浮料現象在(zài)五金衝(chōng)壓模具中是一種常見的(de)不良之現象,浮料產(chǎn)生的原因是多(duō)種的,因此(cǐ)其解決方法也是多樣的。有的廢料是由於(yú)模具設計不良產生的,有(yǒu)的(de)是由(yóu)於原材料不良造成的,有的是因為衝壓操作者造成(chéng)的。需作出一個有效的快速的解決方案時,應先仔細研究其種類及原因。下麵以鄙人在五(wǔ)金模具設計之中(zhōng)的經驗與各位朋友分享與交流,有不當或不足之外請指(zhǐ)教。
一、浮料之種類(lèi)
今天先講浮料之種類,對於浮料來(lái)說(shuō),本人依據其大小與形成因素(sù)把其分為三種
1、廢料之上揚現象
廢(fèi)料是指在單一衝切(成型)工序(xù)中脫離產品之部分。其大小一般情況下與下模刀口形狀相同。其麵積與危害在三種現象中是最大的。當這種現象(xiàng)出現的(de)時候有可能使衝頭或刀口崩裂甚至崩斷,有可能使(shǐ)產品之導(dǎo)正針斷裂,還有(yǒu)可能使模(mó)板產生裂紋。
2、廢屑之上揚現象
廢屑是指單一工序中產生的非整體產品或是非整體廢料。其大小相對比較小,像產品之毛(máo)邊(毛刺)脫(tuō)落形成;衝切廢料細(xì)絲等(děng)。出現這種情況時反映(yìng)在產品出(chū)現擦傷、刮傷、凹坑(kēng)或凹痕的現象。這種情況(kuàng)最主要是對(duì)產品造成不良,但這種情況在模具(jù)生產是最為常見也是比(bǐ)較隱蔽的。
3、廢(fèi)粉之(zhī)上揚(yáng)現(xiàn)象
廢粉是指單一工序中因衝頭與產(chǎn)品之(zhī)間的(de)摩擦產生的微細粉屑。這種現象在產生初期肉眼一般難以發(fā)現,隻有當積累一種程度時,衝頭與(yǔ)入仔發生顏(yán)色(sè)變化時才容易辨別。當廢粉達到一定程度時,容易(yì)造成衝頭斷裂或者入模入子崩裂。最容易發生在黃銅基與鋁基材中。
二、浮料之原(yuán)因
1、廢(fèi)料上揚之(zhī)浮料
廢料上揚的原因首先來分析一下力的來源(yuán),廢料由於一般與衝頭或下模刀口的形狀相(xiàng)同,因此,廢料在模(mó)具的入子(zǐ)內應該有一定(dìng)的摩擦力(lì)存在,從衝切的原(yuán)理(lǐ)上來(lái)說,廢料在(zài)切離以後(hòu)由(yóu)於材料的塑性或者說彈性變形的存在其會恢(huī)複組織結構,換句話說其在無約束實(shí)際形狀應(yīng)該(gāi)大於下模刀口形狀,這也(yě)是為什麽當把廢料從入子裏麵取出來的後再(zài)也不能輕鬆的把廢料再填充到下模入子裏去的(de)原因。如果促使廢料(liào)上揚應該有一個(gè)往上的力量而且大於該(gāi)摩擦力(lì)及張(zhāng)力總和。這個力量有可能(néng)來自兩個方(fāng)向,一是廢料材料本身存在的張力或彈力,由(yóu)於廢料在衝切的過程中有折曲(簡單說)塑形變形,因(yīn)此當(dāng)衝頭脫(tuō)離它時,其內部的張力(lì)會有一個反彈的力量,或許(xǔ)是向下或許是向上;二是來自外部的力量(liàng),這個力量也有兩個方麵,在衝(chōng)頭與下模入子切離時,衝頭表麵(miàn)與原材料(及(jí)廢料)緊密(mì)貼合在
一起與下模入子(zǐ)組成一個封閉(bì)的空間產生一個(gè)真空狀態,當(dāng)衝(chōng)頭(tóu)上升的時候,破(pò)壞這一(yī)個真空狀態因此在空氣的負壓的(de)作用(yòng)誘使(shǐ)廢料與衝頭一起(qǐ)上升(shēng)產生廢(fèi)料上揚的現象;其次,在一般衝壓(yā)過程中,在下(xià)模入子裏麵都有廢料重疊的現象,當最新一片(piàn)廢料加入時,其它的廢料本身的內力(反彈力)也會促使新廢料上(shàng)揚。所以當衝壓速(sù)度非常低,而且無廢料積料的現象(xiàng)存在的進候,廢料類的浮料現象很少發生。這也是其原由之一。
2、廢屑上揚之浮料
廢屑是(shì)如何產生的?它有幾種情況(kuàng),一是產品或廢料的(de)毛刺(或者稱為毛頭)的脫落;一是衝頭或模(mó)具的(de)其它部分與原材料的不正(zhèng)常刮傷或撞傷造(zào)成細小廢料,這最主要是(shì)由於衝頭在需要對原材(cái)料作出過度作用時而沒有相對應的結構;三是由(yóu)於原(yuán)材料在衝壓之前已經做了表麵處理,而表麵處理層(céng)與材料本身還(hái)是存在一定的非(fēi)結構融合性的現象而會使材料的邊(biān)緣(yuán)分離脫落;還有一種是(shì)由於模具(jù)設計的不合(hé)理,存在二次衝切(重切)或(huò)者過小廢料切削,一般來說衝切的寬度不應該小於1/3材料的厚度,這些過小的切削廢料容易與主體(tǐ)大廢料(liào)脫離或由於硬化崩斷形成廢屑。
3、廢粉上揚的(de)原因
廢(fèi)粉是原材料結構(gòu)性原(yuán)因造成的,前麵有(yǒu)說過是鋁基與黃銅基材料容(róng)易發(fā)生這種狀況。對(duì)於原材料來說是沒有辦法,而形成這種的原因是(shì)衝頭或入子的表麵有粗糙度存在也就是說在一(yī)定放大的(de)程度下其表麵有凹(āo)坑。當衝頭或入子接觸原材(cái)料(liào)的時候(hòu),就會摩擦原材料(像銼刀銼鐵一樣(yàng))產生廢粉了。
三、浮料之對策
1、廢(fèi)料浮(fú)料之對策
通過以上兩則的現象與形成原因,因此可以分析出模具的對策。先對每一種廢料浮料的方法來做一下說明。
A、排(pái)料設計不當(dāng)之引起的浮料
這種浮料最主要出現(xiàn)在(zài)排料的過程中(zhōng),大多數產(chǎn)生了比較簡單的衝切形狀。如方形、較小邊(biān)異形廢料。
這(zhè)個時候一般(bān)應該在設計(jì)時候故(gù)意做成工藝缺口,如(rú)梯形、燕尾形。使簡單的衝切形狀複雜,加大廢料的摩擦力阻止廢料反彈與真空吸料。
B、衝切孔本身是形狀簡單
如圓孔、方孔等。這種情況下從廢料浮料形成原因著手,一是改變反彈方向,二是減(jiǎn)少真空麵(miàn)積。常有的方法如,1、把衝頭磨成單邊斜麵或雙邊斜麵,這樣一可以使材料變形,使材(cái)料內部與外部的反彈力降(jiàng)低,二是降低了真空麵積(jī)。2、還可在衝圓孔的時候在圓(yuán)形衝頭中央磨一個小的凸台,其作用與斜麵一樣(yàng),不過(guò)這種方法對(duì)圓孔比較有效一些。3、當切離邊為三邊或兩邊時(shí),不需切離的衝頭邊做成一(yī)定的台階,這樣在衝壓的時候可(kě)以先做一個(gè)有點折彎的動作使廢料向下變(biàn)形有利於廢料落料。4、把衝頭的切離(lí)麵做成波紋形或者說粗糙(cāo)麵,可以用銼刀或電磨加工,增加空(kōng)氣量而減少真空量。
C、對於所有有(yǒu)可能或者產生浮料的衝切形狀
上麵B種方法(大多數是鉗工加工的)有時候並(bìng)不是可以完全解決問題的時,這(zhè)時應該從設計上靠考慮(lǜ)加以解決
1、衝切衝頭(tóu)裏加(jiā)頂料針
在(zài)容易發生浮料的衝頭裏加(jiā)裝頂料針(zhēn)與彈簧,在分模的時(shí)候利用頂(dǐng)料針(zhēn)把廢料頂在下模(mó)入子裏。這種方法適合衝切形(xíng)裝(zhuāng)比較大而原材料比較厚的場合。
2、下模入子與衝(chōng)頭做尖角凹坑
即(jí)本身的正常步距應該是(shì)等於(yú)衝頭切離形狀麵(miàn),但是在衝切(qiē)形狀(zhuàng)麵靠近(jìn)送料一(yī)端故意做成(chéng)一個如三角形等異形凹坑(kēng)而另一個切邊按正常邊(biān)設計,這樣在一步衝切的時(shí)候,需要切離邊由於有凹坑而會多出(chū)微(wēi)小三(sān)角形(xíng)的凸起而大於(實際上(shàng)是超出)另一(yī)個切離邊,這(zhè)樣再把相對(duì)應的衝頭做(zuò)圓角處理不形(xíng)成(chéng)衝切效果,多出來的三角邊就會被拉進下(xià)模入子而強力抵住下模入子(zǐ)增大摩擦力(lì)從(cóng)而(ér)防止(zhǐ)反彈或抵止(zhǐ)真空吸料。
3、下模入子孔邊作(zuò)對稱擠壓點
通(tōng)常在設(shè)計下(xià)模入(rù)子的時候會與衝頭對等間隙配合(hé),而為了防止浮料,在下模入(rù)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(jiān)隙衝(chōng)壓而把廢料卡住在下模入子(zǐ)裏,這(zhè)種文(wén)法可以且放電加瘤或者線(xiàn)割方式來完成。
4、把(bǎ)下模入子做成無直邊形
這種方法比較適合薄材料。一般在設計下模入子(刀口)的時候都會留有3-5mm的(de)直(zhí)邊。而(ér)這種方法是沒有直(zhí)邊直接做成8-15'斜度,因此廢料是越向上間隙(xì)越小,而越往下間隙越(yuè)大也就不容易向上跑料反彈了。
5、把下(xià)模入子留用3mm切離直邊餘下部分用放電的方法把落料部分加大使廢料無積累,加長衝切衝頭的長度。每一次衝切(qiē)都把廢料衝離到落料區,使廢料不可能(néng)向上浮料。
6、衝頭如加裝頂針一樣加吹氣孔與吹氣裝置。由於吹氣裝置(zhì)可以和衝床聯(lián)動控製吹氣的時(shí)間,因此可以適用較薄材料上,這一點是頂針防浮料無法比擬的。
7、下模(mó)或下模墊板加吹氣槽
這一種與(yǔ)衝頭吹氣原理相似又(yòu)有不同,具體做法是在下模墊板做出氣道,然後在需要吹氣的落料孔鑽向下45的斜孔貫穿落料孔,而氣道與落料孔(kǒng)不通(切記這一(yī)點),利(lì)用空氣住(zhù)下(xià)吹的時候形成一個負壓空間把廢料吸下去。這(zhè)種(zhǒng)方法適用薄材(cái)料。
8、采用外(wài)吸力吸廢料(liào)
方法(fǎ)是在(zài)下模模座下再增加(jiā)一塊下模輔助板把所有有可能甚(shèn)至所有衝切(qiē)部位的落料孔在輔助板上做成一個大落料框,焊上一個類(lèi)似漏鬥的料管,然後用工業吸(xī)料器的連接在料管上。通過吸料器的吸(xī)力把所有的廢(fèi)料都(dōu)吸入工業吸料器(qì)裏;什麽廢料廢屑(xiè)通通進去,保險可靠。嗬嗬。
9、極薄材料0.10以下簡單形狀防浮
由於極薄材(cái)料的衝壓間(jiān)隙較小,上麵一些防止廢料浮料的方法不(bú)是十分合適,如(rú)頂針頂料(liào)、下模做凸點、工業吸料器等。
對於這種材料來說(shuō),一般是把下(xià)模入子設計成8-12'無直身,然後通過試模測試出哪些下模入子容易跳屑。再把模具拆下來,用長細頂針加金剛粉(鑽石(shí)膏)小心(xīn)在下模入子做成幾個對稱粗糙(cāo)點。這種(zhǒng)方法很管(guǎn)用的,不過需要鉗工(gōng)水平很高。
廢悄浮料最主要是由於設計的不合理或(huò)者(zhě)材料本身的原因造成的。
1、設計不合理方麵
在衝切工序(xù)排(pái)樣的時候(hòu)盡量避免有重切、過切(qiē)現象。由於五金模具一般都是用CAD來做設計的,在做一(yī)些工序的時候沒有照(zhào)顧好前麵的工序已經有半加工。