一(yī)站式精(jīng)密五金件(jiàn)加工製造
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浮料現象(xiàng)在五金衝壓模具中(zhōng)是一種常見(jiàn)的不良之現象,浮料(liào)產生(shēng)的原因是多種的,因此其(qí)解決方法(fǎ)也是多樣的。有的廢料(liào)是由於模具設計不良產生的,有的是由於原材料不良造成(chéng)的,有的是因為(wéi)衝(chōng)壓(yā)操作者造成的。需作出一個有效的快速的解決方案時,應先仔細研究其種類及原因(yīn)。下(xià)麵以鄙人在五金模(mó)具設計之中的經驗與各位朋(péng)友分(fèn)享與交流,有不當或(huò)不足之外請指教。
一、浮料之種類(lèi)
今(jīn)天先講浮料之種類,對於浮(fú)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)工序中脫離產品之部分。其大小一般情況下與下模刀口形狀相同。其(qí)麵積與危(wēi)害在三種現象中是最大的(de)。當這種現象出現的時候有可能使衝(chōng)頭或刀口(kǒu)崩裂甚至崩斷,有可能使產品之導正針斷裂,還有可能使模(mó)板產生裂紋(wén)。
2、廢屑之上揚現象
廢屑是指(zhǐ)單一工序中(zhōng)產生的非整體產品或是非整體廢料。其大小相對比較小,像產品之(zhī)毛邊(毛刺)脫落形成;衝切廢(fèi)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(zhǒng)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(cháng)見也是(shì)比較隱蔽的。
3、廢粉之上揚現象
廢粉是指(zhǐ)單一工序中因衝頭與產品之間的摩擦產生的微(wēi)細粉屑。這種現象在產生初期(qī)肉(ròu)眼一(yī)般難以發現,隻有當積累一種程度時,衝(chōng)頭(tóu)與入仔發生顏色變化時才(cái)容易辨別。當廢粉達到一定程度時,容易造成(chéng)衝頭(tóu)斷裂或者入模入子崩裂。最容易發生在黃銅基與(yǔ)鋁基材中。
二、浮料之原因
1、廢料上揚之浮(fú)料
廢料上揚的(de)原(yuán)因首先來分析一下力的來源,廢料由於(yú)一般與衝(chōng)頭或下模刀口的(de)形狀相同,因此,廢料在模具的(de)入子內應該有一定的摩擦力存在,從衝切的(de)原理上來說(shuō),廢料在切離以後(hòu)由(yóu)於材料的塑性或者(zhě)說(shuō)彈性變形的存在其會(huì)恢(huī)複組織結構,換句話說其(qí)在無約束實際形狀應該(gāi)大於下模(mó)刀(dāo)口形狀,這也是為什麽當把廢(fèi)料從(cóng)入子裏麵取出來的後再(zài)也不能輕鬆(sōng)的把廢料再填充到下模入子裏去的原(yuán)因(yīn)。如果促使廢料上揚應該有一個往(wǎng)上(shàng)的力量而且大於該摩擦力及張力總和。這個力量有可能來自兩個方向,一是廢料材料本身存(cún)在的張(zhāng)力或彈(dàn)力,由於廢料在衝切的過程中(zhōng)有折曲(qǔ)(簡單說)塑形變形,因此(cǐ)當(dāng)衝頭脫離它(tā)時,其內部的(de)張力會有一(yī)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(zhè)個力(lì)量也有兩個方麵,在衝頭與下(xià)模入子切離(lí)時,衝頭(tóu)表麵與原材料(及廢料)緊密(mì)貼合在
一起與下模入子組成一個封閉的空間產生(shēng)一個真空狀態,當衝頭上升的時候,破壞這一個真(zhēn)空狀態因此在空氣的負壓的作用誘使廢料(liào)與衝頭(tóu)一起上升產生廢料(liào)上揚(yáng)的現象;其次,在一般衝壓過程中,在下模入子(zǐ)裏麵都有(yǒu)廢料重疊的現象(xiàng),當最新一(yī)片廢料加(jiā)入時,其它的廢料(liào)本身的(de)內力(反彈力)也會促使(shǐ)新廢料上揚。所以當衝壓速度非常低,而且無廢料積料的現象存在的進候(hòu),廢料類的浮料現象很少發生。這也是其(qí)原由之一。
2、廢屑上(shàng)揚之浮料
廢(fèi)屑(xiè)是如(rú)何產生的?它有幾種情況(kuàng),一是產品或廢料的毛刺(或者稱為(wéi)毛頭)的脫落;一是衝頭或模具的其它(tā)部分與原材料的不(bú)正常刮傷或撞傷造成細小廢料,這最主要是由於(yú)衝頭在需(xū)要對原材料作出過(guò)度作用時而沒有相對應的結(jié)構;三是由於原材料在衝壓(yā)之前已經做了(le)表麵(miàn)處理,而表(biǎo)麵處理(lǐ)層與材料本身還是存在一定的非結構融合性的現(xiàn)象而會使(shǐ)材料的邊緣分離脫(tuō)落;還有一種是由(yóu)於模(mó)具設計的不合理,存在二次衝切(重切)或者(zhě)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,這些過小的切削廢料容易與主體(tǐ)大廢料脫離或由(yóu)於硬化崩斷形成(chéng)廢屑。
3、廢(fèi)粉上揚的原因
廢粉是原材料結構性原因造成的,前麵有說過是鋁(lǚ)基與黃銅基材料(liào)容易發生這種狀況(kuàng)。對於原(yuán)材料來說是沒有辦法,而形成這種的(de)原因是衝頭或入子的表(biǎo)麵有粗糙度(dù)存在(zài)也就是說在一定放大(dà)的程度下其表麵有凹坑。當衝頭或入子接觸原材料的時候,就會摩擦原材料(像銼刀銼(cuò)鐵(tiě)一樣)產生廢粉了。
三、浮料之對策
1、廢料浮料之對策
通過以上兩則的(de)現(xiàn)象與形成原因,因(yīn)此(cǐ)可以分析出模具的對策。先對每(měi)一種廢料(liào)浮料的方法來做一下說明。
A、排料設計不當之(zhī)引起的浮料
這種(zhǒng)浮料最主要出現(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(hòu)一般應該在設計時候故意做成工藝缺口(kǒu),如梯形(xíng)、燕尾形。使簡(jiǎn)單的衝切形狀複雜,加(jiā)大(dà)廢料的(de)摩(mó)擦力阻止廢料反彈與真空吸料。
B、衝(chōng)切(qiē)孔本身是形狀簡(jiǎn)單
如圓孔、方孔(kǒng)等(děng)。這種情況下從廢料浮料形成原因著(zhe)手(shǒu),一是改變反彈方向,二是(shì)減(jiǎn)少真空麵積。常有的方法如,1、把衝頭磨成單邊斜麵或(huò)雙(shuāng)邊斜麵,這樣一可以使材料變形,使材料內部(bù)與外部的反彈力降低,二是降低(dī)了真空麵(miàn)積。2、還可在衝圓孔的時候在圓(yuán)形衝頭中央磨一個小的凸台,其作用與斜麵一樣,不過這種方法對圓孔比較有效一(yī)些(xiē)。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(tái)階(jiē),這樣在衝(chōng)壓的時候可以先做(zuò)一個有點折(shé)彎的動作使廢料向下變形有利於廢料落料。4、把衝頭的(de)切離麵做成波紋形或者說粗糙麵,可以用銼刀或電(diàn)磨加工,增(zēng)加空氣量而減少真空(kōng)量。
C、對於所有有可能或者產生浮料的衝切形狀
上麵B種方(fāng)法(大多數是鉗工加工的)有時候並不是可以完全解決問題的時,這(zhè)時應該從設計上靠考慮加(jiā)以解決(jué)
1、衝切衝頭裏加頂料針
在(zài)容易發生浮(fú)料(liào)的衝(chōng)頭裏加裝頂(dǐng)料針與彈簧,在分(fèn)模的時候利用頂料針把廢(fèi)料頂在下模(mó)入子裏。這種方法(fǎ)適合衝切形裝比較大而原(yuán)材料(liào)比較(jiào)厚的場合。
2、下模入子與衝頭做尖(jiān)角凹坑
即本身的正常步距應該是等於衝頭切離形(xíng)狀麵,但是在衝(chōng)切形狀麵(miàn)靠近(jìn)送料一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,這樣在一步衝切的時候,需要切離邊(biān)由於有凹坑而會多出微(wēi)小三角形的凸起而大(dà)於(實際上是超出(chū))另一個(gè)切離邊,這樣再把(bǎ)相(xiàng)對應的衝頭做(zuò)圓角處理不形成衝切效果(guǒ),多出來的三角邊就會被拉進下模入子而強力抵住下(xià)模入子增大摩擦力從而防止反(fǎn)彈或抵止真空吸料。
3、下模入子孔邊作(zuò)對稱擠壓點
通常在設計下模入(rù)子的時候會與衝(chōng)頭對等間隙(xì)配合(hé),而為了防止浮料,在下模入子做出1對或2對對稱點分(fèn)別小於衝壓間隙(xì)1/2左(zuǒ)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,這種文法可以且放(fàng)電加瘤或(huò)者線割方式來完成。
4、把下模入子做成無直邊形
這種方法比較適合薄材料。一般在設計下模入子(刀(dāo)口)的時候都會留有3-5mm的直邊。而這種方法是沒有直邊直接(jiē)做成8-15'斜度,因此廢料是越(yuè)向上間隙越小,而越往下間隙越大也就不(bú)容易向上跑料反彈了。
5、把下(xià)模入子留用3mm切離直邊餘下部分用放電的(de)方法把落料部分加大使廢料無(wú)積累,加長衝切衝頭的長度。每一次衝切都把廢料衝離到落(luò)料(liào)區,使廢料(liào)不可能向上浮料。
6、衝頭如加裝頂針一樣加吹氣孔與吹氣(qì)裝置。由於吹氣裝置可以和(hé)衝床(chuáng)聯動控製吹氣的時間,因此可以適用較薄(báo)材料上,這一點是頂針防浮料無法比擬的。
7、下模(mó)或下模墊(diàn)板加吹氣槽
這(zhè)一種與衝頭吹氣原理相似又有不同,具體做法是(shì)在下模墊(diàn)板做出氣道(dào),然後在需要吹(chuī)氣(qì)的落(luò)料孔鑽向下45的斜孔貫穿落料孔,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(xíng)成一個負壓空(kōng)間把廢料吸下去。這種方法適(shì)用薄材料。
8、采用(yòng)外吸(xī)力吸廢料
方法是在下模模座下再增加一塊下(xià)模輔助板把所有有可能甚至所有衝切部位的落料孔在輔助板上(shàng)做成一個大落料框,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。通過吸料器的吸力把所(suǒ)有的廢料都(dōu)吸入工業吸料器裏;什麽廢料廢屑通通進去,保險可靠。嗬嗬。
9、極薄材料(liào)0.10以下簡單形(xíng)狀(zhuàng)防(fáng)浮
由於極薄材料的衝壓間隙較小,上麵一些(xiē)防(fáng)止廢料浮料的方法不是十(shí)分合適,如頂針頂料、下模做凸點、工業吸料器等。
對於這種材料來說,一般是(shì)把下模入子設計(jì)成8-12'無直身(shēn),然(rán)後通過試模測試出哪些下模入子容易跳屑。再(zài)把模具拆下來,用長細頂針加金剛粉(鑽石膏(gāo))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(yào)鉗工水平很高。
廢悄浮料(liào)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(hé)理方麵
在衝切工(gōng)序(xù)排樣的時(shí)候盡量(liàng)避免有重切、過切現(xiàn)象。由於五金模具一般都是(shì)用(yòng)CAD來做設計的,在做一些工序的時候沒有照(zhào)顧好(hǎo)前麵的工序已經有半加工。