浮料現象在五金衝壓模具中(zhōng)是一種常見的不良之現象,浮料產生的原因(yīn)是多種的,因(yīn)此其解決方法也是(shì)多樣的。有的廢料是由於模(mó)具(jù)設計不(bú)良產生的,有的是由於原材料不良造成(chéng)的,有的是因(yīn)為衝壓操作者造成的。需作出一個(gè)有(yǒu)效的快(kuài)速的解決方案時,應先仔細研究其種類及原因。下麵(miàn)以鄙人(rén)在五金模具設計之中的經驗與各(gè)位朋友分享與交流,有不當或不足之外請指教。
一、浮料之種(zhǒng)類
今天先講浮料之種類,對(duì)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(shì)指在單一(yī)衝切(成型)工(gōng)序中脫離產品(pǐn)之部分。其大小一般情況下與下模刀口形狀相同(tóng)。其麵積與危害在三種現象中是最大的。當這種現象出現的(de)時候有可(kě)能使衝(chōng)頭或刀口崩裂(liè)甚至(zhì)崩斷,有可能使產品之導正針斷裂,還有可能使模板產生裂紋(wén)。
2、廢屑(xiè)之上揚現象(xiàng)
廢(fèi)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(duì)比較小,像產品之(zhī)毛邊(毛(máo)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(shāng)、刮傷、凹坑或凹痕的現象。這種情況最主要是對產品造成不良,但這種情(qíng)況在模具生產是最為常見(jiàn)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(yīn)衝頭與產品之間的摩擦產生的微細粉屑(xiè)。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,衝頭與入仔發生顏色變化(huà)時才容易(yì)辨別。當廢(fèi)粉達到一定程度時,容易造(zào)成衝頭斷裂或者入模入子(zǐ)崩裂。最容易發生在黃銅基與鋁基材中(zhōng)。
二、浮料之原因(yīn)
1、廢料上揚之浮料
廢料上揚的原因首先(xiān)來分析一下力(lì)的(de)來源,廢料由於一般與衝頭或下模刀口的形狀相同,因此,廢料在模具的入子內(nèi)應該有(yǒu)一定的摩擦力存在,從衝切的原理上來說,廢料在(zài)切離以後由於材(cái)料的塑性或者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(jì)形(xíng)狀應該大(dà)於下模刀口(kǒu)形狀,這也是為什麽當把(bǎ)廢料從入子裏麵取(qǔ)出來的後再也不能(néng)輕鬆(sōng)的把廢(fèi)料再填充到下模入子裏去的原因。如果促使廢料上揚應該有一(yī)個往(wǎng)上的力量而且(qiě)大於該摩(mó)擦力(lì)及張力總和。這個力量有可能來(lái)自(zì)兩個方向,一是(shì)廢料材料本身存在的(de)張力或彈(dàn)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(de)張力會有一(yī)個反彈的力量,或許是向下或(huò)許是向上;二是來自外部的力量,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(及廢料)緊(jǐn)密貼合在
一起與下模入子(zǐ)組成一個封閉的空間產生(shēng)一個真空狀態,當(dāng)衝頭上升的時候,破壞這一個(gè)真空(kōng)狀態因此(cǐ)在空氣的負壓的作用誘使廢料與衝頭一(yī)起上升產生廢(fèi)料上揚的現象;其次,在一般(bān)衝壓過程中,在下模入子裏(lǐ)麵都有廢料重(chóng)疊的現(xiàn)象,當最新一片廢料加入時,其它的廢料本身的(de)內(nèi)力(反(fǎn)彈力)也會促使新廢料上揚。所以(yǐ)當衝壓速度非常低,而且無廢料積料的現(xiàn)象存在的進候,廢料類的浮料現象很少發生。這也是其原由(yóu)之(zhī)一(yī)。
2、廢屑上揚之(zhī)浮料
廢屑是如何產生的(de)?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;一是衝頭或模(mó)具的其它部分與原材料的不正常(cháng)刮傷或撞傷造成細小廢料(liào),這最主(zhǔ)要是由於衝(chōng)頭在需要對原材料(liào)作出過(guò)度作用(yòng)時而沒有(yǒu)相對應的結(jié)構;三是由(yóu)於原材料在衝壓之前已經做了表麵處理(lǐ),而(ér)表麵處理層(céng)與材料本身還是存在一定的非結構融合性(xìng)的現象而會使材料(liào)的邊緣分離脫落;還有一種是由於模具設計的不合理,存在二次(cì)衝切(重切)或者過小廢料切削,一般來說衝切的寬度不應該小於1/3材料的厚度,這些過(guò)小的切削廢料容易與(yǔ)主體大(dà)廢料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,前麵有說過是鋁基與黃銅基材料容易發生這種狀況。對於原材料來(lái)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一定放(fàng)大的程(chéng)度下其表麵有凹坑。當衝頭或入子接觸原材料的時(shí)候,就會(huì)摩擦原材料(liào)(像銼刀銼鐵一(yī)樣)產生廢粉了。
三、浮料之對策
1、廢料浮料之(zhī)對策
通過以上兩則的現象(xiàng)與形成原因,因此可以分析出模具的對策。先對每一種廢料浮料的方法(fǎ)來做一下說(shuō)明。
A、排料設計不當(dāng)之(zhī)引起的浮料
這種浮料最主(zhǔ)要出現(xiàn)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。
這個時候一般應該在設計時候故(gù)意做成工藝缺(quē)口(kǒu),如(rú)梯形、燕(yàn)尾形。使簡單的衝切形狀複雜,加大廢料的摩擦力阻止廢料反彈與真空吸(xī)料。
B、衝切孔本身是形狀簡單
如圓孔、方孔等。這種(zhǒng)情況下從廢料浮料形成原因著手,一是(shì)改變反彈方向,二是減少真空麵積。常有的方法如(rú),1、把衝頭磨成(chéng)單邊斜麵或雙邊(biān)斜麵,這樣一可以使材料變形,使材(cái)料內部(bù)與外部的反彈力降(jiàng)低,二是降低了真(zhēn)空麵積。2、還可在衝圓孔的時候(hòu)在圓形衝頭中央磨一個小的凸(tū)台(tái),其作用與斜麵一樣,不過這種方法對圓孔比較有(yǒu)效一些。3、當切離邊為三邊或兩邊時,不需切離的衝頭(tóu)邊做成一定(dìng)的台階,這樣在衝(chōng)壓的時候可以先做一個有點折彎的(de)動作使(shǐ)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形或者說粗糙麵,可以用銼刀(dāo)或電磨加(jiā)工,增加空氣量(liàng)而減少真(zhēn)空量。
C、對於所有有可能(néng)或者產(chǎn)生浮料的衝切形狀
上(shàng)麵B種方法(fǎ)(大(dà)多數是鉗工加(jiā)工的(de))有時候並不是可(kě)以完全(quán)解決問題(tí)的時,這時應該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)的衝頭裏加裝頂料針與彈簧,在(zài)分模的時候利用頂料針把廢料頂在下模(mó)入子裏。這種方法適合衝切形裝比較大而原材料比較厚的場合。
2、下模入子與(yǔ)衝頭做尖(jiān)角凹坑
即本身的正常步距應該是(shì)等於衝頭(tóu)切離形狀麵,但是在衝切形狀麵靠近(jìn)送料一端故意做成一個如三角(jiǎo)形(xíng)等(děng)異形凹坑而另一個切邊按正常邊設計,這樣在一步衝切的時候,需要切離邊由於有凹坑而會(huì)多出微小(xiǎo)三角形的凸(tū)起而大於(實(shí)際上是超出)另一個切離邊,這樣再把相對應的衝(chōng)頭做圓角處理不形成衝切效果,多出來的三角邊就會被拉(lā)進(jìn)下模入子而強力抵住下模入子增大摩擦力從而防止反彈或抵(dǐ)止真空吸料。
3、下(xià)模入子孔邊作對稱擠壓點
通常在設計下模入子的時(shí)候會與衝頭對等(děng)間隙配合,而(ér)為了防止浮料,在下模入子(zǐ)做出(chū)1對或2對對稱點分別(bié)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(zài)下(xià)模入子裏(lǐ),這(zhè)種文法可以且(qiě)放電加瘤或者線割方式(shì)來完成(chéng)。
4、把下模入子做(zuò)成無(wú)直邊形
這(zhè)種方法比較適合薄材料。一般(bān)在設計下模入子(zǐ)(刀口(kǒu))的時候都會留有3-5mm的直邊。而這種方(fāng)法是(shì)沒有直(zhí)邊直(zhí)接做成8-15'斜度,因此廢料是越向(xiàng)上間(jiān)隙越(yuè)小,而越(yuè)往下間隙越大也(yě)就不容易向(xiàng)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落(luò)料部分加大使廢料無積累(lèi),加(jiā)長(zhǎng)衝切衝頭的長度。每一次衝切都把廢料衝離到落料區,使(shǐ)廢料不可能向上浮料。
6、衝(chōng)頭如加裝頂針一樣(yàng)加吹氣孔與吹氣裝置。由(yóu)於吹氣裝置可以(yǐ)和衝(chōng)床聯動控製吹氣的時間,因此可以適用較(jiào)薄材料上,這(zhè)一點是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(lǐ)相似又有不同,具體做法是在下模墊板做出氣道,然(rán)後在需要吹(chuī)氣的落料孔鑽(zuàn)向下45的斜孔貫穿落(luò)料孔,而氣道與落料孔不通(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料吸下(xià)去。這種方法適用薄材料。
[浮(fú)料之(zhī)對策]
8、采用外吸力吸廢料(liào)
方法是在下模模座下(xià)再(zài)增加(jiā)一塊下模輔助板把(bǎ)所有有可(kě)能甚至所有衝切部位的落料孔(kǒng)在輔助板上做成一個大落料框,焊上一個(gè)類似漏鬥(dòu)的料管,然後(hòu)用工業吸料器的連(lián)接在料管上。通過吸(xī)料器的(de)吸力把所(suǒ)有的廢料都吸入工業吸料器裏;什麽(me)廢料廢屑通通進去,保險可靠。嗬嗬。
9、極(jí)薄材(cái)料0.10以下簡單形(xíng)狀防浮
由於極薄材(cái)料的(de)衝壓間隙較小,上麵一些防(fáng)止廢料浮料的方法不是十(shí)分合適,如頂針(zhēn)頂料、下模做凸點、工業吸料器(qì)等。
對於這種材料(liào)來說(shuō),一般(bān)是(shì)把下模入子設計成8-12'無直身,然後通過(guò)試模測試出哪些下(xià)模入子容易(yì)跳屑(xiè)。再把模(mó)具拆下來,用長細頂針加(jiā)金剛粉(鑽石膏(gāo))小心在下模入子(zǐ)做成幾個對稱粗糙點。這種方法很管用的,不過需要鉗工水平很高。
[廢屑浮(fú)料之對策]
廢悄浮料最主要是由於設計的不(bú)合(hé)理或者材(cái)料本身的原因(yīn)造成(chéng)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(guò)切現象。由於五(wǔ)金模具一般(bān)都是用CAD來做設計的(de),在做一些工(gōng)序的時候沒有照顧好(hǎo)前麵的工序已經有(yǒu)半加工。