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生的,有的是由於原材料不良造(zào)成的,有的(de)是因為衝壓操作者造成的。需作出一個有效的快速的解決方案時,應先仔細研(yán)究其種類及原因。下麵以鄙人(rén)在五金模具(jù)設計之中的經驗與各位朋友分(fèn)享與交流,有不當或(huò)不足(zú)之(zhī)外請(qǐng)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(bǎ)其分(fèn)為三種
1、廢料之上揚現(xiàn)象
廢料是指在單一衝切(qiē)(成型(xíng))工序(xù)中脫離產品(pǐn)之部(bù)分。其大(dà)小一般情況下與(yǔ)下模刀口形狀相同。其麵積與危害(hài)在三種現象中是最大的。當這種(zhǒng)現象出現的時候有可能(néng)使衝頭(tóu)或(huò)刀口崩裂(liè)甚至崩斷,有(yǒu)可能(néng)使產品之導正針(zhēn)斷裂,還有可能使模板產生裂紋。
2、廢屑之上(shàng)揚現象
廢屑是指單一工序中產生的非整體產(chǎn)品(pǐn)或是非整(zhěng)體廢料。其大小相對比較小,像產品之毛(máo)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、凹坑或凹痕的現象。這種情況最主要是對(duì)產品造成不良,但這種情況在模具生產是最為常見也是比較隱蔽的。
3、廢粉(fěn)之上揚現(xiàn)象
廢(fèi)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。這種現(xiàn)象在產生初(chū)期肉眼一般難以發現,隻有當積累一種程度時,衝頭與入仔(zǎi)發生(shēng)顏色(sè)變化時才容易辨別。當廢粉達(dá)到一定程度時,容(róng)易造成衝頭斷裂或(huò)者入模入子崩裂。最容易發生在黃銅基與鋁(lǚ)基材中。
二、浮料之原因
1、廢料上揚之浮料
廢料上揚的原因首先來分析一(yī)下力的來源,廢料由於一般與衝頭(tóu)或下模刀口的(de)形(xíng)狀相同,因此,廢料在模具的入子內應該有一定的摩(mó)擦力存在,從衝切的原理上來說,廢料在切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(wú)約束實際形狀應該大於下模刀口形狀,這(zhè)也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裏去的原因。如果促使廢料上揚應該有一個往上的力(lì)量而且大於(yú)該摩(mó)擦力及張力總和。這(zhè)個力量有可能來自兩(liǎng)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(chōng)切的(de)過程中有折曲(簡單說(shuō))塑形變形,因此當衝頭脫離它時,其內部的張力會(huì)有一(yī)個反彈(dàn)的力量,或許是向下或許是向上;二是來(lái)自外部的力量,這個力量也有兩(liǎng)個方麵,在衝頭(tóu)與下模入子切離時,衝頭表麵與原材料(及廢料)緊密貼合在
一起與下模入子組成一個封閉的空間產生一(yī)個(gè)真空(kōng)狀態,當衝頭上(shàng)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廢料與衝頭一起上升產生廢(fèi)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,其它的廢料本身的內力(反彈力)也會促使新廢(fèi)料上揚。所以當(dāng)衝壓速度非常低,而且無廢料積料(liào)的現象存在的進候,廢料類的浮(fú)料現象很少發生。這也是其原由之一。
2、廢屑上揚之浮料
廢(fèi)屑是如何(hé)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(tóu))的(de)脫落;一是(shì)衝頭(tóu)或模具的其它部分與原材料的不正常刮傷(shāng)或撞傷造成細小廢料,這最主要是由於(yú)衝頭在需要(yào)對原材料作出過度作用時而沒有相對應的結構(gòu);三是由於原材料(liào)在衝壓之前已經(jīng)做了表麵處理,而表麵處理層與材料本身還是存在一(yī)定的非結構融合性的現象而會使(shǐ)材料的邊緣分離(lí)脫落;還有一種是由於模具設計(jì)的不合理,存在二(èr)次衝切(重切)或者過小廢料切削,一般來說(shuō)衝(chōng)切的寬(kuān)度不應(yīng)該小於(yú)1/3材(cái)料的厚度,這些(xiē)過(guò)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、廢粉上揚的原因
廢粉是原材料結構性原因造成的,前麵(miàn)有說過是鋁基與黃(huáng)銅基材料容易發生這種狀況。對於原材(cái)料來說是沒有辦法,而形(xíng)成這種的原因是衝(chōng)頭或入子的表麵有粗糙度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(rù)子(zǐ)接觸原(yuán)材料的時(shí)候,就會摩擦原材料(像(xiàng)銼刀銼鐵一樣)產生廢(fèi)粉了。
三、浮料之對策
1、廢料浮料之(zhī)對策
通過以(yǐ)上兩則的現象與形成原因,因此可(kě)以(yǐ)分析出模具的對(duì)策。先對每一種廢(fèi)料浮料的方法來做一下說明。
A、排料設計(jì)不當之引(yǐn)起的浮料(liào)
這種浮料最主要出現在排料的過程中(zhōng),大多數產生(shēng)了比(bǐ)較簡單的(de)衝切形狀。如方形、較小邊異形廢料。
這個時候(hòu)一般應該(gāi)在設計時(shí)候故(gù)意做成(chéng)工藝缺口,如梯形、燕尾形。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料。
B、衝切(qiē)孔本身是形狀簡單
如(rú)圓(yuán)孔、方孔等。這種情況下從廢料浮料(liào)形成原因著手,一是改變反彈(dàn)方向,二是減少真空麵積。常有的方法如(rú),1、把衝頭磨成單邊斜麵或雙邊斜麵(miàn),這樣一可以使材料變形,使材料內部與外部的反彈力降(jiàng)低(dī),二是降低了真空麵積(jī)。2、還可(kě)在衝圓孔的時候在圓形衝頭中央磨一個小(xiǎo)的凸台,其作用與(yǔ)斜麵一樣,不(bú)過這種方法對圓(yuán)孔比較有效一些。3、當切(qiē)離邊為三邊或兩邊時(shí),不(bú)需切離的衝頭邊做成一定的台階,這樣(yàng)在衝(chōng)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於廢(fèi)料落(luò)料。4、把衝頭的切離麵做成波紋形或者說(shuō)粗糙(cāo)麵,可以用銼刀或電磨加工,增加空氣量而(ér)減少真空量。
C、對於所有有可能或者(zhě)產(chǎn)生浮料的衝切形狀
上麵B種方法(fǎ)(大多數是鉗工加工的)有時候並不(bú)是可以完全解決問題的時,這時應該(gāi)從設計(jì)上靠考慮加以解(jiě)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簧,在分模的時候(hòu)利用(yòng)頂料針把廢料頂在下模入子裏。這種方法(fǎ)適合衝切形(xíng)裝比較大而原材料比較厚的場合(hé)。
2、下模入子與衝(chōng)頭做尖角凹坑
即本身的正常步距應該是等(děng)於(yú)衝頭切離形狀(zhuàng)麵,但(dàn)是在(zài)衝切形狀麵靠近送料(liào)一(yī)端故意做成一個如三角形等異形凹坑而另(lìng)一個切邊按正常邊設計(jì),這樣(yàng)在一步衝切的時候,需要切離邊由於有凹坑而會多出微小三角形的凸起而大(dà)於(實際上是超出)另一個切離邊,這樣再把相對(duì)應的衝頭做圓角處理不形成衝切效果(guǒ),多出(chū)來的三角邊就會被拉進下模入(rù)子而強力抵住下模入子(zǐ)增大摩擦力從而防止反彈或抵止真空吸料。
3、下模入子孔邊作對稱擠壓點
通常在設計下模入子的時候會與衝頭對等間隙配合,而為了防止浮料,在(zài)下模入子做出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(zhè)種文法可以(yǐ)且(qiě)放電(diàn)加瘤(liú)或者線割方式(shì)來完成。
4、把下(xià)模入子(zǐ)做成無直邊形
這種方法比較適合薄材(cái)料。一(yī)般在設(shè)計下模入子(刀口)的時候(hòu)都會留有3-5mm的直邊。而(ér)這種方法是沒有直邊直接做成8-15'斜度,因此廢料是越向上間隙越小,而越往下間隙越大也就不容易向上跑料(liào)反彈了。
5、把下模(mó)入子留用3mm切(qiē)離(lí)直邊(biān)餘下部分用放電的方法把落料部分加大(dà)使廢料無積累,加(jiā)長衝切(qiē)衝頭(tóu)的長度。每一次(cì)衝切都把廢料衝離到落(luò)料區,使廢料不可能向上浮料。
6、衝頭如加裝頂針一樣加吹氣孔與吹氣裝(zhuāng)置。由於吹氣裝置可(kě)以和衝床聯動(dòng)控製吹氣的(de)時間,因此可以適用較薄材料上(shàng),這一點(diǎn)是頂針防浮料無法比擬的(de)。
7、下模或下模墊板(bǎn)加吹(chuī)氣槽
這一種與衝頭吹氣原(yuán)理相似又有不同,具體(tǐ)做法是在下模墊板(bǎn)做出氣道,然後在(zài)需要吹氣的(de)落料孔鑽向下45的斜(xié)孔貫穿落料孔,而(ér)氣道與落(luò)料孔不通(切記這一點),利用空氣住下吹的時候形成一(yī)個負壓空間把廢料吸下去。這種方法適用薄材料。
[浮(fú)料之(zhī)對策]
8、采用外吸力(lì)吸廢料
方法是在下模模座下再增(zēng)加(jiā)一塊下模輔助板把所有有可能甚至所有(yǒu)衝切部位的落料孔在輔助板(bǎn)上做成一個大落料框,焊上(shàng)一個類似漏鬥的料管,然後用工業吸料器的連接在料管上。通過吸料器(qì)的吸力把所(suǒ)有(yǒu)的廢料都吸(xī)入工業吸料器裏;什麽廢料(liào)廢(fèi)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(yā)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(liào)、下模做凸點、工業吸料器等。
對於這種材料來說(shuō),一般(bān)是把下模入子設計成8-12'無(wú)直身(shēn),然後通過試模測試出哪些(xiē)下(xià)模入子容易跳屑(xiè)。再把模具(jù)拆下來,用長細頂針加金剛(gāng)粉(鑽石膏)小心在下模入(rù)子(zǐ)做成幾個對稱粗糙點。這(zhè)種方法很管(guǎn)用的,不過需要鉗工(gōng)水(shuǐ)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(huò)者材料本身的原因造成的。
1、設計不合理(lǐ)方麵
在衝切工序排樣的時候盡量避免有重切、過(guò)切現象。由(yóu)於五金模具一(yī)般都是用CAD來做設計的(de),在(zài)做(zuò)一些工序的時候沒有(yǒu)照顧好前麵的工序已經有半加工。