织和性能的热处理工艺
9.钢的碳氮共渗:
碳氮共渗是向钢的表层同时渗入碳和氮的过程。
习惯上碳氮共渗又称为氰化,目前以中温气体碳氮共渗和低温气体碳氮共渗(即气体软氮化)应用较为广泛。
中温气体碳氮共渗的主要目的是提高钢的硬度,耐磨性和疲劳强度。
低温气体碳氮共渗以渗氮为主,其主要目的是提高钢的耐磨性和抗咬合性。
10.调质处理quenchingand tempering:
一般习惯将淬火加高温回火相结合的热处理称为调质处理。
调质处理广泛应用于各种重要的结构零件,特别是那些在交变负荷下工作的连杆、螺栓、齿轮及轴类等。
调质处理后得到回火索氏体组织,它的机械性能均比相同硬度的正火索氏体组织为优。
它的硬度取决于高温回火温度并与钢的回火稳定性和工件截面尺寸有关,一般在HB200-350之间。
11.钎焊:
用钎料将两种工件粘合在一起的热处理工艺
一、填空题
1•从广义来说,利用冲模使材料相互之间分离的工序叫冲裁。
它包括冲孔、落料、切断、修边、等工序
但一般来说,冲裁工艺主要是指冲孔和落料工序。
2•冲裁根据变形机理的不同,可分为普通冲裁和精密冲裁。
3•冲裁变形过程大致可分为弹性变形、塑性变形、断裂分离三个阶段。
4•冲裁件的切断面由圆角带、光亮带、剪裂带、毛刺四个部分组成。
5•冲裁毛刺是在刃口附近的側面上材料出现微裂纹时形成的。
6•间隙过小时,出现的毛刺比合理间隙时的毛刺高一些,但易去除,而且断面的斜度和塌角小,在冲裁件
的切断面上形成二次光亮带。
7•冲裁间隙的数值,等于凹模与凸模刃口部分尺寸之差。
8•材料的厚度越大,塑性越低的硬脆性材料,则所需间隙Z值就越大;而厚度越薄、塑性越好的材料,所需
间隙值就越小。
9•在设计模具时,对尺寸精度、断面垂直度要求高的工件,应选用较小的间隙值;对于断面垂直度与尺寸精
度要求不高的工件,以提高模具寿命为主,应选用较大的间隙值。
10•凸、凹模分别加工的优点是凸、凹模具有互换性,制造周期短,便于成批生产。
其缺点是模具制造公差
小、模具制造困难、成本较高。
11•落料时,应以凹模为基准配制凸模,凹模刃口尺寸按磨损的变化规律分别进行计算。
12•冲孔时,应以凸模为基准配制凹模,凸模刃口尺寸按磨损的变化规律分别进行计算。
13•凸、凹模分开制造时,它们的制造公差应符合δ凸+δ凹≤Zmax-Zmin的条件。
14•所谓冲裁件的工艺性,是指冲裁件对冲裁工艺的适应性。
15•冲裁件在条料、带料或板料上的布置方式叫排样。
16•冲裁产生的废料可分为两类,一类是结构废料,另一类是工艺废料。
17•排样的方法,按有无废料的情况可分为有废料排样、无废料排样和少废料排样。
18•搭边是一种工艺废料废料,但它可以补偿定位误差和料宽误差,确保制件合格;搭边还可增加条料刚
度,提高生产率;此外还可避免冲裁时条料边缘的毛刺被拉入模具间隙,从而提高模具寿命。
19•为了实现小设备冲裁大工件或使冲裁过程平稳以减少压力机的震动,常用阶梯凸模冲裁法、斜刃口冲裁
法和加热冲裁法来降低冲裁力。
20•在几个凸模直径相差较大、距离又较近的情况下,为了能避免小直径凸模由于承受材料流动的侧压力而产生
的折断或倾斜现象,凸模应采用阶梯布置,即将小凸模做短一些。
这样可保证冲裁时,大直径凸模先冲。
21•采用斜刃冲裁时,为了保证冲件平整,落料时应将凸模做成平刃;冲孔时应将凹模做成平刃。
22•按工序组合程度分,冲裁模可分为单工序模、级进模和复合模等几种。
23•级进模中,典型的定位结构有挡料钉及导正销和侧刃等两种。
24•复合模的特点是生产率高,冲裁件的内孔与外形的相对位置精度高,板料的定位精度高,冲模的外形尺寸
较小,但复合模结构复杂,制造精度高,成本高。
所以一般用于生产批量大、精度要求高的冲裁件。
25•非圆形凸模,如果固定部分为圆形,必须在固定端接缝处加防转销;以铆接法固定时,铆接部分的硬度较
工作部分要低。
26•复合模的凸凹模壁厚最小值于冲模结构有关,顺装式复合模的凸凹模壁厚可小些;倒装式复合模的凸凹模
壁厚应大些。
27•对于大中型的凸、凹模或形状复杂,局部薄弱的小型凸、凹模常采用镶拼结构。
28•条料在送进方向上的送进距离称为步距。
29•弹压卸料板既起压料作用,又起卸料作用,所得的冲裁件质量较好,平直度较高,因此,质量要求较
高的冲裁件或薄板冲裁宜用弹压卸料装置。
30•整修时,材料变形过程与冲裁不同,整修与切削加工相似。
31•精密冲裁一般是指带齿圈压板精冲法,通常称为齿圈压板精冲法。
精冲时的搭边值比普通冲裁大。
32•精冲凸、凹模的间隙很小,一般双面间隙为材料厚度的0.5%~3%。
三、选择题(将正确的答案序号填到题目的空格处)
1、冲裁变形过程中的塑性变形阶段形成了___A________。
A、光亮带B、毛刺C、断裂带
2、落料时,其刃口尺寸计算原则是先确定____A_______。
A、凹模刃口尺寸B、凸模刃口尺寸C、凸、凹模尺寸公差
3、冲裁多孔冲件时,为了降低冲裁力,应采用______A_____的方法来实现小设备冲裁大冲件。
A、阶梯凸模冲裁B、斜刃冲裁C、加热冲裁
4、为使冲裁过程的顺利进行,将梗塞在凹模内的冲件或废料顺冲裁方向从凹模孔中推出,所需要的力称为
______A_____。
A、推料力B、卸料力C、顶件力
5、模具的压力中心就是冲压力____C_______的作用点。
A、最大分力B、最小分力C、合力
6、冲裁件外形和内形有较高的位置精度要求,宜采用_____C______。
A、导板模B、级进模C、复合模
7、用于高速压力机的冲压材料是_____C______。
A、板料B、条料C、卷料
8、对步距要求高的级进模,采用_____B______的定位方法。
A、固定挡料销B、侧刃+导正销C、固定挡料销+始用挡料销
9、材料厚度较薄,则条料定位应该采用_____C______。
A、固定挡料销+导正销B、活动挡料销C、侧刃
10、由于级进模的生产效率高,便于操作,但轮廓尺寸大,制造复杂,成本高,所以一般适用于_______A__
_冲压件的生产。
A、大批量、小型B、小批量、中型C、小批量、大型D、大批量、大型
11、侧刃与导正销共同使用时,侧刃的长度应______C____步距。
A、≥B、≤C、>D、<
12、对于冲制小孔的凸模,应考虑其_____A_____
A、导向装置B、修磨方便C、连接强度
13、精度高、形状复杂的冲件一般采用_____A_____凹模形式。
A、直筒式刃口B、锥筒式刃口C、斜刃口
14、中、小型模具的上模是通过______B____固定在压力机滑块上的。
A、导板B、模柄C、上模座
15、小凸模冲孔的导板模中,凸模与固定板呈_____A_____配合。
A、间隙B、过渡C、过盈
16、为了保证条料定位精度,使用侧刃定距的级进模可采用______B____。
A、长方形侧刃B、成型侧刃C、尖角侧刃
17、凸模与凸模固定板之间采用__A__配合,装配后将凸模端面与固定板一起磨平。
A、H7/h6B、H7/r6C、H7/m6
18、冲裁大小不同、相距较近的孔时,为了减少孔的变形,应先冲___A____和_____D_____的孔,后冲
_____B_____和______C____的孔。
A、大B、小C、精度高D、一般精度
19、整修的特点是_____A_____。
A、类似切削加工B、冲压定位方便C、对材料塑性要求较高
冲裁间隙的选取
板厚8mm,材料Q235,间隙之大小?
各位同仁可有这方面的经验?
其刃口如何设计,采用何种材料为宜?
看冲裁断面的要求,一般2C为1.17-1.29。
材料越厚,间隙宜取大一点,10%-15%T吧。
根据模具手册上的推荐值正如各位同仁的观点,我担心的是刃口强度不足啊!
刃口该采用何种形式,何种材料?
我曾做过这样的产品设计,冲裁质量较差,并且模具使用寿命很短,容易出现因材料强度不足而造成刃口破裂!
(我采用的Cr12做刃口,Cr12MoV与此相差无几)大家可否推荐其他材料?
无间隙模具的加工需根据具体的形状而定,会有些困难,但并不是很大
一般是材料的4%到8%
冲裁间隙与料厚的关系除了百分比以外没有别的硬性规定,但是对于厚板冲裁多数刃口损坏的形式不是由于磨损造成的这一特点,一般选用间隙值的上限,有利于提高模具使用寿命.卸料力和退料力一般按照书上规定的系数取,只大不小,按照实际规律,在模具间隙便大后,由于光亮带的减少,退料力和卸料力也明显减
一般为0.8-0.96,实际情况不知怎么样,可能还要调整
间隙取10%-15%T,如果对断面有要求,如不许有二次断裂带,这个间隙肯定不行,我有类似的经验,我们取到18%都不能消除二次断裂带.
負間隙沖模,故名思意就是公模比母模大,閉模後公模並不進入母模(進入就完蛋了,再說也進不去啊,哈哈),靠下一個產品將前一個擠出,特點是尺寸精度高,斷面質量好,缺點是試模困難(控制不好,容易損壞模具),模具壽命不會很長
不是要求很高,还是别用负间隙了,要求高一般也都可以先正挤,在反切。
你这里应该用一般的方法就可以了,间隙取2C:
70--80左右,斜度不会大,把凸模刀口做成斜的,一是减少冲裁力,保护刀口(会有个归中的作用),二是也起了一个挤压的作用,所以间隙放的比较小。
不能放大了。
缺点是有二次减断带。
也就是断面不是很光洁。
说到断裂带,我们一般的冲压件存在两个断裂带是必然的,所谓的无间隙冲裁也是在间隙小到冲裁件断裂带基本只呈光亮带而已,那是在精密冲裁时用而且板厚是很薄的,这种冲裁模的寿命是比较短的.间隙的选择受材料的硬度和厚度的影响按经验确定的话我们这是按下面的方法确定的:
软钢、纯铁:
Z=(6~9%)t
铜合金、铝合金:
Z=(6~10%)t
硬钢:
Z=(8~12%)t
当材料厚度大于3mm时,可以适当放大到1.5倍。
也可以考虑这个办法:
第一次冲裁放一点余量,1-3mm吧;第二次精冲。
如果还不行再加一道挤光工序。
我单位冲裁精度和光洁度高的孔或其他零件都是这么搞的。
毕竟无间隙冲裁模的使用和寿命都不好掌握。
这还得看你的产品要求,如果是断面要求不高,我推荐你选用10%左右的间隙系数,同时要是零件形状简单的话我还推荐你采用斜断面冲裁,以减小冲裁力。
当然,如果断面要求高且零件形状复杂,就得精冲,加压边尺。
总之还和你的产品要求有关!
有时间的话打我电话:
间隙取双边5%T,但搭边值一定要大,不然你会死得很难看。
可以加一块板,在下模板下边,型腔与产品一样。
剪口比产品大0.01,冲头做长一点就可以做了。
我認爲不是材料問題,而是凸模設計結構問題!
拉深料,可以取12%/C刃口可以做成直12锥8
要考虑到材料的性能,模具的结构(如压料呀),搭边值呀,加工精度呀,还有产品的形状呀.等
用SKH-9做冲头0.05-0.07双边
我同意44楼说的,間隙少一点冲出来侧面比较光,不过凹模模的材料要用大点,少了很容易破。
按15%T放间隙
试用硬质合金做刃口,再适当放大间隙来降低冲裁力。
有的6mm厚大梁板16MnL冲裁间隙单面0.45
80%光帶。
一、無間系 下倒R 30%光帶。
18%根據你需要,自己定凹模材料:
量20w下cR12cr12mov,凹模單寬35-40外面+45鋼圈
一般间隙都在6%~8%T,但是我认为:
板厚为8mm,应该适当减小一点,不然间隙太大,断面质量会不好,毛刺也会比较高。
如果没什么要求就20%,对断面有要求的话第二次再用小间隙冲一下.材料用Cr12也行.我做过.
如果没什么要求就20%,对断面有要求的话第二次再用小间隙冲一下.材料用Cr12也行.我做过.
单边间隙不小于材料厚度的15%
刃口材料采用Cr12MoV,间隙选用大间隙,如果可能,请设计波浪刃口,高低差在18~20左右,镶块布置上特别注意镶块的反侧和镶块的稳定性,配入深度尽可能大,采用大螺钉紧固,在生产中可能在凸模对应凹模刃口谷点位置出现“月牙洼”的非正常磨损。
在模具设计中还要注意压料力的可靠,消除冲裁过程中材料窜动造成刃口(特别是冲头)的非正常损坏。
建议采用加热冲裁吧
取料厚的10%,Cr12容易崩刃
我们的冲头一般都是用WCD20~30,日本的标准
也可以考虑这个办法:
第一次冲裁放一点余量,1-3mm吧;第二次精冲。
如果还不行再加一道挤光工序。
我单位冲裁精度和光洁度高的孔或其他零件都是这么搞的。
毕竟无间隙冲裁模的使用和寿命都不好掌握。
最好采取先预冲不切断,再回压切断,间隙单边0。
5左右!
负间隙凸模大,凹模小,凸模不进凹模,一般取-0.01~-0.05,或-2~-3%也成
表4-1衝裁間隙分類(JB/Z271-86)
分類依據
類別
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
制
件
剪
切
面
質
量
剪切面特征
t=材料厚度
塌角深度a
(4~7)%t
(6~8)%t
(8~10)%t
光亮帶b
(35~55)%t
(25~40)%t
(15~25)%t
剪裂帶E
小
中
大
毛刺高度h
一般
小
一般
斜度β
4°~7°
7°~8°
8°~11°
制
件
精
度
撓角f
稍小
小
較大
尺寸精度
落料件
接近凹模尺寸
稍小于凹模尺寸
小于凹模尺寸
沖孔件
接近凸模尺寸
稍小于凸模尺寸
小于凸模尺寸
模具壽命
較低
較高
最高
適用場合
制件剪切面質量﹑尺寸精度要求高時采用,模具壽命較低
制件剪切面質量﹑尺寸精度要求一般時采用,適用于繼續塑變的制件
制件剪切面質量﹑尺寸精度要求不高時采用,以利提高模具壽命
1.衝裁間隙選取(僅供參考)見表4-2
(見下頁)
表