浮料現象在五金衝壓模(mó)具中是(shì)一種常見的不良(liáng)之現象,浮料產生的原因是多種的,因此其解決方法也(yě)是多樣的。有(yǒu)的廢料是由於模具設計不良(liáng)產生的,有的是(shì)由於原材料不良造成的(de),有(yǒu)的是因為衝壓操(cāo)作者造成的。需作出一個(gè)有效(xiào)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具設計之中的經驗與各位朋友分享與交流,有不當或不(bú)足之外請(qǐng)指教。
一、浮料之種類
今天先講浮料之種類,對(duì)於浮料(liào)來說,本人依據(jù)其大小與形成因(yīn)素把其分(fèn)為三(sān)種
1、廢(fèi)料之(zhī)上揚現象
廢(fèi)料(liào)是指在單一衝切(成型)工序中脫離產品之部分。其大小一般情(qíng)況下與下模刀口形狀相同(tóng)。其麵積與危害在(zài)三種現象中是最大的。當這種現象出現的時候(hòu)有可能使衝頭或刀口崩裂甚至(zhì)崩斷,有可能使(shǐ)產品之導正針斷裂,還有可能(néng)使(shǐ)模板產生裂(liè)紋。
2、廢屑之上揚現象
廢屑是指單一工序中產生的非整體(tǐ)產品或是非整體廢料(liào)。其大小相對比較(jiào)小,像產品之毛邊(毛刺)脫落形(xíng)成;衝切廢料(liào)細絲等。出現這(zhè)種情況時反映在產品出現(xiàn)擦傷、刮傷、凹坑或凹痕的現象。這種情況最主(zhǔ)要是對產品造成不良(liáng),但這種情況在模具生產(chǎn)是最為常見也是比較隱蔽的。
3、廢(fèi)粉之上揚現象(xiàng)
廢粉(fěn)是指單一(yī)工序中因(yīn)衝頭與產品之間的摩擦產生的微細(xì)粉屑。這種現象在產生初(chū)期肉(ròu)眼一般(bān)難以(yǐ)發現,隻有當積累(lèi)一種程度時,衝頭與入仔發生顏色變(biàn)化時才容易(yì)辨別(bié)。當廢粉達到一定程度時,容易造成衝頭(tóu)斷裂或者入模入子崩裂。最(zuì)容易(yì)發生在(zài)黃銅基與鋁基材中。
二、浮料之原因
1、廢料上揚之浮料
廢料(liào)上揚的原因首先(xiān)來分析一下力的來源,廢(fèi)料由於一般(bān)與衝頭或下模刀口(kǒu)的形(xíng)狀相同,因此,廢料在模具的入子內應該有一定的(de)摩擦力存在,從衝切的原理上來說,廢料在切(qiē)離以後由於材料的塑性或者(zhě)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形狀應(yīng)該(gāi)大於下模刀口(kǒu)形狀,這也是為什麽當把廢料從入子裏麵取出(chū)來的後(hòu)再也不能輕鬆的把廢料再填充到(dào)下模入子裏去的原(yuán)因。如果促使廢料上揚應該有一個往上的力量而且大於(yú)該摩擦力及張力總和。這個(gè)力量有可能來自兩個方向,一(yī)是廢(fèi)料(liào)材料本身存在的(de)張力(lì)或彈力,由於廢料在衝切的過程中有折曲(簡單說)塑形變形,因此當衝頭脫離它時,其內部的張(zhāng)力會有一個反彈的力量,或許是向下或許是向上;二是來自外部的力量,這個力量也有兩個(gè)方麵,在衝頭與下模入子切離時,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(jiān)產生一個真空狀態,當衝頭上升的時候,破壞這一個真空狀態因此在空氣的負壓的作用誘使(shǐ)廢(fèi)料與衝頭一(yī)起上升(shēng)產生廢料上揚的現象(xiàng);其次,在一般衝壓過程中,在下模入子裏麵都有(yǒu)廢料重疊的現象(xiàng),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(yáng)。所以當衝壓(yā)速度非常低,而且無廢料積料的現象(xiàng)存在的進候,廢料類的浮料現象(xiàng)很(hěn)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(qíng)況,一是產品或(huò)廢料(liào)的(de)毛刺(或者稱為毛(máo)頭)的脫落;一是衝頭或模具的其它(tā)部分與原材(cái)料(liào)的不正常刮傷或撞傷造成細小廢料,這最主要是由於衝頭(tóu)在需(xū)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(yuán)材料在衝壓之前已經做(zuò)了表麵(miàn)處理,而表麵處(chù)理(lǐ)層與材料本身還是存在一定的非結構(gòu)融合性的現象而會使材料的邊緣分離脫落;還有一種是(shì)由於模具設計的不合理,存在二次衝(chōng)切(重切)或者過小(xiǎo)廢料切削(xuē),一般來說衝切的寬度不(bú)應該小於1/3材料的厚度,這些過小的切削廢(fèi)料容(róng)易(yì)與主體大廢(fèi)料脫離或由於硬化崩斷形成廢屑。
3、廢粉上揚的原(yuán)因
廢粉是原材料結構性原因造成的,前麵有說過是鋁基與黃銅基材料容易發生這種狀(zhuàng)況。對於原材料來(lái)說是沒(méi)有辦法(fǎ),而形成這種的原因是衝頭或入(rù)子(zǐ)的表麵有粗糙度(dù)存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(de)時候,就會摩擦原材料(像(xiàng)銼刀銼鐵一樣)產生廢粉了。
三、浮料之對策
1、廢料浮料(liào)之對策
通過(guò)以上兩則的現象(xiàng)與形成原因,因此可以分析出模具的(de)對策。先(xiān)對每一(yī)種(zhǒng)廢料浮(fú)料的方法來做(zuò)一下說明。
A、排料設計不當之引起(qǐ)的浮料
這種浮料最主要出現在排料的(de)過程中,大多數產生了比較簡單的衝切形狀。如方形、較小邊異形廢料。
這個時候一般應該在設計時候故意做成工藝缺(quē)口,如梯形、燕尾形。使簡(jiǎn)單(dān)的(de)衝切形狀複雜,加大廢料的摩擦力阻止廢料反(fǎn)彈與真空吸料。
B、衝切孔本身是形狀簡單(dān)
如圓孔、方孔等。這種情況下從廢料浮(fú)料形(xíng)成原(yuán)因著(zhe)手,一是改變反彈方向(xiàng),二是減少真空麵積。常(cháng)有的方法如,1、把衝頭磨(mó)成單邊斜麵或雙邊(biān)斜麵,這樣一可以使材(cái)料變形,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(hái)可在衝圓孔的時候在圓形(xíng)衝頭中央(yāng)磨一個小的凸台,其作用與斜麵一樣,不過這種方法對(duì)圓孔比(bǐ)較有(yǒu)效一些。3、當切(qiē)離(lí)邊為三邊(biān)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(shí)候可以先做(zuò)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(tóu)的切離麵做成波紋形或者說粗糙麵,可以用銼刀(dāo)或電磨加工,增加空氣量而減少真空量。
C、對於所有有可能或者產生浮料的衝切形狀(zhuàng)
上麵B種方法(大(dà)多數是鉗工加工(gōng)的)有時(shí)候並不是可以完(wán)全解(jiě)決問題的(de)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
在容易發生浮料的衝頭裏加裝頂料針與彈(dàn)簧,在分模的時(shí)候利用頂料針把廢料頂在下模入子裏。這種方法適(shì)合衝(chōng)切形(xíng)裝比較大而原(yuán)材料比較厚的場合。
2、下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)切離形狀麵,但是在衝切形狀麵(miàn)靠近(jìn)送料一端故意做成一(yī)個如三角形等異形凹坑而另一個切邊按正常邊設(shè)計,這樣(yàng)在一步衝切的時候(hòu),需要切離邊由於有凹坑而會(huì)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,這樣再把相對應的衝頭做圓(yuán)角處理不形成衝切效果,多(duō)出來的三角邊就會被拉進(jìn)下模入子而強力抵住下模入子增大摩擦力(lì)從而防止(zhǐ)反彈或抵止真空吸料。
3、下模入(rù)子孔邊作對稱擠壓點
通常在設計下模入子的(de)時候會與衝頭對等間隙配合,而為了防止浮料,在下模入(rù)子做出1對或2對對(duì)稱點分別小於衝壓間隙1/2左右,這樣在衝切廢料的時候由於小間隙衝壓而把廢料卡住在下模入子裏,這種文法可以且(qiě)放電加瘤或者線割(gē)方式來完成(chéng)。
4、把(bǎ)下模入子做成無直邊形
這種方法(fǎ)比(bǐ)較適合薄材料。一般在設計下模(mó)入子(刀口(kǒu))的時候都會留有3-5mm的直邊。而這種方法是沒有(yǒu)直邊直接(jiē)做成8-15'斜度,因此廢料是越向上間隙越小,而越往(wǎng)下間(jiān)隙越大也(yě)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(bǎ)落料(liào)部分加大使廢料無積累(lèi),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)不可能向上浮料。
6、衝頭如加裝頂針(zhēn)一樣加吹氣孔與吹氣裝置。由(yóu)於吹氣裝(zhuāng)置可(kě)以和衝床聯(lián)動(dòng)控製(zhì)吹氣的時(shí)間,因此(cǐ)可(kě)以適用較薄材料上,這一點是頂針防浮料無法比擬的。
7、下(xià)模或下模墊板加(jiā)吹氣(qì)槽
這一種與衝頭吹氣原理相似又有不同,具體做(zuò)法是在下模墊板做出氣道,然後在需要吹氣的(de)落料孔鑽向(xiàng)下45的斜孔貫穿落料(liào)孔,而氣道與落料孔不通(tōng)(切記這一點),利用空氣住下吹的時候形成一個負壓空間把廢(fèi)料吸下去。這種方法適用薄材料。
[浮料之對策]
8、采用外吸力吸廢料
方法是在下模(mó)模座下再增加一塊下模輔助板把所有有可能甚至所有衝切(qiē)部位的落料孔在輔助板上做成一個大落(luò)料框,焊上一(yī)個類似漏鬥的料管(guǎn),然(rán)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的廢料都吸入工業吸料器裏;什麽廢料廢屑通通進去,保(bǎo)險可靠。嗬嗬。
9、極薄材料0.10以下簡(jiǎn)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法不是十分合適,如頂針頂料、下模做凸點、工業(yè)吸料器等。
對於這種材料來(lái)說,一般是把下模入(rù)子設計成8-12'無直身,然後通過試模測試出哪些(xiē)下模入子容(róng)易跳屑。再把(bǎ)模(mó)具拆下來,用長細頂(dǐng)針(zhēn)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(zhè)種方法很管用的,不過(guò)需要鉗工水平很高。
[廢屑浮料之對(duì)策(cè)]
廢(fèi)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、設計不合理方麵
在衝切工序排樣的時候盡量避免有重切(qiē)、過切現象(xiàng)。由於五金模具一(yī)般都(dōu)是用CAD來做設計(jì)的,在(zài)做一(yī)些工序的時候沒有照顧好前麵的工(gōng)序已經有半加工。