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(shēng)的原因(yīn)是多種的,因此其解決方法(fǎ)也是多樣的。有的廢料是(shì)由(yóu)於模具設計不(bú)良產生的,有的是由於原材(cái)料不良造成(chéng)的,有的是因為(wéi)衝壓操作者造成的。需作出一個有效的快(kuài)速的解決方案時,應(yīng)先仔細研究其種類及原因(yīn)。下(xià)麵以鄙人(rén)在五金模具設計之中(zhōng)的經驗與各位朋友分享與交(jiāo)流,有不當(dāng)或不足之外請指教。
一(yī)、浮(fú)料之種類
今天先講浮料之種類,對於浮料來說,本人依據其大小與形成因素把其分為三種
1、廢料之上揚現象
廢料是指在單一衝切(qiē)(成型)工序中脫(tuō)離產品之部分(fèn)。其大小一般情(qíng)況下與下模刀口形狀相(xiàng)同。其麵積與危害在三種現象中是最大的。當這種現(xiàn)象出現的時候有可(kě)能使衝頭(tóu)或刀口崩裂(liè)甚至崩斷,有可能(néng)使產品之導正針斷裂,還有可能(néng)使模板產生裂紋。
2、廢屑之上揚(yáng)現象
廢屑是指單一(yī)工序中產生的非整體產品或是非整(zhěng)體廢料。其大小相對比較小,像產品之毛邊(毛刺)脫落形成;衝切廢料細(xì)絲等。出現這種情況時反映在產品出現擦傷、刮傷、凹坑或凹痕的現象。這種情況最主要是對產品造成不(bú)良,但這種情況(kuàng)在模具生產是(shì)最為常見也是比較隱蔽的。
3、廢粉之上揚現象
廢粉是(shì)指單一工序中因衝(chōng)頭與產品之間的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,隻有當積累一種程度時,衝(chōng)頭與入仔發生顏色變化(huà)時才容易辨別。當廢粉達到一定程(chéng)度(dù)時,容易造成衝頭(tóu)斷裂或者入模入子崩裂(liè)。最容易(yì)發生在黃銅基(jī)與鋁(lǚ)基材中。
二、浮料之原因
1、廢料上揚之浮料
廢料(liào)上揚的原因首先來分析一下力的來源,廢料由於一般與衝頭或下模刀口的形狀相同(tóng),因此,廢(fèi)料在模具的(de)入子內應該有一定的摩擦力(lì)存在,從衝切的原理上來說,廢料在切離以後由(yóu)於材料的塑性或者說彈性(xìng)變形的存在其會恢複組織結構,換句(jù)話說其在無約束實(shí)際形狀應該大於下模刀口形狀,這也是為什麽當把廢料從入子裏麵(miàn)取出來的後再也(yě)不能輕鬆的(de)把廢料再填充到(dào)下模入子裏去的原因。如果促(cù)使廢料上揚應該有一個(gè)往上的力量而且大於該摩擦力及張力總和。這(zhè)個力量有可能來自兩個方向,一是廢(fèi)料材料本身(shēn)存(cún)在的張力或彈力,由於(yú)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(de)張力會有一個反(fǎn)彈的力量(liàng),或許是向下或許是向上;二是來自外部的力(lì)量,這個力量(liàng)也有兩個方麵,在衝(chōng)頭與(yǔ)下模入子切離時,衝頭表(biǎo)麵與原材料(liào)(及(jí)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,當衝頭上升的時候,破壞這一個真(zhēn)空狀態因此在(zài)空(kōng)氣的負壓(yā)的作用誘使廢料與衝頭一起上升產生廢料(liào)上揚的現象;其次,在一般衝壓過程中,在下模入(rù)子(zǐ)裏麵都有廢(fèi)料重(chóng)疊的現象,當最新一片廢料加入時,其它的(de)廢料本身(shēn)的內力(反彈力)也會促使新(xīn)廢料上揚。所以(yǐ)當衝壓速度非常低,而且無廢料(liào)積料的現象存在的進候,廢料(liào)類的浮料現象很少發生。這也是其原由之一。
2、廢屑上揚之浮料
廢屑是如何產生(shēng)的?它有幾種情況,一是產品或廢料的毛刺(或者稱為毛頭)的脫落(luò);一(yī)是衝頭(tóu)或模具的其它部分(fèn)與原材料的不正常刮傷或撞(zhuàng)傷造成細小廢料,這(zhè)最主要是由於衝頭在需要對原(yuán)材料(liào)作出過度(dù)作用時而沒有相對應的結構;三是由於(yú)原材料(liào)在衝壓(yā)之前已經做了表麵處理,而表麵處(chù)理層與材料本身還是存在(zài)一定的非結(jié)構融合性的(de)現象而會使(shǐ)材料的邊緣分離脫落;還有一種(zhǒng)是由於模(mó)具設計的不合理(lǐ),存在二(èr)次衝切(重切)或者過小廢料(liào)切削,一般來說衝切(qiē)的寬度不應該小於1/3材料的厚(hòu)度,這(zhè)些過小的切削廢料容易與主體大廢料脫離或由於硬化崩斷形成廢屑。
3、廢(fèi)粉上揚的原因
廢粉是(shì)原材料結構性(xìng)原因(yīn)造成的,前麵有(yǒu)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,而形成這種的原因是衝頭或入子的表麵有(yǒu)粗糙度存在也就是說在一定放大的程(chéng)度下其表麵有凹坑。當衝頭或入子接觸原(yuán)材料的時候,就會摩擦原材料(像銼刀銼鐵一樣)產生廢粉了。
三、浮料之對策
1、廢(fèi)料浮料之對策
通過以上兩則的(de)現象與形成原因,因此可以分析出模具的對策(cè)。先對每一種廢料浮料(liào)的方法來做一下說明。
A、排料(liào)設計不(bú)當之引起的浮料
這種浮料最主(zhǔ)要出現在排料的過程中,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(liào)。
這(zhè)個時候一般應該在設計時候故意做成工藝(yì)缺口,如梯形、燕尾形。使簡單的衝切(qiē)形狀複雜,加大廢料(liào)的摩擦力阻止廢(fèi)料反彈(dàn)與(yǔ)真空(kōng)吸料。
B、衝切孔(kǒng)本身是形狀簡單
如圓孔、方(fāng)孔等。這種情況下從廢料浮料(liào)形成原因著手,一是改變反彈方向,二(èr)是減少(shǎo)真空麵積。常有的方法如,1、把衝頭(tóu)磨成單(dān)邊斜麵或雙(shuāng)邊斜麵,這樣一可以使材料變形,使材料(liào)內部與外部的反彈力降低,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,其作(zuò)用與斜麵一樣,不過這種方法對圓孔比(bǐ)較有效一些。3、當切離邊為三邊或兩邊時,不需(xū)切離的衝頭(tóu)邊做成一定的台階,這樣在衝壓(yā)的時候可以先(xiān)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(wén)形或者說(shuō)粗糙麵,可以用銼刀或電(diàn)磨加工,增加空氣量而減少真空量。
C、對於所有有(yǒu)可能或(huò)者產生浮料的衝切形狀
上麵B種方法(大多數是鉗工加工(gōng)的)有(yǒu)時(shí)候(hòu)並不是可以完全解(jiě)決問題的時,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(liào)針
在容易發(fā)生浮料的衝頭裏加裝頂料針與彈簧,在分模的時候利用頂料針把廢料頂在下模入子裏。這種方法適合衝切形裝比較(jiào)大而(ér)原材料比較厚的場(chǎng)合。
2、下模入子與衝(chōng)頭(tóu)做尖角凹坑
即本身的(de)正常步距(jù)應該是等於衝頭切離形狀麵,但(dàn)是在衝切形狀麵(miàn)靠近送料一端故意做成一個(gè)如三角形等異形凹坑而另一(yī)個切(qiē)邊按正常邊設計,這樣在一步衝切的時候,需要切離邊由於有凹坑而會多(duō)出微小三角形的(de)凸起而大於(實際上是超出)另一個切(qiē)離邊,這(zhè)樣再把相對應的衝頭做圓角處理不形成衝切效果,多出來的三角邊就會被拉進下模(mó)入子(zǐ)而強力抵住下模入子增大摩擦力從而防止反(fǎn)彈或抵(dǐ)止真(zhēn)空吸料。
3、下模入子孔(kǒng)邊作對稱擠壓點
通常在設計下模入子的時候會與衝頭對等間隙配合,而為了(le)防止浮料,在下(xià)模入子做出1對或2對(duì)對稱點分別小於衝壓間隙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,這種文法可以且放電加(jiā)瘤或者線割方式來完成(chéng)。
4、把下(xià)模(mó)入子做成無直邊(biān)形
這種方(fāng)法比較適(shì)合薄材料(liào)。一般在設計下模入子(刀口)的時候都會留有3-5mm的直邊。而這種方法是沒有直(zhí)邊直接做成8-15'斜度,因(yīn)此廢料(liào)是(shì)越向上間隙越(yuè)小,而越往下間隙越大也就不容易(yì)向上跑料反彈了。
5、把下模入子留用3mm切(qiē)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(qiē)衝頭的長度。每一次衝切都把廢(fèi)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(yī)樣加吹氣孔與(yǔ)吹(chuī)氣(qì)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、下模或下模墊板加(jiā)吹氣槽(cáo)
這(zhè)一種與衝頭吹氣原(yuán)理相似又有不同,具(jù)體做法是在下模墊板(bǎn)做出氣道,然後在(zài)需要吹氣的落料(liào)孔鑽向下45的斜孔貫穿落料(liào)孔,而氣道與落料孔不通(切記這一點),利用(yòng)空氣住下吹的時候形成(chéng)一個(gè)負壓空(kōng)間把廢料吸下去。這種(zhǒng)方法適用薄材料。
[浮料之對策]
8、采用外吸力吸廢料
方法是在下模模座下再增加一塊下模輔助板把所(suǒ)有有可能甚至所有衝切部位的落料孔在輔助板上做成一(yī)個大落料框(kuàng),焊上一個類似漏(lòu)鬥的料管,然後(hòu)用工業吸料器的連接(jiē)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(tōng)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(yú)極薄材料的衝壓間隙較小,上麵一(yī)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(liào)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(chū)哪些下(xià)模入(rù)子容易跳屑。再把模具拆下來,用長細頂針加金(jīn)剛粉(fěn)(鑽石膏)小心(xīn)在下(xià)模入子做成幾個對稱粗糙點。這種方法(fǎ)很管用的,不過需要鉗工水平很高。
[廢屑浮料之對策]
廢悄浮料最主要是由於設計的不合(hé)理或者材料本身的原因造(zào)成(chéng)的。
1、設計不合理方麵(miàn)
在衝切工序排樣(yàng)的時候盡量避免有(yǒu)重切、過切(qiē)現象。由於五金模(mó)具一般都(dōu)是(shì)用(yòng)CAD來做設計的,在做一些工序的時候沒有照顧好前麵的工序已經有半加工。