一站式精密(mì)五(wǔ)金件加工製(zhì)造
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浮料(liào)現(xiàn)象在五金衝壓模具中是一種常見的不良之現(xiàn)象(xiàng),浮料產(chǎn)生的原因是(shì)多種的,因此其解決方法也是多樣的。有的廢料是由於模具設計不良產(chǎn)生的,有的是由於原材料不良造成的,有的是因(yīn)為衝(chōng)壓操作(zuò)者造成的。需作出一(yī)個(gè)有效(xiào)的快速的解決方(fāng)案時,應先仔細研(yán)究其種類及原因。下麵以鄙人在五金模具(jù)設計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,本人依據其大(dà)小(xiǎo)與形成因素把其(qí)分為三種
1、廢料(liào)之上揚現象
廢料是指在單一衝切(成型)工序中脫(tuō)離產品(pǐn)之部分。其大小一(yī)般情況下與(yǔ)下模刀口形狀相同。其麵(miàn)積與危害在三(sān)種現象中(zhōng)是最大的(de)。當這種現象出現的時(shí)候有可能(néng)使衝(chōng)頭或(huò)刀口崩裂甚至崩斷,有可能使產(chǎn)品(pǐn)之導正針斷裂,還有可能使模板產生裂紋。
2、廢屑(xiè)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(chǎn)品之毛邊(毛刺)脫落形成;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(kēng)或凹痕(hén)的現象(xiàng)。這種情(qíng)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(fèi)粉之上(shàng)揚(yáng)現象
廢粉是指單一工序中因衝頭與產品之間的摩(mó)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(chéng)度時,衝頭與入仔發生顏色變化時才容易辨別。當廢粉達到一定程度(dù)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(huáng)銅基(jī)與鋁基材中。
二、浮(fú)料之原因
1、廢料上(shàng)揚之浮料
廢料上(shàng)揚的原因首先來分析一下力的來(lái)源,廢料由於一般與衝頭或下模刀口的形狀相同,因此(cǐ),廢料在模具的入子內應該有一定的摩擦力存在,從衝切的原理上來說,廢料在切離(lí)以後由於材料的塑性或者說彈(dàn)性變形的存在其會恢複組織(zhī)結(jié)構,換句(jù)話說其在無約束實際形狀應該大於下模刀口形狀,這也是為什麽當把廢(fèi)料從入子裏麵取出(chū)來的後再也(yě)不能輕鬆的把廢(fèi)料再填充到下模入子裏去的原因。如果促使(shǐ)廢料上揚應該(gāi)有一個(gè)往上的力(lì)量而且(qiě)大於該摩擦力(lì)及張力總和。這(zhè)個力量有可能來自兩個方向,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(shé)曲(簡單說)塑形變形,因此當衝頭脫離它時,其內部的張力會(huì)有一個反彈的力量,或許是向下或許是向上;二是來自外部的(de)力(lì)量,這個(gè)力量也有兩個方麵,在衝頭與下模入子(zǐ)切離時,衝頭表麵與原材料(及廢料)緊密貼合在
一起與下模入子組成一個封閉的(de)空(kōng)間產生一個(gè)真(zhēn)空狀態,當(dāng)衝頭上升的時候,破壞(huài)這一個真空狀(zhuàng)態因此在空氣(qì)的負壓(yā)的作用誘使廢料與衝頭一起上升產生廢料上揚的現象;其次(cì),在一般衝壓過程中,在下模入子裏麵都有廢(fèi)料重疊的現象,當最新一片廢料加入時,其(qí)它的廢料本身的內力(反彈力)也會促使新(xīn)廢料上揚。所(suǒ)以當衝壓速度非常低,而且無廢料(liào)積料的現象存在(zài)的進候,廢料類(lèi)的浮料現象很少發生。這也(yě)是其原由之一。
2、廢屑上揚之浮料
廢(fèi)屑是如何產生(shēng)的?它有幾種情況,一是產(chǎn)品或廢料的毛刺(或(huò)者(zhě)稱(chēng)為毛頭)的脫落;一是衝頭或模具的其它部分與原材料的不正常刮傷或撞傷造成細小(xiǎo)廢料,這最主要是由於衝頭(tóu)在需要對原材料作出過度作用時而沒有相對應的結構;三是由於原材料在衝(chōng)壓之前已經做(zuò)了表麵處理,而表麵處理層與材料本身還是存在一定的非結構融合性的現(xiàn)象而會使(shǐ)材料的邊緣分離脫(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)或者過小廢料切削,一般(bān)來說衝切的寬度不應該小於1/3材料(liào)的厚(hòu)度,這些過小的切(qiē)削廢料容易與主(zhǔ)體大廢料脫(tuō)離或由於(yú)硬化崩斷(duàn)形成廢屑。
3、廢粉上揚的原因
廢粉是原材料結構性原因造成的(de),前麵有說過是鋁基與黃銅(tóng)基材料容(róng)易發生這種(zhǒng)狀況。對於(yú)原材料來說是沒有辦法,而形成這種的原因是衝頭或(huò)入子(zǐ)的(de)表麵有粗糙度存(cún)在也就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候,就會摩(mó)擦原材料(像銼刀銼鐵(tiě)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(shàng)兩則的現象與形(xíng)成原因,因此可以分析出(chū)模具的對策。先(xiān)對每一種廢料浮料的方法來做一下說明。
A、排料設(shè)計不當之引起的浮料
這種浮(fú)料最主(zhǔ)要出現在排料(liào)的過程中,大多數產生了比較簡單的衝(chōng)切形狀。如方形、較小(xiǎo)邊(biān)異形廢料。
這(zhè)個時候一般應(yīng)該在設計時候故意做成工藝缺口,如梯形、燕尾形。使簡單的衝切(qiē)形狀複雜,加大廢料的摩擦力阻止廢料反彈與真(zhēn)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(shì)改變反彈方向,二是減少真空(kōng)麵積。常有的方法如,1、把衝(chōng)頭磨成單邊斜麵(miàn)或(huò)雙邊斜麵,這樣一可以使材料變形,使材料內部與外部的反彈力降低,二是降低(dī)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(tū)台,其作(zuò)用與斜麵一樣,不過這(zhè)種方法對圓孔比較(jiào)有效一些。3、當切離邊為三邊或兩邊時,不需(xū)切離的衝頭邊做成一定的台階,這樣在衝壓的時候可以先做一個有點折彎的動作使廢料向下變形有利(lì)於廢料(liào)落料。4、把(bǎ)衝頭的切(qiē)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(kōng)氣量而減少真(zhēn)空量。
C、對於(yú)所有有可能或(huò)者產生浮料(liào)的衝切(qiē)形狀
上麵B種方法(大多數是鉗工加工的)有時候並不是可以完(wán)全解決問題的時,這時應該從設計上靠考慮加以解決
1、衝切衝頭裏加頂料針
在容易發生浮(fú)料的(de)衝頭裏加裝頂料針與彈簧,在分模的時候(hòu)利用頂料針把廢料頂在下模入(rù)子裏。這種方法適合衝切(qiē)形裝比較大而原材料比較厚的場合。
2、下模入子與衝頭做尖角凹坑
即本身(shēn)的正(zhèng)常步距應該是等於衝頭切離形(xíng)狀麵,但是在衝(chōng)切形狀麵靠近送料一端故意做成一個(gè)如三角形(xíng)等異形(xíng)凹坑而另一個切邊按正常邊設計,這樣在一步衝切(qiē)的時(shí)候,需要切離邊由於有(yǒu)凹坑而會多出微小三角形的凸起而大於(實際上是超出)另一個切(qiē)離(lí)邊,這樣再把相對應的衝頭做圓角處(chù)理不形(xíng)成衝切效果,多出來的三角(jiǎo)邊就會被(bèi)拉進下模入子而強力抵住下模入子增大摩擦力(lì)從而防止反彈或抵(dǐ)止真空吸料。
3、下模入子孔邊作對稱(chēng)擠壓點
通常在設計下模入子的時候會與衝(chōng)頭(tóu)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(fèn)別小於衝壓間隙1/2左右,這樣在衝切廢料的時(shí)候由(yóu)於小間(jiān)隙衝壓而把廢料卡住在下模入子裏,這種(zhǒng)文(wén)法可以且(qiě)放電加瘤或者線割方式來完成。
4、把下模入子做成無直邊形
這種方法比較適合薄(báo)材料。一般在設計下模入子(刀(dāo)口)的時候都會留有3-5mm的直邊。而(ér)這種方法是沒有直邊直接做成(chéng)8-15'斜度,因此廢料是越(yuè)向上間隙越小(xiǎo),而越往(wǎng)下間隙越大(dà)也就不(bú)容易向上跑料反彈了。
5、把(bǎ)下模入子(zǐ)留用3mm切離直邊(biān)餘(yú)下部分用放電的方法把(bǎ)落料部分加大使廢料無積累,加長衝切衝頭的長度。每一次衝切都把廢料衝離到落料區,使廢料不可能向上浮料。
6、衝頭如(rú)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,因此可以適用較(jiào)薄(báo)材料上,這一點是頂針防浮料無法比擬的。
7、下模或下模墊板加(jiā)吹氣槽
這一(yī)種(zhǒng)與衝頭吹氣(qì)原理相似又有不同,具體做法是(shì)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(xié)孔貫穿落料孔,而氣道與落(luò)料孔不通(切記這(zhè)一點),利用空氣住下吹的(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。
[浮料之對策]
8、采用外(wài)吸力吸廢(fèi)料
方(fāng)法是在下模(mó)模座下再增加一塊下模輔助板把所有有可(kě)能甚至所有衝切部位的落料孔在輔助板上做成一個大落料框,焊上一(yī)個類似漏鬥的料(liào)管,然後用工(gōng)業吸料器的連接在料管上。通過吸料器的(de)吸力把所有的廢料都吸入工業吸(xī)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以下簡單形狀防浮
由於極薄材料的衝壓間隙較小,上麵一些防止廢料浮料的方(fāng)法(fǎ)不是十分(fèn)合(hé)適,如頂針(zhēn)頂料、下模做凸點、工業(yè)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,然後通過試模測試出哪些下模入子容易跳屑。再(zài)把模(mó)具拆下來,用長細頂針加金剛粉(鑽石膏)小心在下模入子做(zuò)成幾個對稱粗糙點。這種方法很管用的,不過需要鉗(qián)工水平很高。
[廢屑浮料之對(duì)策]
廢(fèi)悄浮(fú)料最主要是由於設計的不(bú)合(hé)理或者材料本身的原因(yīn)造成的。
1、設計(jì)不合理方麵
在衝切工序排樣的時候盡量避免(miǎn)有重切、過(guò)切現象。由於五金(jīn)模(mó)具一(yī)般都是用CAD來做設計的,在做一(yī)些工序的時候沒有(yǒu)照顧好前麵的工序已經有半加工。