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,因此其解決方法也是多樣的。有的廢料(liào)是由於模具設計不良產生的,有的是(shì)由於原材料不良造成的(de),有的是因為衝壓操作(zuò)者造成的。需(xū)作出一個有效的快速(sù)的解決方案時,應先仔細研究其種類(lèi)及原因。下麵(miàn)以鄙人在五金模(mó)具設計(jì)之中的經驗與各位朋(péng)友分享與交流,有不當或不足之外請指教。
一、浮料之(zhī)種類
今天先講浮料之(zhī)種類,對於浮料來說,本人依據其(qí)大小(xiǎo)與形成因(yīn)素(sù)把其分為(wéi)三種
1、廢料之上揚現象
廢料是指在單一衝(chōng)切(成型)工序中脫離產品之部分。其大小一般(bān)情況下與下模刀口形狀相同(tóng)。其麵積與(yǔ)危害在(zài)三種現象中是最大的。當這種現象出現的時候有可能使衝頭或刀口崩裂甚(shèn)至崩斷,有可能使產品之導正針斷裂,還有可(kě)能(néng)使模板產生裂紋。
2、廢屑之上揚現象(xiàng)
廢屑是指(zhǐ)單一工序中產生的非(fēi)整體產品或(huò)是非整體廢料(liào)。其大小(xiǎo)相對比較小,像產品之毛邊(毛刺)脫落形成;衝切廢料細絲等。出現這種情(qíng)況時反映(yìng)在產(chǎn)品出現擦傷、刮傷、凹坑或凹痕的現象。這種情況最主要是對產品造(zào)成不良,但這種情況在模具生(shēng)產是最為常見也是比(bǐ)較隱蔽的。
3、廢粉之上揚現象
廢粉是(shì)指單一工序中因衝頭(tóu)與產品之間的摩擦產生的微細(xì)粉屑。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(biàn)化時才容易辨別。當廢粉(fěn)達到一定程度時(shí),容易造成衝頭(tóu)斷裂或者入(rù)模入子崩裂。最容(róng)易發生在黃銅基與鋁基(jī)材中。
二(èr)、浮料之原因
1、廢料上揚(yáng)之浮料
廢料上揚的原因首先來分析一下力的來源,廢料由於一般與(yǔ)衝頭或下模刀口的形狀相同,因此(cǐ),廢料在模(mó)具的入(rù)子內應該有一定的摩擦力存在,從衝切的原理(lǐ)上(shàng)來說,廢料在切離以後由於材料(liào)的塑性或者(zhě)說彈性變形的存在其會恢複組織結構,換句話說其在無約束實際(jì)形狀應該大於下模刀口形狀,這也(yě)是為什麽(me)當把廢料(liào)從入子裏麵取出來的(de)後再也不能輕鬆的把廢料再填充(chōng)到下(xià)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量而且大於該摩(mó)擦(cā)力及張力總和。這個力量有(yǒu)可能來自兩個方(fāng)向,一是(shì)廢料材料本身(shēn)存在的張力或(huò)彈力,由於廢料在衝切的過(guò)程中有折曲(簡單說)塑形變形(xíng),因此當衝頭脫離它時,其(qí)內部的張力會有(yǒu)一個反(fǎn)彈的(de)力量,或許是向下或許(xǔ)是向上(shàng);二是來自外部的力量,這個力量也有兩個方麵,在衝頭與下(xià)模入子切離時,衝頭表麵與原材料(liào)(及廢料)緊密貼合在
一起與(yǔ)下模入子組成一個封閉(bì)的空間產生一個真(zhēn)空狀態,當衝頭上升的時候,破壞(huài)這一個真空狀態因此在空(kōng)氣的負壓的作(zuò)用誘使廢料與(yǔ)衝頭一起上升產生廢料上揚的(de)現象;其次,在一般衝壓過程(chéng)中,在下(xià)模(mó)入子裏麵都有廢料重疊的(de)現象,當(dāng)最新一片廢料加入時,其(qí)它的廢(fèi)料本身的內力(反彈力)也(yě)會促使新廢料上揚。所以當衝壓速度非常低,而且無(wú)廢料積料的現象存在的進候,廢料類的浮料現象很少發生。這也是(shì)其原由之一。
2、廢(fèi)屑上揚之浮(fú)料
廢屑是如何產生的?它(tā)有幾種情況,一是產品或廢料的毛(máo)刺(或者稱為毛頭)的脫(tuō)落;一是衝頭或模具的其(qí)它部分與原材料的(de)不正常(cháng)刮傷(shāng)或撞傷造成細小廢料,這最主要是由於衝頭在需要對(duì)原材料作出過度作用時而沒有相對應的結構;三(sān)是由於原材料在衝壓之前已經做了表麵處理,而表(biǎo)麵處(chù)理層與材料本身還是存在一定的非結構融合性的現(xiàn)象而會使材料的邊緣分離(lí)脫落;還(hái)有一種是由於模具設(shè)計的不合(hé)理,存在(zài)二(èr)次衝切(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(de)厚度,這些(xiē)過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(xiè)。
3、廢粉上揚的原因
廢(fèi)粉是原材料結(jié)構性原因造成的,前麵有說(shuō)過(guò)是鋁基與黃(huáng)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(cū)糙度存(cún)在也就是說在一定(dìng)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(hòu),就會摩擦原材料(像銼刀銼鐵一樣)產生廢粉了。
三(sān)、浮料之(zhī)對策
1、廢料(liào)浮料(liào)之(zhī)對策
通過以上兩則的現象與形成原因,因此可以分析出模具(jù)的對策。先對每一種廢料浮料的方法(fǎ)來做一下說明。
A、排料設計(jì)不當之引起的浮料
這種浮料最主要(yào)出現在排料的過程中,大多數產(chǎn)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意做(zuò)成工藝缺口,如梯形、燕尾形(xíng)。使簡單的衝切形狀複雜,加大廢料的摩擦(cā)力阻止廢料反彈與真空吸料。
B、衝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因著手(shǒu),一是(shì)改變反彈(dàn)方向,二是減少真空麵積。常有的(de)方法如,1、把衝頭磨成單邊斜麵或雙邊斜麵,這(zhè)樣一可以使材料變形,使材(cái)料內(nèi)部與外部的反彈力降低(dī),二是降低了真空麵積。2、還可在衝圓孔的時候在圓形衝頭中央磨一個小的凸台(tái),其作用與斜麵一樣,不過這種方法對圓孔比較有效一些。3、當切離邊為三邊或兩邊時,不(bú)需(xū)切離的衝頭邊做成一定的台階,這樣在衝(chōng)壓的時候可以先做一個有(yǒu)點折彎的(de)動(dòng)作使廢料向(xiàng)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(yǐ)用銼刀(dāo)或電磨加工,增加空氣(qì)量而減(jiǎn)少真空量。
C、對於所有有可能或者產生浮料的衝切形狀
上麵B種方法(大(dà)多數是鉗(qián)工加工的)有時(shí)候並(bìng)不是(shì)可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(de)衝頭裏(lǐ)加裝頂料針與彈簧,在分(fèn)模的時候利用頂料針把廢料(liào)頂在下模入子裏。這(zhè)種方(fāng)法適合衝切形裝(zhuāng)比(bǐ)較大而原材料比較厚的場合。
2、下模入(rù)子(zǐ)與衝頭做尖角凹坑
即本身的正(zhèng)常步距應該是(shì)等於衝頭切離形狀麵,但是在衝切形狀麵靠近送料一端故意做(zuò)成一個如三角形等異形(xíng)凹坑而另一個切邊按正常(cháng)邊(biān)設計(jì),這樣在一步(bù)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於(實際上是超(chāo)出)另一個(gè)切離邊,這樣再把相對應的衝(chōng)頭做圓角處理不形成衝(chōng)切效(xiào)果,多出來的三角邊就會被拉進下模入子而強力抵住下模入子增(zēng)大(dà)摩擦力從而防止反彈或抵止(zhǐ)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(zǐ)的時候會與衝頭對等間(jiān)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(chēng)點分別(bié)小於衝壓間隙1/2左右,這樣在衝切廢料的時候由於(yú)小間隙衝壓(yā)而把廢料卡住在下模(mó)入子(zǐ)裏,這種文法可以且放電加瘤(liú)或(huò)者線(xiàn)割方式來完成。
4、把下模(mó)入子做(zuò)成無直邊形
這種方法比較適合薄材料。一般在設計下(xià)模入子(刀口)的時候都會留有3-5mm的直邊(biān)。而這種方法是沒有直邊直接做成8-15'斜度,因(yīn)此廢(fèi)料是越向上(shàng)間隙越小,而越(yuè)往下間隙(xì)越大也就不容易向上跑料反彈了。
5、把下模入子留用3mm切離(lí)直邊餘(yú)下部分用(yòng)放電的方法把落(luò)料部分加大使廢料無積累,加長衝切衝頭的長度(dù)。每一次衝(chōng)切都把廢料衝離到落料區,使廢(fèi)料不可能向上浮料。
6、衝頭(tóu)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衝床聯動控製吹氣的時間,因此可以適用較薄材料上,這一點是(shì)頂針防浮料(liào)無法比擬的。
7、下模或下模墊板加吹氣槽(cáo)
這一種與衝頭吹(chuī)氣原理相似又有不同,具體做法是在下模墊板做出氣道,然後在需要吹氣(qì)的落料孔鑽向下45的(de)斜孔(kǒng)貫穿(chuān)落料孔,而氣道與落料孔不通(切記這一點),利用空氣住下吹(chuī)的(de)時候形成一個(gè)負(fù)壓空間把廢料吸下去。這種方法適用薄材料。
8、采(cǎi)用外吸力吸廢料(liào)
方法是在下模模座(zuò)下再增加一塊下模輔助板(bǎn)把所有有可能甚至所有衝切部(bù)位的落料孔在輔助板上做(zuò)成一個(gè)大落料框(kuàng),焊上一個類(lèi)似漏鬥的料管,然後用工業吸料器的連(lián)接在料管上。通過吸料器的吸力把所有的廢料都吸(xī)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(yǐ)下簡單形狀防浮
由於極薄材料的(de)衝壓間隙較小,上麵一些(xiē)防止廢(fèi)料浮(fú)料的方法不是十(shí)分合適,如頂針頂料、下(xià)模做凸點、工業吸料器等。
對於這種材料來說,一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入子容易跳屑。再把模具拆(chāi)下來,用(yòng)長細頂針加金剛粉(鑽石膏)小(xiǎo)心在(zài)下模(mó)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(jì)的不合理或者材料本身的原因造成的。
1、設計不合理(lǐ)方麵
在衝(chōng)切工序排(pái)樣的時候盡量避免有(yǒu)重切、過切現(xiàn)象。由於五金(jīn)模具一般都是用CAD來做設計的,在(zài)做一些工序的時候沒有照顧好前麵的工(gōng)序已經有半加工。