浮料現象在五金衝壓模(mó)具中是一種常見的不良之現象,浮料產(chǎn)生的原因是多(duō)種的,因(yīn)此其解決方(fāng)法也是多樣的(de)。有的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,有的是因為衝壓操作者造成的。需作出一個有效的快速的解決方案時,應先(xiān)仔細研究(jiū)其種類及原因(yīn)。下麵以鄙(bǐ)人在五金模具設計(jì)之中的經驗與各位朋友分享與交流,有不當或不足之外請指教。
一、浮料之種類
今天先講浮料之種類,對於浮料來說,本人(rén)依(yī)據其大小與形成因(yīn)素把其分為三種
1、廢料之上揚現象
廢料是指在單一衝(chōng)切(成型)工序中脫(tuō)離產品(pǐn)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(sān)種現象中是最大的。當這種現象出現的時(shí)候有可能使衝頭或刀口崩裂甚至崩斷,有可能使產品(pǐn)之導正針斷裂,還有可能使模板(bǎn)產生裂紋。
2、廢(fèi)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(shì)非整體廢料。其大(dà)小相對比(bǐ)較小,像產品之毛邊(毛刺)脫(tuō)落形成;衝切廢料細絲等。出現這種情況時反映在產品出現擦傷、刮傷、凹坑或凹痕的現象(xiàng)。這種情況(kuàng)最主要是(shì)對產品造成(chéng)不良,但這種(zhǒng)情況在模具生產是最為常見也是(shì)比較隱蔽的。
3、廢粉之上揚現象
廢粉是指單一工序中因衝頭與產品之間(jiān)的摩擦產生的(de)微細粉(fěn)屑。這種現象在(zài)產生初期肉眼(yǎn)一般難以發現,隻有當積累一種程度時,衝(chōng)頭與入仔發生顏色變化時才(cái)容易辨別。當廢粉達到一定程度時,容易造成衝頭(tóu)斷裂或者(zhě)入模入子崩裂(liè)。最容(róng)易發生在黃(huáng)銅基與鋁基材中(zhōng)。
二、浮料之原(yuán)因
1、廢料上(shàng)揚(yáng)之浮料
廢料上(shàng)揚(yáng)的(de)原因首先來分(fèn)析一下力的來源,廢料由於一般與衝頭或下模刀口的形(xíng)狀相同,因此,廢料在模(mó)具的入子內(nèi)應(yīng)該有一定的摩擦力存在,從衝切的(de)原理上來說,廢料在切離以後由於材料的塑性或(huò)者說(shuō)彈性(xìng)變形的存在其會恢複組織結構,換句話說其在無約束實際形狀應該大於下模刀口形(xíng)狀,這也(yě)是為什麽當把廢料從入子裏麵取出來的後再也(yě)不能輕鬆(sōng)的把廢(fèi)料再填充到下模入子(zǐ)裏去的原因。如果(guǒ)促使(shǐ)廢料上揚應(yīng)該有一個往(wǎng)上的力量而且大於該摩擦力及(jí)張力總和。這個力量有可能來自兩個方向,一是廢(fèi)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(jiǎn)單(dān)說)塑形(xíng)變形,因此當衝頭脫離它時,其內部(bù)的張(zhāng)力會有一個反(fǎn)彈的力量,或許是(shì)向下或許(xǔ)是向上;二是來自外部的力量,這(zhè)個力量也有兩個方麵,在衝頭(tóu)與下模入子(zǐ)切離時,衝頭表麵(miàn)與原(yuán)材料(及廢料)緊密貼合在
一起與下模入子組成(chéng)一個封閉的空間(jiān)產(chǎn)生一個真空狀態,當衝頭上升的時候,破壞這(zhè)一個真空狀態因此在空氣的負壓的作用誘(yòu)使廢料與衝頭(tóu)一起上升產生廢料上揚的現象;其次,在一般衝壓過(guò)程中(zhōng),在下模入子裏麵都有廢(fèi)料重疊的現(xiàn)象,當最新一片廢料加入時,其它的廢料本身的內力(lì)(反彈力)也會促使新廢料上揚。所(suǒ)以當(dāng)衝壓速度非常低,而且(qiě)無廢料積料的(de)現象(xiàng)存在(zài)的進候(hòu),廢料類的浮料現象很少(shǎo)發(fā)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(yǒu)幾種情況,一是產品(pǐn)或廢料的毛刺(或者稱為毛頭)的(de)脫落(luò);一是衝頭或模具的其它(tā)部分與原材料的不(bú)正常刮傷或撞(zhuàng)傷造成細小廢料,這最主要(yào)是(shì)由於衝頭在需要對原材料作出過(guò)度作用時而沒有相對應的結構;三是由於原材料在(zài)衝壓之前已經做了表麵(miàn)處理(lǐ),而表麵處理層與材料本身還是存在一定(dìng)的非結構融合性的現象而會使材料的邊緣(yuán)分離脫(tuō)落;還有一種是由於模具設計的不合理,存在二次衝切(重切(qiē))或者過小廢料切削,一般來說衝切的寬度不(bú)應該小於1/3材料的厚度,這些過小的切(qiē)削廢料容易(yì)與主(zhǔ)體大廢料脫(tuō)離或由於硬化崩(bēng)斷形成廢屑。
3、廢粉上揚的原因
廢(fèi)粉(fěn)是原材料結(jié)構性原因造成的,前麵有說(shuō)過(guò)是鋁基與黃銅基材料容(róng)易發生這種狀況。對於原材料來說是沒有辦法,而(ér)形成這(zhè)種的(de)原因是(shì)衝頭或入子的表麵有粗糙度(dù)存在也就是說在一定放大(dà)的程度下其表麵有凹坑。當衝頭或入子接觸原材料的(de)時(shí)候,就會摩擦原(yuán)材料(像銼刀(dāo)銼鐵一樣)產生廢粉了。
三、浮料(liào)之對策
1、廢料浮料(liào)之對策
通(tōng)過(guò)以上兩則的現象與形成原(yuán)因,因此(cǐ)可以分析出(chū)模具的對策。先對每一(yī)種廢料浮料的方法來做一下說明。
A、排料設計不當之引起的浮料(liào)
這種浮料(liào)最主要出現(xiàn)在排(pái)料的過程中,大多數(shù)產生(shēng)了比較簡(jiǎn)單的衝切形(xíng)狀。如方形、較(jiào)小邊異形廢(fèi)料。
這個(gè)時候一般應該在設(shè)計時候故意做(zuò)成工藝(yì)缺口,如梯形、燕(yàn)尾形。使簡單的衝切形狀複雜(zá),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(qíng)況下從廢料浮料形成原因著手,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(bǎ)衝頭磨成單邊斜麵(miàn)或雙邊斜麵,這樣一可以(yǐ)使材料變(biàn)形,使材料內部與外部(bù)的反彈力降低,二是降低了真空麵積。2、還可在衝圓孔的時候在圓形衝頭中央磨一個小的凸台,其(qí)作用與斜麵一樣,不過(guò)這種(zhǒng)方法對(duì)圓孔比(bǐ)較有效一些(xiē)。3、當切離邊為三邊或兩邊時(shí),不需切離的衝頭邊做成一定的台階,這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(yǒu)利於廢料落料。4、把(bǎ)衝頭(tóu)的切離麵(miàn)做成波紋形或(huò)者說粗糙(cāo)麵,可以用銼(cuò)刀或電磨加工,增加空氣量而減少真空量。
C、對於所有有可能或(huò)者產生浮料的衝切形狀(zhuàng)
上麵B種(zhǒng)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,這時應該(gāi)從設計上靠考慮加以解決
1、衝切衝頭裏加頂料(liào)針
在容易(yì)發生浮(fú)料(liào)的衝頭裏(lǐ)加裝頂(dǐng)料(liào)針與(yǔ)彈簧,在分模的時候利用頂料針把廢料頂在下模入(rù)子裏。這(zhè)種方法適合衝切形裝比較大而原材料比較(jiào)厚的場合。
2、下模入子與衝頭做尖角凹坑
即本身的正常步(bù)距應該(gāi)是等於衝頭切離形狀麵,但是在衝切形狀麵靠近送料一端故意做(zuò)成一個如三角形等異形凹坑而另一個切邊按正常邊(biān)設計,這樣(yàng)在一步衝切的時候(hòu),需要切離邊由於有凹坑而(ér)會多出微小三角形的凸起而大於(實際上是超出)另一個切離邊,這樣再把相對應(yīng)的衝頭做圓角處理不形成衝切效果,多出(chū)來的三角邊(biān)就會被(bèi)拉進下模入子而強力抵住下模入子增大摩擦(cā)力從而防止反彈或抵止真空吸料。
3、下模入子孔邊作對(duì)稱擠壓點
通常在設計下(xià)模入子的時(shí)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1/2左右,這樣(yàng)在衝切廢料的(de)時候由於小間隙衝壓而把廢料卡住在下模入子裏,這種文法可以且放電加瘤或者(zhě)線割(gē)方式來完成。
4、把下模入子做(zuò)成無直邊形
這種方法比較適合薄材料。一般(bān)在設計(jì)下模入子(刀口)的時(shí)候都會留有3-5mm的(de)直邊。而這(zhè)種方法是沒有直邊直接做成8-15'斜度,因此廢料是越向(xiàng)上間隙越小,而越往下間隙越大也(yě)就不(bú)容易(yì)向上跑料反彈(dàn)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部分加大使廢料無積累,加長衝切衝頭的長度(dù)。每一次衝切都把廢料衝離到落(luò)料區(qū),使廢料不可能向上浮料。
6、衝頭如加裝頂針一樣加吹氣孔與吹氣裝置。由於吹氣裝置可以和衝床聯動控製吹氣(qì)的時間,因此可以適用較薄材料上,這一點是(shì)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(zài)下模墊板做出氣道,然(rán)後在需要吹氣的落料孔鑽向(xiàng)下45的斜孔貫穿落料孔,而氣道(dào)與落(luò)料(liào)孔不通(切記這一點),利用空氣住下吹的時候(hòu)形成一個負壓空間(jiān)把廢料吸下去。這種方法適用薄材料。
[浮料之對策]
8、采(cǎi)用外吸力吸廢料
方法是在下模模座下再增加一塊下(xià)模輔助板把所有有可(kě)能甚至所有衝切部位(wèi)的落料(liào)孔在輔助板上(shàng)做成一個大(dà)落料框,焊上一個類似漏鬥的料管,然後用工業吸料器的連接在料管上。通過吸料器的吸力把所有(yǒu)的廢(fèi)料都(dōu)吸入工業吸料器裏;什麽廢料(liào)廢屑通通進去,保(bǎo)險可靠。嗬嗬。
9、極薄(báo)材料0.10以下簡單形狀防浮
由於(yú)極薄材料的衝壓間隙較小,上麵一些防止廢料浮料的方法不是十分合適,如頂針頂料、下模做凸點、工業吸料器等。
對於這種(zhǒng)材料來說,一般是把下模入子設計成8-12'無(wú)直身,然後通過試模測試出哪些下模入(rù)子(zǐ)容易跳屑。再把模具拆下來,用長細頂針加金剛粉(鑽石膏)小心在下模(mó)入子做成幾個對稱粗糙點。這種方法很管用的,不過(guò)需要鉗工水(shuǐ)平很高。
[廢屑浮料之對策]
廢悄浮料最主要是由於設計的不合理或者材料(liào)本身的原因造成的。
1、設計不合理方麵
在衝切工序排樣的時候盡量(liàng)避免有(yǒu)重(chóng)切、過切(qiē)現象。由於五(wǔ)金模具(jù)一般都是用CAD來做設計的,在做一些工(gōng)序的時候沒有照顧(gù)好前麵的工序已經有半加工。