浮料現象在五金衝壓(yā)模具中是一種常見的不(bú)良之現象,浮料產生的原因(yīn)是多種的,因此其解決方(fāng)法也是多樣(yàng)的。有的廢料是由於(yú)模具(jù)設計不良產生的,有的是由(yóu)於原材料不良造成的,有(yǒu)的是因為衝壓操作者造成的。需作(zuò)出一(yī)個有效的快速的解(jiě)決方案時(shí),應先仔細研究(jiū)其種類(lèi)及原(yuán)因。下麵以鄙人在五金(jīn)模具設計之中(zhōng)的經驗與各位朋友分享與(yǔ)交流(liú),有不當或不足之外(wài)請指教。
一、浮料之種類(lèi)
今天先講浮料之(zhī)種類,對於浮(fú)料來說(shuō),本人依據其大小與形成因素把(bǎ)其分(fèn)為三種
1、廢料之上揚現象
廢料是指在單一衝切(成型)工序中脫離產品之(zhī)部分。其大小一(yī)般情(qíng)況下與下模刀口(kǒu)形狀相同。其麵積與危害在三(sān)種現(xiàn)象中是(shì)最大的。當這種現象出現的時候有可能使(shǐ)衝頭或刀口崩裂甚(shèn)至崩斷,有可能使產品之導正針斷裂,還有可能使模板產生裂紋(wén)。
2、廢屑之上揚現(xiàn)象
廢屑是指單(dān)一(yī)工序中產生的非整體產(chǎn)品或是非整體廢(fèi)料。其大小相對比較小,像產(chǎn)品之毛邊(毛(máo)刺)脫(tuō)落形成;衝切廢料細絲等(děng)。出現這種情(qíng)況時反映在產品出現擦傷、刮傷、凹坑(kēng)或凹痕的現象。這(zhè)種情況最主要是(shì)對產品造成不良,但這種情況在模具生產是最為常(cháng)見也是比較隱蔽的。
3、廢粉之上揚現象
廢粉是指(zhǐ)單一工序中因衝頭與產品之間的摩擦產(chǎn)生的微細粉屑。這種現象在產生初(chū)期肉眼一般難以發現,隻有當積累一種程度時,衝頭與入仔發生顏色變化時(shí)才容易辨別。當廢(fèi)粉達到一定程度時,容易造成衝頭斷裂或(huò)者入模入子(zǐ)崩裂。最容易發生在黃銅基與鋁基材中。
二、浮料之(zhī)原因
1、廢料(liào)上(shàng)揚之浮(fú)料
廢料上揚的原因首先來分析一下力的來源,廢料由於一般與衝頭或下模刀口(kǒu)的形狀相同,因此,廢料在模具的入子內應(yīng)該有一定的摩擦力存在,從(cóng)衝切的原理上來說,廢料在切離以後由於材料的塑性或者說彈性變形的存在(zài)其(qí)會(huì)恢複(fù)組織結構,換句(jù)話說其在無約(yuē)束實際形狀應該大於下(xià)模刀口形狀,這也是為(wéi)什麽當把廢料(liào)從入子裏麵取出來的後再也不能輕鬆的把廢料再(zài)填(tián)充到下(xià)模入(rù)子裏去的原因。如果促使廢料上揚(yáng)應該有(yǒu)一個往上的力(lì)量而且大於該摩(mó)擦力及張力總和。這(zhè)個力量有可能來自(zì)兩個方向,一是廢料材料本身存在的張力或彈力,由於廢料在衝切的過程中有折曲(簡單說)塑形變形,因此當衝頭脫離它時,其內(nèi)部的張力會有一(yī)個反彈的(de)力(lì)量,或許是向下(xià)或許是向(xiàng)上;二是(shì)來自外部(bù)的力量,這個力(lì)量也有兩個方麵,在衝頭與下模入子切(qiē)離(lí)時,衝(chōng)頭表麵與原材料(及廢料)緊密貼合在
一起與下模入子組成一個(gè)封閉的空間產生一個(gè)真空狀態(tài),當(dāng)衝頭上升的時候,破壞這一個真空狀態因(yīn)此在空氣的負壓的作用誘使廢料與衝頭一起上升產生(shēng)廢料上(shàng)揚的現象(xiàng);其(qí)次,在一般衝壓過程中,在下模入子裏麵都(dōu)有廢料重疊的現象,當最新一片廢料加入時,其它的廢料(liào)本身的內力(反彈力)也會促使新(xīn)廢(fèi)料上揚。所以(yǐ)當衝壓速度非常低,而且無廢(fèi)料積(jī)料的(de)現象存在的進候,廢料類的浮料現象很少發生。這也是其原(yuán)由之一。
2、廢屑上揚(yáng)之浮料
廢屑是如何產生的?它有幾種情況,一是產品或(huò)廢料的毛刺(或(huò)者稱為毛頭)的脫落(luò);一是衝頭或模具的其它部分與原(yuán)材料的不正常刮傷(shāng)或(huò)撞傷造成細小廢(fèi)料,這最主要是由於衝頭在需要對原材料作出過度作用時而沒有相對應的(de)結構;三是由於原材料在衝(chōng)壓(yā)之前(qián)已經做了表麵處理,而(ér)表麵(miàn)處理層(céng)與材(cái)料本身還是存在一定的非結構融合性的(de)現象而會使(shǐ)材料的(de)邊緣分離脫落;還(hái)有一種是由於模具設計的不合理,存在二次衝切(重切)或者過小廢料(liào)切削,一般(bān)來(lái)說衝切的寬度不(bú)應該(gāi)小於(yú)1/3材料的厚度,這些過小的切削廢料容易與主體大廢料(liào)脫離或由於硬化崩斷形(xíng)成(chéng)廢屑。
3、廢粉上揚的原因
廢(fèi)粉是原材料(liào)結構性原因造成的,前麵有說過是鋁基與黃銅基(jī)材(cái)料容易發生這種狀況(kuàng)。對於原材料(liào)來說是沒有辦(bàn)法(fǎ),而形成(chéng)這種的原因是衝頭或入子的表麵有(yǒu)粗糙度存在也就(jiù)是說在一定放大的程度下其表麵有凹坑。當衝頭或入子接觸原材料的時(shí)候,就會摩擦原材料(像銼刀銼鐵一樣)產生廢粉了。
三、浮料之對策
1、廢料浮料之對策
通過以上兩則的現(xiàn)象與(yǔ)形成原(yuán)因,因此可以分析出模具(jù)的對策。先對每一種廢料浮料的方(fāng)法來做一下說明。
A、排料設計不(bú)當之引起的浮料
這種浮(fú)料最主要出現在排料的過程中,大多數產生了比較簡(jiǎn)單的衝(chōng)切形狀。如方(fāng)形、較小邊(biān)異形(xíng)廢料。
這個時候一(yī)般應該在設計時候故意做(zuò)成工藝缺口(kǒu),如梯形、燕尾形。使簡(jiǎn)單的衝切形狀複雜,加大廢料的摩擦力(lì)阻止廢料(liào)反彈與真空吸料。
B、衝(chōng)切孔本身是形狀簡單
如圓孔、方(fāng)孔等。這種情況下從(cóng)廢料浮料形(xíng)成原因(yīn)著手,一是改變反彈方向,二是減少真空麵積。常有的方法如,1、把衝頭磨成單邊斜麵或雙邊斜麵,這樣一可以(yǐ)使材料變形,使材料內部與(yǔ)外部的(de)反彈力降低,二是降低了真空麵積。2、還可在衝圓(yuán)孔的時候在圓形衝頭中央磨一個小的凸台,其作用與斜麵一樣,不過這種方法對圓孔比較有效一些。3、當切離邊為三邊或兩(liǎng)邊時,不需(xū)切離的衝頭邊做成一定的台階,這樣在衝壓的時(shí)候可以先做一個有點折(shé)彎的動作使廢料向下變形有利於廢料落料。4、把衝頭的切(qiē)離麵做成波紋形或者說粗糙麵,可(kě)以用銼刀(dāo)或(huò)電磨加工,增加空氣量而減少(shǎo)真空量。
C、對於所有有可(kě)能或者產生浮料的衝切形狀
上麵B種(zhǒng)方法(大多數是鉗工加工的)有時(shí)候並不是可以完全解決問題的(de)時,這時應該從設計上(shàng)靠考慮加以解決
1、衝切衝(chōng)頭裏(lǐ)加頂料針
在容易發生浮料的衝頭裏加裝頂料針與彈(dàn)簧,在(zài)分模的時候利用頂料(liào)針把廢料頂在下模入子裏。這種方法適合衝切形裝比較大而原材料比較厚的(de)場合。
2、下模入子與衝頭做尖角凹坑
即本身(shēn)的正常步距應該是等於衝頭切離形狀麵,但是在衝切形(xíng)狀麵靠近送料一端故意做成一個如三(sān)角形等異形凹坑而另一個(gè)切邊按正常邊設計,這樣在一步衝(chōng)切的時候,需要切離邊由於有凹坑而會多出微(wēi)小三(sān)角形(xíng)的(de)凸起(qǐ)而大於(實際上是超出)另(lìng)一個切離邊,這樣再把相對應的衝頭做圓角處(chù)理不形(xíng)成衝切效(xiào)果,多出來的三角邊就會被拉進下模入子(zǐ)而強力抵住下模入子(zǐ)增大摩擦力從而(ér)防止反彈或抵止真空吸料。
3、下模入子孔邊作對稱擠壓點
通常在設計下模入子的時候會與衝頭對等間隙配合,而為了防止浮料,在下模入子做出1對或2對對稱點分別小於衝壓間隙(xì)1/2左右,這樣在衝切廢料的時候由於小間隙衝壓(yā)而把廢料卡住在下模入子裏(lǐ),這(zhè)種(zhǒng)文法可以且(qiě)放電加瘤或者線割方式來完成。
4、把下模入子做(zuò)成無直邊形(xíng)
這種方(fāng)法比較適合薄材料。一般在(zài)設計下模入子(刀口)的時候都會留(liú)有3-5mm的直邊。而這種方法是沒有直邊直接做成8-15'斜度,因此廢料是越向上間隙越小,而越往下間隙越大也就不容易向上跑料反彈了(le)。
5、把下模(mó)入子留用3mm切(qiē)離直邊餘(yú)下部分用放電(diàn)的方法(fǎ)把落料部(bù)分加大使廢料無積累,加長衝切衝頭的長度(dù)。每一次衝切都(dōu)把廢料衝離到(dào)落料區(qū),使廢料不可能向上浮料(liào)。
6、衝頭如加裝頂針一樣加吹氣(qì)孔與吹氣裝置。由於吹氣裝置可以和衝(chōng)床聯動控製吹(chuī)氣的(de)時間,因此(cǐ)可以適用較薄(báo)材料上(shàng),這一點是頂針防浮料無法比擬的。
7、下(xià)模或下模墊板加吹氣(qì)槽(cáo)
這一種與衝頭吹氣原理相似又有不同,具體做法(fǎ)是在下模墊板做出氣道,然後在需要吹氣的落(luò)料孔鑽向下45的斜孔貫穿落料孔,而氣道與(yǔ)落(luò)料孔不通(切記這一點),利(lì)用空氣住下吹的時候形成一(yī)個負壓空(kōng)間把廢料吸下去。這種方法(fǎ)適用薄材料。
[浮料之(zhī)對策]
8、采用外吸(xī)力吸廢(fèi)料
方法是在下模模座下再增加一塊(kuài)下模輔助板把所有有可能甚至所有衝切部位(wèi)的落料孔在輔助板上做成一個(gè)大落料框,焊上一個類似漏鬥(dòu)的料管,然(rán)後用工業(yè)吸(xī)料器的連接在(zài)料(liào)管上。通過吸料器的吸力把所有的廢料(liào)都吸入工業吸料器裏;什麽廢料廢屑通通進去,保險可靠。嗬嗬。
9、極薄(báo)材料0.10以(yǐ)下簡單形狀防浮
由於極薄材料的衝壓間隙較小,上麵一些防止廢料浮(fú)料的方法不是(shì)十分合適,如頂針頂(dǐng)料、下(xià)模做凸點、工業吸料器等。
對於這種材料來說,一般是把下模入子設計成8-12'無直身(shēn),然後通過試模測試出哪些下模入子容(róng)易跳屑。再把模具拆下來,用長細頂針加(jiā)金剛粉(鑽石膏)小心在(zài)下模入子做成幾個對稱粗糙點(diǎn)。這種方法(fǎ)很管用的,不過需要鉗工水(shuǐ)平很(hěn)高。
[廢屑浮料之對策]
廢悄浮料最主要是由於設(shè)計的不合理或者材料本身的(de)原因造成(chéng)的。
1、設計不合理方麵
在衝切工序排樣(yàng)的時候盡量避免有重切、過切現象。由於五金模具一般都是用CAD來做設(shè)計的,在做一些工序的時候沒有(yǒu)照顧好前麵的(de)工序已(yǐ)經有半加工。