浮料現象在五金衝壓模具中是一種常見的不(bú)良之現象,浮料產生的原因是多種的,因此其解決方法也(yě)是多樣的(de)。有的廢料是由於模具(jù)設計不良(liáng)產生的,有的是由於原材料不良造成的,有的是因為衝壓操作者(zhě)造成的。需作出一個有效的快速的解決方案(àn)時,應先仔細研究其(qí)種類及(jí)原因。下麵以鄙人在五金模具設計之中的經(jīng)驗與各位朋友分享與交流,有不當或不足之(zhī)外請指教。
一、浮料之種類
今天先講浮料(liào)之種類,對於(yú)浮料來說,本人依據其大小(xiǎo)與形成(chéng)因素把其分(fèn)為三種
1、廢料之上揚現象
廢料是指(zhǐ)在單(dān)一衝切(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。其麵積與危害在三種現象中是最大的。當(dāng)這種現象出現的時(shí)候有可能使衝頭或刀口崩裂甚至崩斷,有可能(néng)使產品之導正針斷裂,還有可能使模板(bǎn)產生裂紋。
2、廢屑之(zhī)上揚現(xiàn)象(xiàng)
廢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,像產品之毛邊(biān)(毛(máo)刺)脫落(luò)形成;衝切廢料細絲等。出現這種情況時反映在產(chǎn)品出(chū)現擦傷、刮傷、凹坑(kēng)或凹痕的現象。這種情況最主要是對產品造成不(bú)良(liáng),但這種情況(kuàng)在模具生產是(shì)最為(wéi)常見也是比較隱(yǐn)蔽的。
3、廢(fèi)粉之上揚現象
廢粉是指單一工序(xù)中因(yīn)衝頭與產品之間(jiān)的摩擦產生的微細粉屑(xiè)。這(zhè)種現象(xiàng)在產生初期肉眼一般難以發(fā)現,隻有當積(jī)累一種程度(dù)時(shí),衝頭與入仔發生顏色變化時才容易辨別(bié)。當(dāng)廢粉(fěn)達到一定程度時,容易造成衝(chōng)頭斷裂或(huò)者入模入子崩(bēng)裂。最(zuì)容易發生在黃銅基與鋁基材中。
二、浮料之原因
1、廢料上揚(yáng)之浮料(liào)
廢料上揚的原因首先來分析(xī)一下力的(de)來(lái)源,廢料由於一般與衝頭或下模刀口的形狀相(xiàng)同,因此,廢料在模具的入子內應該有一(yī)定的摩擦力存在,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形狀應(yīng)該大於下模(mó)刀口形狀,這也是為什麽(me)當把廢料從入子裏麵取出來的後(hòu)再也不能輕鬆(sōng)的把廢料(liào)再填充(chōng)到下模入子裏(lǐ)去的原因。如(rú)果(guǒ)促使(shǐ)廢料上揚應該有一個往上的力量而且大於該摩擦力及張力總(zǒng)和(hé)。這個力量(liàng)有(yǒu)可能來(lái)自兩個方向,一是廢料材料本身存(cún)在的張力或彈(dàn)力,由於廢(fèi)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,其內部的張力會有一個反彈的力量,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(cái)料(及廢料(liào))緊(jǐn)密(mì)貼合在
一起與下模入子組成一個封閉的空(kōng)間產生一個真空(kōng)狀態,當衝頭上升的時候,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(shēng)廢(fèi)料上揚的現象;其次,在一般衝壓過(guò)程中,在下模入(rù)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(shēn)的內力(反(fǎn)彈力)也會促使新廢料(liào)上揚。所(suǒ)以當衝壓速度(dù)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(shēng)。這也是其原由之一。
2、廢屑上(shàng)揚之浮料
廢屑是如何產生的?它有幾種情況,一是產品或廢料(liào)的毛刺(或者稱為毛頭(tóu))的(de)脫落;一是衝頭或模具的其它部分與原材料的不正常(cháng)刮傷或撞傷造成細小(xiǎo)廢料,這最(zuì)主要是由於衝頭在(zài)需要(yào)對原材料作出過(guò)度作(zuò)用時而沒有相對應的結構;三是由於(yú)原材料在衝(chōng)壓之前已經做了(le)表麵處理,而表麵處理層與材料本身還是存在一定的非(fēi)結構融合性的現象而會使材(cái)料(liào)的邊緣分離脫落;還有一種是由於模具設計的不合理(lǐ),存在二次衝切(重(chóng)切)或者過小廢料切削(xuē),一般來說衝切的寬度不應(yīng)該小於1/3材料(liào)的厚度,這些(xiē)過小的切削廢(fèi)料容易與主體(tǐ)大廢料脫離或由於硬化崩斷(duàn)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(de),前麵有說過是鋁(lǚ)基與黃銅基(jī)材料容(róng)易發生這種狀況。對於原材料來說(shuō)是沒有辦(bàn)法(fǎ),而形成這種的原因是衝(chōng)頭或入子(zǐ)的表麵有粗糙度存在(zài)也就是說在一定放大的程度(dù)下其表麵有凹坑。當衝頭(tóu)或入子接觸原材料的時候(hòu),就會(huì)摩擦原材料(像銼刀銼鐵一樣)產生廢粉了。
三、浮料之對策
1、廢料浮料之(zhī)對策
通過以上兩則的現象與形成原(yuán)因,因此可以分析出模具的對策(cè)。先對每(měi)一種廢料(liào)浮料(liào)的方法來做一下說明。
A、排料設計不(bú)當之引起的浮料
這種浮料最主要出現(xiàn)在排料的過程中,大多數產生了比較簡單的衝切形狀。如(rú)方形、較小邊異形廢料。
這個時候一般應該在設計時(shí)候故意做成工藝缺口,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(chōng)切孔本身是形狀簡單
如圓孔、方孔等。這種情況下從廢料浮料形成原(yuán)因著手,一是改變反彈方向,二是(shì)減少真空麵積。常有的方法如,1、把衝頭磨成(chéng)單邊斜麵或雙邊斜麵(miàn),這樣一可以使材料變(biàn)形,使材料內部與外部的(de)反彈力(lì)降低,二是降低了真空麵積。2、還可在(zài)衝圓孔(kǒng)的時候在圓形衝頭中央磨一個小的(de)凸台,其作用與斜麵一樣(yàng),不過(guò)這種方法對圓孔比較有效一些。3、當切離邊為三邊(biān)或兩邊時,不需(xū)切離的衝頭邊做成一定的台階,這樣在衝壓的時(shí)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、把衝頭的切離麵做成波紋(wén)形或者說粗糙麵,可以用銼刀或電(diàn)磨加工,增加空氣量而(ér)減少真空量。
C、對於所有有可(kě)能或者產生浮料的衝切形狀
上麵(miàn)B種方法(大多數是(shì)鉗工加工的(de))有時候並不是可(kě)以完全解決問題的時,這時應該從設計上(shàng)靠考慮(lǜ)加以解決
1、衝(chōng)切衝頭裏加頂料針
在容易發生浮料(liào)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(xià)模入(rù)子裏(lǐ)。這種方法適合衝切形裝(zhuāng)比較大而原材料比較厚的場合。
2、下模入子與衝頭做尖角凹坑
即本身的正常步距應該是等於衝頭切離形狀麵,但是(shì)在衝切形狀麵(miàn)靠(kào)近送(sòng)料一端故意做成一個如三角(jiǎo)形等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(lí)邊由於有凹坑而會多出微小三(sān)角形的凸起而大於(實際上是超出)另一個切離邊,這樣(yàng)再把相對應的(de)衝頭做(zuò)圓(yuán)角處(chù)理(lǐ)不形成衝切效果,多出來的三角邊就會(huì)被拉進下模入子而強力抵住(zhù)下模入子增大摩擦力從而防止反彈(dàn)或(huò)抵止真(zhēn)空吸料。
3、下模入子孔(kǒng)邊作對稱擠壓點
通常(cháng)在設計下模入子(zǐ)的時候會與衝頭對等間隙配合,而為了防止浮料,在下模入子做出1對或2對對稱點分別小於衝壓間(jiān)隙1/2左右,這樣在衝切廢料的時候由於小間隙衝壓(yā)而把廢料卡住在下模入子裏,這種文法可以且放電加瘤或者線割(gē)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(刀口)的時候都會留有3-5mm的直邊。而這種方法(fǎ)是沒有直邊直接做成8-15'斜度,因此廢料是越向上間隙(xì)越(yuè)小,而越往下間隙越大也(yě)就不(bú)容易向上跑料反彈(dàn)了。
5、把下模(mó)入子留用(yòng)3mm切離直邊餘下部分用放電的(de)方法把落料(liào)部分加大使廢(fèi)料無(wú)積累,加長衝切衝頭(tóu)的長度。每(měi)一次衝切都把廢料衝離到落料區,使(shǐ)廢料不可能向上(shàng)浮料(liào)。
6、衝頭如加(jiā)裝頂針一樣(yàng)加吹氣孔與吹氣裝置。由(yóu)於吹氣裝置可以和(hé)衝床聯動控製(zhì)吹氣的時間,因此可(kě)以適用較薄材料上,這一點是頂針防浮料無法比擬的。
7、下模或下模墊板加吹氣槽
這一種與衝頭吹氣原理相似又有不同,具體做法是在(zài)下模墊板做出氣道,然後在需要吹氣的落料孔鑽向下(xià)45的斜孔貫穿落料孔,而氣道與落(luò)料孔不通(切記這一點),利用空氣住下吹的時候形成一個負壓空(kōng)間把廢料吸下去。這種(zhǒng)方法(fǎ)適用(yòng)薄材料。
8、采用(yòng)外吸力吸廢料
方法(fǎ)是在下模模座下再(zài)增加一塊下模(mó)輔助板把所有有可能甚(shèn)至所有(yǒu)衝(chōng)切部位的(de)落料孔在輔助板上做成一個大落料框(kuàng),焊上一個類似漏鬥的料管,然後用工業吸料器的連接在料管上。通過吸料器的吸力把所(suǒ)有的廢料都吸入工業吸料器裏;什麽廢(fèi)料廢屑通通進去,保險可靠。嗬嗬(hē)。
9、極薄材料0.10以下(xià)簡單(dān)形(xíng)狀防浮
由於極薄材料的衝壓(yā)間隙較小,上麵一些(xiē)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(gōng)業吸料器等。
對於這種材料來說,一(yī)般是把下模入子設計成8-12'無直身,然後通過試模測試出哪些下模(mó)入(rù)子(zǐ)容易(yì)跳屑。再把(bǎ)模具拆下來,用(yòng)長細(xì)頂針加金剛粉(鑽石膏)小心在下模入子做成(chéng)幾個對稱粗糙點。這種方(fāng)法很管用的,不過需要鉗工水平很高。
廢悄浮料最主要是由於設計的不合理(lǐ)或者材(cái)料(liào)本身的原因造(zào)成的。
1、設計不合理方麵
在衝(chōng)切工(gōng)序排樣的時(shí)候盡量(liàng)避免有重切、過切現象。由(yóu)於五(wǔ)金模具(jù)一般都是用(yòng)CAD來做(zuò)設計的,在做一些工序的(de)時候沒(méi)有照(zhào)顧好前麵的工序已經有半加工。