浮料現象在五金衝壓模具中是一種常見的不良之現象,浮料產生的原因是多種的,因此其解決方法也是(shì)多(duō)樣的。有的廢料是由於模具設計不良產生的,有(yǒu)的(de)是(shì)由於原材料(liào)不良(liáng)造成的(de),有的是因為衝壓操作者造成的。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。下麵以鄙人在五金模(mó)具設計之中的經驗與各位朋友(yǒu)分享(xiǎng)與交流,有不當或不足之外(wài)請指教。
一、浮料之種(zhǒng)類
今(jīn)天先講(jiǎng)浮料之種類,對(duì)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(xiàng)
廢料(liào)是指在單一衝切(成型)工序(xù)中脫離產品之部(bù)分。其大小一般情況(kuàng)下與下模刀口形狀相同。其麵積與危害在(zài)三種現(xiàn)象中是最大的。當這種現象出現的時候有可能使衝頭或(huò)刀口崩裂(liè)甚至崩斷,有可能使產(chǎn)品之導正針斷裂,還有可能(néng)使模板產生裂紋。
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(huò)是非整體廢料。其大小相對比較小,像產(chǎn)品之毛邊(毛刺)脫落形成;衝切廢料細(xì)絲等。出現這種情況時反映(yìng)在產品出現擦(cā)傷、刮傷、凹坑或凹痕的現象。這種情況最主要是對產品(pǐn)造成不良,但這種情況在模具生產是最為常見也是比較隱蔽的。
3、廢粉之(zhī)上揚現象
廢粉是指(zhǐ)單一工序中因衝頭與產品之間的(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現,隻有當積累一種(zhǒng)程度時,衝頭與入仔發生顏色變化時才(cái)容易辨別。當廢粉達到一定(dìng)程(chéng)度時,容易造成衝頭斷裂或者入模入子(zǐ)崩裂。最容(róng)易發生在黃(huáng)銅基與鋁基材中(zhōng)。
二、浮料(liào)之原因
1、廢料上揚之浮料
廢料上(shàng)揚的原因首先來(lái)分析一下力的來源,廢料由於一般與衝頭或下模刀口的形狀相同,因此,廢料在模具的入子內應該(gāi)有一(yī)定的摩擦力存在,從衝切的原理上來說,廢料在切離(lí)以後由於材料的(de)塑性或者說彈性變形的存在其會恢複組織結構,換句(jù)話說其在無約束實際形狀(zhuàng)應該(gāi)大於(yú)下模刀口形狀,這也是為什麽當把廢料從入子裏麵取出來的後再也不能輕鬆的把廢料再填充到(dào)下模入子裏去的原因。如果促使(shǐ)廢料上揚應該有一個往上的力量而且大於該摩擦力及(jí)張力總和。這個力量有可能(néng)來自兩個方向(xiàng),一(yī)是廢料材料本身存在的張力或彈力,由(yóu)於廢料在衝切的(de)過程中有折曲(簡單說)塑形變形,因此當衝頭脫離它時,其內部的張力會有(yǒu)一個反彈的力量(liàng),或(huò)許是向下或許(xǔ)是向上;二是來自外部的(de)力量(liàng),這(zhè)個力(lì)量也有兩個方麵,在衝頭與下模入子切離時(shí),衝頭(tóu)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封閉的空間產生一個真空狀態,當衝頭上升(shēng)的時候,破壞這一個真空狀態(tài)因此在空氣的負壓的作(zuò)用(yòng)誘使廢料與衝頭一起上升產生廢料(liào)上揚的現象;其(qí)次(cì),在一般(bān)衝壓過程中(zhōng),在下模入子(zǐ)裏麵都有廢(fèi)料重疊(dié)的現象,當(dāng)最新一片廢料加入時,其它的廢料(liào)本身的內力(反彈力)也會促使新廢料上揚。所以當衝壓速度非常低,而(ér)且無廢料積料的現象存在的進候,廢料類的浮料現(xiàn)象很少發生。這也是其原由之(zhī)一。
2、廢屑上揚之浮料
廢屑是如何產生的?它有幾種(zhǒng)情況,一是產品(pǐn)或廢料的毛刺(cì)(或者稱為毛頭)的脫落;一是衝頭(tóu)或模具的其它部分與原(yuán)材料(liào)的不正常(cháng)刮傷或撞傷(shāng)造成細小廢料,這最主要是由於(yú)衝頭在(zài)需要對原(yuán)材料作出(chū)過度作用時而沒有(yǒu)相對應的結構;三是由於原材料在衝壓之前已(yǐ)經(jīng)做了表麵處理,而表麵處理層與材(cái)料本身(shēn)還是存在一定的非結構融(róng)合性的現象而會使材料的邊緣分離脫落(luò);還有一種是由於模具設計的(de)不合(hé)理,存在二次衝切(重(chóng)切)或者過(guò)小廢料切削,一般來說(shuō)衝切的寬度不應該小於1/3材料的厚度,這些過小的切(qiē)削廢料(liào)容易與主體大廢料脫(tuō)離或由於硬化崩(bēng)斷形(xíng)成廢屑。
3、廢粉上揚的原(yuán)因
廢粉是原材料結構性原因造成的,前麵有說過(guò)是(shì)鋁(lǚ)基與黃銅基材料(liào)容易發生這種狀況。對(duì)於原材料(liào)來說是(shì)沒有辦法,而(ér)形成這種的原因是衝頭或入子的表(biǎo)麵有粗糙度存在也就是說在一定放大(dà)的(de)程度下其表麵有凹坑。當衝頭或入子接觸原材料(liào)的時候,就會摩擦原(yuán)材料(像銼刀銼(cuò)鐵一樣)產生廢粉了。
三、浮料之對策
1、廢料浮料之對策
通過以上兩則的現象與(yǔ)形成原因,因此可以分(fèn)析出模具的(de)對(duì)策。先(xiān)對每一種廢料浮料的方法來做一下說明。
A、排(pái)料設計不當之(zhī)引起的浮料(liào)
這種浮料最主要出現在(zài)排料(liào)的過程(chéng)中,大多數產(chǎn)生(shēng)了比較簡單的衝切形狀。如(rú)方形、較小邊異(yì)形廢料。
這個時候一般(bān)應(yīng)該(gāi)在設計時候故意做成工藝缺口,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(xíng)成(chéng)原因著手(shǒu),一是改變反彈方向,二是減少真空麵積。常有的方(fāng)法如,1、把衝(chōng)頭磨成單邊斜麵或(huò)雙邊斜麵,這樣一可以使材料變形,使材料內部與(yǔ)外部的反彈力降低,二(èr)是降低了真(zhēn)空麵積。2、還可在衝圓孔的時候(hòu)在圓(yuán)形衝頭中央磨一個小的凸台(tái),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(zuò)成一定(dìng)的台階,這(zhè)樣在衝壓的時候可以先做一個有點折彎的動作使廢料向下變形有利於廢料落料。4、把衝頭的切離麵做成波紋形或者說粗糙麵,可以用銼刀或電磨加工,增加空氣量而減(jiǎn)少真空量。
C、對於所有有可能(néng)或者產生浮料的(de)衝切形狀
上麵B種方法(大多(duō)數是鉗工(gōng)加工的)有時候並不是可以(yǐ)完全解(jiě)決問題的時,這時應該從設計上靠(kào)考慮加(jiā)以解決
1、衝切衝(chōng)頭裏加頂料針
在容易發生浮料的衝頭裏加(jiā)裝頂料針與彈簧,在分模的時候利(lì)用頂料針把廢(fèi)料頂在下模入子裏。這種方法(fǎ)適合衝切形裝比較大而原(yuán)材料(liào)比較厚的場合。
2、下(xià)模入子與衝頭做尖角凹坑
即本身的正常步距應該是等於衝頭(tóu)切(qiē)離(lí)形狀麵,但是在衝切形狀麵靠近送料一端故意(yì)做成一個如三(sān)角形等(děng)異形凹坑而(ér)另一個切邊按正常邊設計,這樣在一步衝切(qiē)的時候,需要切離邊由(yóu)於有凹(āo)坑而會多出微小三(sān)角形的凸起而大於(實際上是超出)另一(yī)個切離(lí)邊,這樣(yàng)再把相對應的(de)衝頭做圓角處理不形成衝切效果,多出(chū)來的(de)三角邊就會被(bèi)拉進下模入子而強(qiáng)力抵住下模(mó)入子增大摩擦力從(cóng)而防止反彈或抵止(zhǐ)真空吸料。
3、下模入子孔邊(biān)作對稱擠壓點
通常在設計下模入子的時候會與衝頭對(duì)等(děng)間隙配合,而為了(le)防止浮料,在(zài)下模入子做出1對或2對對稱點分(fèn)別小於衝(chōng)壓間隙1/2左右,這樣在衝切廢料的時(shí)候由於小間隙衝壓而把廢料卡住在(zài)下模入子裏,這種文法(fǎ)可以(yǐ)且放電加瘤或者線割(gē)方式來完成。
4、把(bǎ)下模入(rù)子做成無(wú)直邊形
這種方法比較適(shì)合薄材料。一般在設計下模入子(刀口)的時候都會留(liú)有3-5mm的直邊(biān)。而這種方法是沒有直邊直接做成8-15'斜度,因此(cǐ)廢料是越向(xiàng)上間隙(xì)越小,而越往下(xià)間隙越大也就不容易向上跑料反彈了。
5、把下模入子留用3mm切離直邊餘下部分用放電的方法把落料(liào)部分加大使廢料無積累,加長衝切衝頭的長度。每(měi)一次衝(chōng)切都把廢料衝離到落料區,使廢料不可能向上浮料。
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床聯動控製吹氣的時間(jiān),因此可以適用較薄材(cái)料上,這一點是頂針防浮料無法比擬的。
7、下模或下模墊板加吹氣槽
這一種與衝頭吹氣原理相似又有不同,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(切記這一點(diǎn)),利用空氣(qì)住下吹的(de)時候形成一個負壓空間把廢料吸下去。這種方法適用薄材料。
8、采用外吸力吸(xī)廢料
方法是在下模模座下再增加一塊下模輔助板(bǎn)把所有有可能甚至所有衝切(qiē)部位的(de)落料孔在輔助板上做成一(yī)個(gè)大落料框,焊上一個類似漏鬥的料管,然後用(yòng)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(xī)入工業吸料器裏;什麽廢料廢屑通通進去,保險可靠。嗬嗬。
9、極薄材料0.10以下簡單形狀(zhuàng)防浮
由於極薄材料的(de)衝壓間隙較小,上麵一些防止(zhǐ)廢料浮料的方法不是十(shí)分合適,如頂針頂料、下模做凸點、工業吸(xī)料器等。
對於(yú)這種材料來(lái)說(shuō),一般是把下模入(rù)子設計成8-12'無直身(shēn),然後通過試模測(cè)試出哪些下模入子容易跳屑。再把模具拆下來,用長(zhǎng)細頂針加金剛粉(鑽石膏)小心在下模入子做成幾個對稱粗糙點。這種方法(fǎ)很(hěn)管用的,不過需要鉗工水平很高。
廢悄浮料最主要是由於設計的不合理或者材料本身的原因造成的。
1、設(shè)計不(bú)合(hé)理方麵
在(zài)衝切工序排(pái)樣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來做設計的,在做一些工序的時候沒有照(zhào)顧好前麵的工序(xù)已經有半加工。