浮料現象在五金衝壓模具中是一種常(cháng)見的不良之現象,浮料產生(shēng)的(de)原因是多種的,因此其解(jiě)決方法也是多樣的。有的廢料是由於模(mó)具設計不良產生的,有的是由於原(yuán)材料不良造成的,有的是因為衝壓操作者造成的(de)。需作出一個有效的快(kuài)速的解決方(fāng)案時,應先仔細(xì)研究其種類及原因(yīn)。下麵以鄙人在五金模具設計(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,本人依據其大小與形成因素把其分為三(sān)種
1、廢料之上揚現象(xiàng)
廢料是指在單一(yī)衝切(成型)工序中脫離產(chǎn)品之部分。其大小一般情況下與下模刀口(kǒu)形狀(zhuàng)相同。其麵積與危害在三種現象中是(shì)最大(dà)的。當這種現象(xiàng)出現(xiàn)的時候有可能(néng)使衝頭或刀(dāo)口崩裂甚至(zhì)崩斷(duàn),有可能使產品之導正針斷裂,還(hái)有可能使模板產生裂紋。
2、廢屑之上揚(yáng)現(xiàn)象
廢屑是指單一工序中產生(shēng)的非整體產品或(huò)是非整體廢料。其大小相對比較小,像產品之毛邊(毛刺)脫落形成;衝(chōng)切(qiē)廢料細絲(sī)等。出現這種情況時反映在產品出(chū)現擦傷、刮(guā)傷、凹坑或凹痕的現象。這種情況最(zuì)主要是對產品造成不良,但這(zhè)種情況在模具生產是最為常見也是比較隱蔽的。
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的摩擦產生的微細粉屑。這種現象在產生初期肉眼(yǎn)一般難以發現,隻有當積累一(yī)種(zhǒng)程度時,衝(chōng)頭與入仔發生顏色變化時才容易辨別。當廢粉達到一定(dìng)程度時,容易造成(chéng)衝頭斷裂或者入模入子(zǐ)崩裂。最(zuì)容易(yì)發生在黃銅基(jī)與鋁基(jī)材中。
二、浮料之原因
1、廢料上揚之浮料
廢料上揚的原因(yīn)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,因此,廢料在模具的(de)入(rù)子(zǐ)內應該有一定(dìng)的摩擦力存在,從衝切的原理上來說,廢料在切離以後由於材料(liào)的塑性或者說彈性變形的存在(zài)其會恢複組(zǔ)織結(jié)構,換句話說其在無約束實際形狀應該大於下模刀(dāo)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不能輕鬆的把廢料再填充到下模入子(zǐ)裏去的原(yuán)因(yīn)。如果促使廢料上揚應該有一個往上的力量而且(qiě)大於該摩擦力及張力總和。這個(gè)力量有(yǒu)可能來自兩個方向,一是廢料材料本身(shēn)存在的張力或彈力,由於廢料在衝切的過程中有折曲(qǔ)(簡單說)塑形變形(xíng),因此當衝頭脫離它時,其內部的張力(lì)會有一個反彈(dàn)的(de)力量,或許(xǔ)是向下或許是向上;二是來自外(wài)部的力(lì)量,這個力量也有兩個方麵,在衝頭與下模入子切離時,衝頭表麵與原材料(及(jí)廢料)緊密貼合在
一起與下模入子組成一個封閉(bì)的空間產生(shēng)一個真空狀態,當衝頭上升的時候,破壞這(zhè)一個真空狀(zhuàng)態因此在空氣的負壓的作用誘使廢(fèi)料與衝頭一起上升產(chǎn)生廢料上揚的現象;其次,在一般衝壓過程中,在下模入子裏麵都有廢料重疊的現象,當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,而且無廢料(liào)積料的現象存在的(de)進候,廢料類的浮料現象很(hěn)少發生。這也是其原(yuán)由之一。
2、廢屑上揚之浮(fú)料
廢屑是如何產生的?它有幾種情況,一是產(chǎn)品或廢料的毛刺(或者稱為毛頭)的脫落;一是(shì)衝頭或模具的其它部分與原材(cái)料的不正常刮傷或撞傷造成細小(xiǎo)廢(fèi)料,這最主要是由於衝頭在需要對原材料作出過(guò)度作用時而沒有相(xiàng)對應的(de)結構;三是(shì)由於原材料在(zài)衝壓之前已經做了表麵處理,而表麵(miàn)處理層與材料本(běn)身還是存在一定的非結構融合性的(de)現象而會使材料的邊緣分離脫落;還(hái)有一種是由於模具設(shè)計的(de)不合理,存在二次衝切(重切)或者過小廢(fèi)料切削,一般來說衝切的寬度不應該(gāi)小於1/3材料的厚度(dù),這些過小的切(qiē)削廢料容易與主(zhǔ)體(tǐ)大廢料(liào)脫離或由於硬化崩斷形成廢屑。
3、廢粉上揚的原因(yīn)
廢粉是原材料結構性原因造成的,前麵有說(shuō)過是鋁基(jī)與黃銅基材料容易發生(shēng)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粗糙度存在也就是說在(zài)一定放大的程度下其表麵有凹坑。當(dāng)衝頭或入子接(jiē)觸原材料的時候,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、廢料浮料(liào)之對策
通過以上兩則的現象與(yǔ)形成原(yuán)因(yīn),因此可以分析出模(mó)具的對策。先對每一種廢料浮料的方法(fǎ)來做一下說明。
A、排料設計不當(dāng)之引起的浮料
這種浮料最主要(yào)出現在排料的過(guò)程(chéng)中,大多數產生了(le)比較簡單的衝切形狀。如方形、較小邊異形廢料。
這(zhè)個時候一般應該在設計時候故(gù)意做成工藝缺口,如梯形、燕尾形(xíng)。使(shǐ)簡單的衝切形狀複雜,加大廢料的摩擦力(lì)阻止廢料反(fǎn)彈與真空吸料。
B、衝切孔(kǒng)本(běn)身(shēn)是形狀簡(jiǎn)單
如圓孔、方孔等。這種情況下從(cóng)廢料浮料形成原因著手,一是改(gǎi)變反彈方向,二是(shì)減少真空麵積。常有的方(fāng)法如(rú),1、把衝頭磨(mó)成單邊斜麵或雙邊斜麵,這樣一可以使材料變形,使材料內部與外部的反彈力(lì)降低(dī),二是降低了真空麵積。2、還可在衝圓孔的時(shí)候(hòu)在(zài)圓形衝頭中央磨一個小的凸台,其作用(yòng)與斜麵一樣,不過這種方(fāng)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成一定的台階,這樣在(zài)衝壓的時候可以先(xiān)做(zuò)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、把衝頭的切離麵做成波紋(wén)形或者說粗糙麵,可以用銼刀(dāo)或電(diàn)磨(mó)加(jiā)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(de)衝切形狀
上麵(miàn)B種方法(大多數是鉗工加(jiā)工的)有時候並不是可以完全解決問題(tí)的時(shí),這時應該(gāi)從設計上靠考慮加以解決
1、衝切衝頭裏加(jiā)頂料針
在容易發生浮料(liào)的衝頭裏加(jiā)裝頂料針與彈簧,在分模的時候利用頂料針把廢料頂在下(xià)模入(rù)子裏。這種方法適合衝切形裝比較大而原材料比較厚的場合。
2、下模(mó)入子與衝(chōng)頭做(zuò)尖角凹坑
即本身的(de)正常(cháng)步距(jù)應該是等於(yú)衝頭切離形狀麵,但是在衝切形狀麵靠近送料一端故意做成一個如三角形等異形(xíng)凹坑而另一個切邊按正常邊設計(jì),這(zhè)樣在(zài)一(yī)步衝切的時候,需要切離邊由於有凹坑而會多(duō)出微小三(sān)角(jiǎo)形的凸起而大於(實際上是超出)另一(yī)個切離(lí)邊,這樣再把相對應的衝頭做圓角處理不形成(chéng)衝(chōng)切效果,多出來(lái)的(de)三角邊就會被拉進下模入子而強力抵住(zhù)下模(mó)入子增大(dà)摩擦力從而(ér)防止(zhǐ)反(fǎn)彈或抵止(zhǐ)真空吸料。
3、下模入子孔邊作對稱擠壓點
通常在設計下模入(rù)子的時候會與衝頭對等間隙配合,而為了防止(zhǐ)浮料,在下模入子做出1對或2對對稱(chēng)點分別小於衝壓間隙1/2左右,這樣在衝(chōng)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(lǐ),這種(zhǒng)文法可以且放電加瘤或者線割方式來完成(chéng)。
4、把下模入子做成(chéng)無(wú)直邊形
這種方(fāng)法比較適合薄材料。一般(bān)在設計下模入子(刀(dāo)口)的時候都會留有3-5mm的直邊(biān)。而這種方法是沒有直邊(biān)直接做成8-15'斜度,因此廢料是(shì)越向上(shàng)間隙越小,而越往(wǎng)下間隙越大也就不容易向(xiàng)上跑料反(fǎn)彈(dàn)了。
5、把下模入子留用(yòng)3mm切(qiē)離直邊餘下部(bù)分用放電的方法把落(luò)料部(bù)分加大使廢料(liào)無積(jī)累,加長(zhǎng)衝切衝頭的長度。每一次衝切都把廢料衝(chōng)離到落(luò)料區,使(shǐ)廢料不可能向上浮料。
6、衝(chōng)頭如加裝頂針一樣加吹氣(qì)孔與吹氣裝置(zhì)。由於吹(chuī)氣裝置可(kě)以和衝床聯(lián)動控製吹氣的時間(jiān),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(de)。
7、下模或下模墊板加吹氣(qì)槽
這一種與衝(chōng)頭吹氣原理相似又有不同,具體(tǐ)做法是在下模墊板做出氣道,然後(hòu)在需要吹(chuī)氣的落料孔鑽(zuàn)向下45的斜(xié)孔貫穿落料孔,而氣道與(yǔ)落料孔不通(切(qiē)記這一點),利用空氣住下吹的時(shí)候形成一個負壓空間把廢料吸下去(qù)。這種方(fāng)法適用薄材(cái)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(zài)增加一塊(kuài)下模輔(fǔ)助板把所有有可能甚(shèn)至所(suǒ)有衝切部位的落料孔在輔助板上做成(chéng)一個大落料框,焊上一個類似漏鬥的料(liào)管,然後用工業吸(xī)料器的連接在料管上。通過(guò)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(jí)薄材料0.10以下簡單形狀防浮
由於極薄材料的(de)衝壓間隙較小,上麵一些防止廢料浮料的方(fāng)法不是十(shí)分合適,如頂針(zhēn)頂料、下模做凸點、工業吸料器等(děng)。
對於這種材(cái)料來說(shuō),一般是把下模(mó)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(róng)易跳屑。再把模具拆(chāi)下來,用長細頂針加金(jīn)剛(gāng)粉(鑽石膏)小心在下模入子做成幾個對稱粗糙點。這種方法很管用的,不過需要鉗(qián)工水平很高。
[廢屑浮料之對策]
廢悄浮料最主要是由於設計的不合理或者材料本(běn)身的原因造成的。
1、設(shè)計不合理方麵
在衝切工序排樣的時候盡量避(bì)免有重切、過切現象。由(yóu)於五金模具一般都是用CAD來做設計的,在做一些工序的時(shí)候沒有照顧好前麵的(de)工序(xù)已經有半加工。