浮(fú)料現象(xiàng)在五金衝壓模(mó)具中是一種常見的不良之現象,浮料產生的原因(yīn)是多種的,因此其解決方(fāng)法也是(shì)多樣的。有的(de)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成的,有的是因為衝(chōng)壓操作者造成的。需作出一個有效(xiào)的快速的解決方案(àn)時,應先仔細研究其種類及原因。下麵以鄙(bǐ)人在五金模具設(shè)計之(zhī)中的經驗與各位朋友分享與交流(liú),有不當或不足之外請指教。
一、浮料之種類
今天先講浮料之(zhī)種類,對於浮料來說,本人依據其大小與形成因素把其(qí)分為(wéi)三種
1、廢料之上揚現象(xiàng)
廢料是指在單一衝切(成型)工序中脫離(lí)產品之部分(fèn)。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(xiàng)中是最(zuì)大的。當這種現(xiàn)象出現的時候有可能(néng)使衝(chōng)頭或刀口崩裂甚至崩斷,有可能使產品之導正針斷裂,還有可能(néng)使模板產生裂紋。
2、廢屑(xiè)之上揚現象
廢屑是指單一工(gōng)序(xù)中產生的非整體產品或是非整體廢料。其大小相對比較小,像(xiàng)產品之毛邊(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(cā)傷、刮傷、凹坑或凹(āo)痕的現象。這種情況最主要是對產品造成(chéng)不良,但這種情況在模具生產是最為常見(jiàn)也是比較隱蔽的。
3、廢粉之(zhī)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(xiè)。這種現象在產生初期肉眼一般難以發現,隻有(yǒu)當積累一種程度時,衝頭與入仔發生(shēng)顏(yán)色變化時才容易(yì)辨別。當廢(fèi)粉達到一定程(chéng)度時(shí),容易造成衝頭斷(duàn)裂或者入模入(rù)子崩裂(liè)。最容易發生在黃銅基與鋁基材中。
二、浮料之原因
1、廢料上揚之浮料(liào)
廢料上揚的原因首先來分析一下力的來源,廢料由於一(yī)般與衝頭或(huò)下模(mó)刀口(kǒu)的形狀相同,因此,廢料在模具的入子內應該有(yǒu)一定(dìng)的摩擦力存在,從衝切的原理上來說,廢料(liào)在切離以後由於材料的塑性或(huò)者說彈性變形的存在其會恢複組織結構,換句話說其(qí)在(zài)無約束實際形狀應該(gāi)大於下(xià)模刀口形狀,這也是為什麽當把廢料從(cóng)入子裏麵取出來的後再也不能輕鬆的把廢料再填(tián)充到下模入子裏去的原因。如果促使廢(fèi)料上揚應該有一個往上的力量而且大於該(gāi)摩擦力及張力總和。這個力(lì)量有可能來自兩個方向,一是(shì)廢料材(cái)料本身存在的張力或彈力,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,其內部的張力會有一個反彈的力量,或(huò)許是向下(xià)或許是向上;二是來自外部的力量,這個力(lì)量也有兩個方麵,在衝頭與下模(mó)入子切離(lí)時,衝頭表麵與原材(cái)料(及(jí)廢料)緊密貼合在
一起與下模(mó)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,破壞這一個真空狀態因此在(zài)空氣的負壓(yā)的作用誘使廢料與衝頭(tóu)一起上升產生廢料上揚的現象;其次,在一般衝壓過(guò)程中,在下模入子裏麵都有廢料重疊的現象,當最新一(yī)片廢料加入(rù)時,其它的廢料本身的內力(反彈力)也會促使新(xīn)廢料上(shàng)揚。所以(yǐ)當(dāng)衝壓速度非常低,而(ér)且無廢料積料的現象存在的(de)進(jìn)候,廢料類的浮料現象很(hěn)少發生。這也是其原由之一。
2、廢屑上揚之浮料
廢屑是如何產(chǎn)生的?它有幾種情況,一是產品或廢料的毛刺(或者稱為毛頭)的脫落;一是衝頭或模具的其它部分與原材料(liào)的不正常刮傷或撞傷造成(chéng)細小廢料,這最主要(yào)是由於衝頭在需要對原材料作出過度作用時而沒有相對應的結構;三是由於原材料(liào)在衝(chōng)壓之(zhī)前已經做了表麵處理,而表麵處理層與材料本身(shēn)還是存在一定的非結構融合性的現象而會使材料的邊緣分離(lí)脫落;還有(yǒu)一種是由於模具設計的不合理,存在二次衝切(重切)或者過小(xiǎo)廢料切削,一般(bān)來說衝切(qiē)的寬度(dù)不應該小於1/3材(cái)料的厚度,這些過小的切削廢料容易與主體大廢料脫離或由於硬化崩斷(duàn)形成廢屑。
3、廢(fèi)粉上揚的原因
廢粉是原(yuán)材料結(jié)構(gòu)性原(yuán)因造成(chéng)的,前麵有說過是鋁基與黃銅基材料容易發(fā)生這種狀況。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(yǒu)粗糙度存在也就(jiù)是說在(zài)一定放大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(yuán)材料(像銼刀銼鐵一樣)產生廢粉了。
三(sān)、浮料(liào)之對(duì)策(cè)
1、廢料浮料之對策
通過以上兩則的現象與形成原因,因此可以分析出(chū)模具的對策。先對每一種廢料浮料的(de)方法來做一下說明(míng)。
A、排料設計不當之(zhī)引起(qǐ)的浮料
這種浮料最主要出現在排料(liào)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(liào)。
這個時候一般應該在設計時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、衝切孔本身是形(xíng)狀簡單(dān)
如圓孔、方孔等。這種情況下從廢料浮料形成原因著手,一是改變(biàn)反彈(dàn)方向,二是減少真空麵積(jī)。常有的方法如,1、把衝頭磨成單邊斜麵或雙(shuāng)邊斜麵(miàn),這樣一(yī)可以使材料變形,使材料內(nèi)部與外(wài)部(bù)的反彈力降低,二是降低了真(zhēn)空麵積。2、還(hái)可在衝圓孔的時候在圓形衝(chōng)頭中央磨一個小(xiǎo)的凸(tū)台,其作用與(yǔ)斜麵一樣,不過這種方法對圓(yuán)孔比較有效一些。3、當切(qiē)離邊為三邊或(huò)兩邊時,不(bú)需切離(lí)的衝(chōng)頭(tóu)邊做(zuò)成一定的台階,這樣在(zài)衝壓的時候可以先做一個有點折彎的動作使廢(fèi)料向下變形有利於廢料落料。4、把衝頭的切離麵做成波紋形或者說粗糙麵,可以用銼刀或電磨加工,增(zēng)加(jiā)空氣量而減少真空量。
C、對於所有有可能或(huò)者產生浮料(liào)的衝切(qiē)形(xíng)狀
上麵B種方(fāng)法(大多數是鉗工加工的(de))有時候並不是可(kě)以完全解決問題的時,這時應該從設計上靠考慮加以解決
1、衝切衝頭裏加頂料針
在容易發生浮料的衝頭裏加(jiā)裝頂料針與彈簧,在分(fèn)模的時候利用頂料針把廢料頂在下模入子裏。這種方法適合衝(chōng)切形裝比較大而原材料比較厚的場合。
2、下(xià)模入子與衝頭(tóu)做尖角凹坑
即本身的正(zhèng)常步距應該是等於衝頭切離(lí)形狀麵,但是在衝切形狀麵靠近送(sòng)料一端故意做成一個如三角形等異形凹坑而(ér)另(lìng)一個切邊按正(zhèng)常邊設計,這樣在一步衝切的時候,需要(yào)切離邊由(yóu)於有凹坑而會多出(chū)微小三角形的(de)凸起而(ér)大於(實際上是超出)另一個切離邊,這樣再把相對應的衝頭做圓角處理不形(xíng)成衝切效果,多出來的三角邊(biān)就會被拉進(jìn)下模入子(zǐ)而強力抵住下模入子增大摩擦力從而防止反彈或抵止(zhǐ)真空吸(xī)料。
3、下(xià)模入子孔邊作對稱擠壓點
通常在設計下模入子(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(xiǎo)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(liào)卡住在(zài)下模入子裏,這(zhè)種文法可以且放電加瘤或者線割方式來完成。
4、把下模入子做成(chéng)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(hòu)都會留有3-5mm的(de)直邊。而這種方法是沒有直邊直接做成8-15'斜度,因此廢料是越(yuè)向上間隙越小,而越往下間隙越(yuè)大也就不容易向上跑料反彈了。
5、把(bǎ)下(xià)模入子留用3mm切離直(zhí)邊餘(yú)下部分用(yòng)放電的(de)方法把落料部分加大使廢料無積累,加(jiā)長(zhǎng)衝切衝頭的長度。每一(yī)次衝切都把廢料衝離到落料(liào)區,使廢料不可能向上浮料。
6、衝頭如加裝(zhuāng)頂針一(yī)樣(yàng)加吹(chuī)氣孔與(yǔ)吹氣(qì)裝置。由於吹氣裝置可以和衝床聯動控製吹氣的(de)時間,因此可以適用較薄材料上,這一(yī)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(qì)原理相似又有(yǒu)不同,具體做法是在下模墊板做出氣道,然後在需要吹氣的落料孔鑽向下45的斜孔貫穿落料孔,而氣道與落料孔不通(切記這一點),利用空氣(qì)住(zhù)下吹的時候形成一個負壓空間把廢料吸下去。這種方法適用薄材料。
[浮料之對(duì)策]
8、采用外吸力吸(xī)廢料
方法是(shì)在下(xià)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衝切部位的落料孔在輔助板上做成一個大落料框,焊上一個類似漏鬥的料管,然後(hòu)用工業吸料器的連接在料管上。通過吸料器的吸力把所有的廢料(liào)都吸入(rù)工(gōng)業吸料器裏;什麽廢料廢屑通通進(jìn)去(qù),保(bǎo)險可靠。嗬嗬。
9、極(jí)薄材料0.10以下簡(jiǎn)單形狀防浮
由於極薄材料的衝壓間(jiān)隙較小,上麵一些防止廢料浮料的方法不是(shì)十分合適,如頂針頂料、下模做凸點、工(gōng)業吸料器等。
對(duì)於這種(zhǒng)材料來說(shuō),一般是(shì)把下模入子設計成8-12'無直身(shēn),然後通過試模測試出哪些下模入子容易跳屑。再把模具拆下(xià)來,用長細頂針加(jiā)金剛粉(鑽石膏)小心在(zài)下模入子(zǐ)做成幾個對稱粗糙點(diǎn)。這種方法很管用的,不(bú)過需(xū)要鉗工水平很高(gāo)。
[廢屑浮料之對策]
廢悄浮料最主要是(shì)由(yóu)於設計的(de)不合(hé)理或者材(cái)料(liào)本身的原因造成的。
1、設計不合理方麵
在衝(chōng)切工序排樣的時候盡量避免有重(chóng)切、過切現象。由於五金模具一般都是用CAD來做設計的(de),在做一些(xiē)工序的時候沒有照顧好前麵的工序已經有半加工。