浮料現象在五金衝壓模(mó)具中是一種常見的不良之現象(xiàng),浮料產(chǎn)生的原因是多種的,因此其解(jiě)決方法也是(shì)多(duō)樣的。有的(de)廢料是由於模具設計不良(liáng)產生的,有的是由於原材料不良造成的,有的是因為衝壓(yā)操作(zuò)者造成的。需作(zuò)出一(yī)個有(yǒu)效的(de)快速的解決方案時,應先仔細研究其種類及(jí)原因。下麵以鄙人在五金模具設計(jì)之中的經驗與各位(wèi)朋友分享與交流,有(yǒu)不當或不足之外(wài)請指教。
一、浮料之種(zhǒng)類(lèi)
今天先講浮(fú)料(liào)之種類,對於浮料來說,本人依據其大小與形成因素把其分為(wéi)三種
1、廢料之上揚現象
廢(fèi)料是指在單一(yī)衝切(成型)工序中脫離產品之部分。其大小一般情況下與下模刀(dāo)口形狀相同。其麵積與危害在(zài)三種現象中是最大的。當這種(zhǒng)現象出現的時候有可(kě)能使衝頭或刀(dāo)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(shǐ)模板產生裂(liè)紋。
2、廢屑之上揚現象
廢屑是指單一工序(xù)中(zhōng)產生的非整體產(chǎn)品或是非整體廢料。其(qí)大小相對比較小,像產品之毛邊(毛刺)脫落(luò)形成;衝切(qiē)廢料細絲等。出現這種情況時反映在產品出現擦傷、刮(guā)傷、凹坑或(huò)凹痕(hén)的(de)現象。這種情況最主要是對產品造成不良,但這種情況在模具生產是最為(wéi)常見也是比較隱蔽的。
3、廢粉之上揚(yáng)現象
廢粉是指單一工序中因衝頭(tóu)與產品之(zhī)間的摩擦產生的微細粉屑。這種現象在(zài)產生初(chū)期肉眼一般難以發現,隻(zhī)有當積累一種程度時(shí),衝頭與入仔(zǎi)發(fā)生顏色變化時才容易辨別。當廢粉達到一定程度時,容易造成衝(chōng)頭(tóu)斷裂或者入模入子崩裂(liè)。最容易發生在黃銅基(jī)與(yǔ)鋁基材中。
二、浮料之原因
1、廢料上揚之浮料
廢料上揚的原因首(shǒu)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(zhuàng)相(xiàng)同,因此,廢料在模具(jù)的入子內(nèi)應該有一定的摩擦力存在,從衝切的原(yuán)理上來(lái)說,廢料(liào)在切離以後由於材料的塑性或者說彈性變形的存在其會恢複組織結構,換句話說其在無約束實際(jì)形狀應該大(dà)於(yú)下模刀口形狀,這也是(shì)為什麽當把廢料從入子裏麵取出來的(de)後再(zài)也不能輕鬆的把(bǎ)廢料再填充(chōng)到下模入子裏去的原因(yīn)。如果促(cù)使廢(fèi)料上揚(yáng)應該有一個往上的力量(liàng)而且(qiě)大於該摩擦力及張力總(zǒng)和。這個力量有(yǒu)可能來(lái)自兩個方向,一是廢料材料本身(shēn)存在的張力或彈力,由於廢料在衝切(qiē)的過程中有折曲(簡單說)塑形(xíng)變形,因此當衝頭脫離它時,其內(nèi)部的張力會有一個反彈的力量,或(huò)許是向下或許是向上;二是來自外部(bù)的力量,這個力量也有兩個方麵,在衝頭與下模入子切離時(shí),衝頭表麵與原材料(及廢料)緊密貼合在
一(yī)起與下模入子組成一個封閉的空間產生(shēng)一個真空狀態,當衝頭上升的時候(hòu),破壞這一個真空狀態因此在空氣的負壓(yā)的作用誘使(shǐ)廢料與衝頭一起上升產生廢料上(shàng)揚的現象;其次,在一般衝(chōng)壓過程中,在下模入子裏麵都有(yǒu)廢料重疊的現象,當最新一片廢料加入時,其它的廢料本身的內力(反彈力)也會促使新廢料上揚。所以當衝壓速度非常低,而且無(wú)廢(fèi)料積料的現象存在的進候,廢料類的浮料現象很少發生(shēng)。這也是其原由之一。
2、廢屑上揚(yáng)之浮料
廢屑是如何產生的?它(tā)有(yǒu)幾種情況,一是(shì)產品或廢料的毛(máo)刺(或(huò)者稱為毛頭(tóu))的脫落;一是衝頭或模具的其(qí)它部分與原材料的不正(zhèng)常刮傷或撞傷造成細小廢料,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(yīng)的結構;三是由於原(yuán)材料在衝壓之前已經做了表麵處理,而(ér)表麵處理層與(yǔ)材料本身還是存在一定(dìng)的非結構融合性的(de)現(xiàn)象而會使材料的邊緣分(fèn)離脫落;還有(yǒu)一種是由(yóu)於模具設計的不(bú)合理,存在二次衝切(重(chóng)切(qiē))或者過小廢料切削,一般來說衝切的寬度不應該小於1/3材料的厚度(dù),這些過小的切削廢料容(róng)易與主體大廢料脫離或由於硬化(huà)崩(bēng)斷(duàn)形成廢屑。
3、廢粉(fěn)上揚的原因
廢粉是原材料結構性原因造成的,前(qián)麵有說過是鋁基與黃銅基材料容易發生這種狀況。對於原材料來說是沒有辦法,而形成這(zhè)種的原因是衝頭或入(rù)子的表麵(miàn)有粗(cū)糙度存在也就是說在一定放大的(de)程度下其表麵有凹坑。當衝頭或入子接(jiē)觸原材料的時(shí)候,就會摩擦原材料(像銼(cuò)刀(dāo)銼(cuò)鐵一樣)產生廢粉了。
三、浮料之對(duì)策
1、廢料浮料之對策
通過以上(shàng)兩則的現象與形成原因(yīn),因此可以分析出模具的對策。先對每一種(zhǒng)廢料浮料的方法來(lái)做一(yī)下(xià)說明。
A、排料設計不當之引起(qǐ)的浮料(liào)
這種浮料最主要出現(xiàn)在排料的(de)過程中,大多數產生了比較簡單的衝切形狀。如方形、較小邊異形(xíng)廢料。
這個時候一般應該在(zài)設計時候故(gù)意做成工藝缺口,如梯形、燕尾(wěi)形。使簡單的衝切(qiē)形狀複雜(zá),加大廢料的(de)摩擦力阻止廢(fèi)料反彈與真空吸料。
B、衝切孔本身是(shì)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(fāng)向,二是減少(shǎo)真(zhēn)空麵積。常有的方法如,1、把衝頭磨(mó)成單邊斜麵或雙邊斜(xié)麵,這樣一可以使材料變形,使材料內部(bù)與(yǔ)外部的反(fǎn)彈力降低,二(èr)是降低了(le)真空麵(miàn)積。2、還可在衝圓孔的時候(hòu)在圓形衝頭中央磨一(yī)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邊時,不需切離的衝頭邊做成一定的台階,這樣在衝壓的時(shí)候可以(yǐ)先做一個有(yǒu)點折(shé)彎的動作使廢料向下(xià)變形有利於廢料落料(liào)。4、把衝頭的切離麵做成波紋形或者說粗糙麵,可以用銼刀或電磨(mó)加(jiā)工,增加空(kōng)氣量而減少(shǎo)真空量。
C、對於所有有可能或者產生浮料的衝切(qiē)形狀
上麵B種方法(大(dà)多數是鉗(qián)工(gōng)加工(gōng)的)有時候並不是可以完全解決問(wèn)題的時,這(zhè)時應該從設計上靠考慮加以解決
1、衝切衝頭裏(lǐ)加頂料針
在容易發生(shēng)浮料的衝頭裏加裝頂(dǐng)料針與彈簧,在分模的時候利用頂料針把廢料(liào)頂在下模入子裏。這種方法適合(hé)衝切形裝比較大而原材料比較厚的場合。
2、下(xià)模(mó)入子與衝頭做尖角凹坑
即本身的正常步距應該(gāi)是等於衝頭切離形狀麵,但是在衝切形狀(zhuàng)麵靠近送料一端故意做成一個如三角形等(děng)異形凹坑而另(lìng)一個切邊按正常邊設(shè)計,這樣在一步衝切的時候,需要切離(lí)邊由於有凹坑而會多出微小三角形的凸起而大於(實際上是超出)另(lìng)一個切離邊,這樣再把相對應的(de)衝頭做圓角處理不形成衝切效果,多出來(lái)的三角(jiǎo)邊就會被拉進下模入(rù)子而強力抵住下模入子(zǐ)增大摩擦力從而防止反彈或抵止真空吸料。
3、下模入子(zǐ)孔(kǒng)邊(biān)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(xì)配合,而為了防止浮料,在下模(mó)入子做(zuò)出1對或2對(duì)對稱(chēng)點分別小於(yú)衝壓間隙1/2左右,這樣在衝切廢料的時候由於小間隙衝壓而(ér)把廢料卡住在下模入子裏,這種文法可以且放電加瘤或者線割方式來(lái)完成。
4、把下模(mó)入子(zǐ)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(shí)候都會留有3-5mm的直邊。而這種方法是沒有直邊直接做成8-15'斜度,因(yīn)此廢(fèi)料是(shì)越向上間隙越小,而越往下間隙越大(dà)也就不容易向上跑料反彈了。
5、把下(xià)模入子留(liú)用(yòng)3mm切離直邊餘下部分用放電的(de)方法把落料(liào)部分加大使廢料無積累,加長衝切衝頭的長度。每一次衝切都把廢料衝離到落料區,使廢料(liào)不可能(néng)向上浮料。
6、衝頭(tóu)如加裝頂針一樣加吹氣孔與吹氣裝置。由於吹氣裝置可以和衝床聯動控製吹氣的時間,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、下模或下模墊(diàn)板加吹氣槽
這一種與衝頭吹(chuī)氣原理(lǐ)相似(sì)又有不同,具體做法(fǎ)是在下模墊(diàn)板做出氣道,然後在需要吹氣的落料孔鑽向下45的斜(xié)孔貫穿落料孔,而氣道與落料孔不通(切記這一點),利用空氣住下吹的時候形成一(yī)個負壓(yā)空(kōng)間把廢料吸(xī)下去。這種方法適用薄材料。
[浮料之對策]
8、采用(yòng)外吸力吸廢料
方法是在下模模座下再(zài)增加一塊下模輔助板把所有有可能甚至所有衝切部位的落料孔在輔助(zhù)板上做成一個大落料框,焊上一個類似漏鬥的料管,然後(hòu)用工業吸料器的連接在料管上。通過吸料器的吸力把所有的廢料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(jí)薄(báo)材(cái)料0.10以下簡單形狀防浮
由於極薄材料的衝壓間隙(xì)較小,上(shàng)麵(miàn)一些防止廢料浮料的方法不是十分(fèn)合適,如頂針頂料、下模做凸點、工業吸料器等。
對於這種材料來說,一般(bān)是把下模入子設(shè)計成8-12'無直身,然後通過試模測(cè)試出哪些下模入子容易跳(tiào)屑。再把模具拆(chāi)下(xià)來,用長(zhǎng)細頂針(zhēn)加金剛粉(鑽石膏)小(xiǎo)心在下模入子做成幾個對稱粗糙點。這種方法很管用的,不過需要鉗工水(shuǐ)平(píng)很高。
[廢屑浮料之(zhī)對策]
廢悄浮料最主要是由於設計的不合(hé)理或者材料本身的原因造成的。
1、設計不合理方(fāng)麵
在衝切工序排樣(yàng)的(de)時候盡量避免有重(chóng)切、過切現象。由於五金模具一般都是用CAD來做設計的,在做一些工序的(de)時候(hòu)沒有照顧好前麵的工序已經有半加工。