浮料現象在(zài)五(wǔ)金衝壓模具中是一種常見的不良之現(xiàn)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,有的是由(yóu)於原材料不良造(zào)成的,有的是因為衝壓操作者(zhě)造成的。需作(zuò)出一個有效的快速的解決方案時,應先仔細(xì)研究其種類及原因。下麵以鄙(bǐ)人在五金模(mó)具(jù)設計之中的經驗與各位朋友分享(xiǎng)與交流(liú),有不當或不足之外請指教(jiāo)。
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(yǔ)形成因素把其分為三種
1、廢料之上揚(yáng)現(xiàn)象
廢料是(shì)指在單一衝切(成型)工序(xù)中脫離產(chǎn)品之部分。其大小一般情況下與(yǔ)下模刀口形狀相同。其麵積與(yǔ)危害在三種(zhǒng)現象中是最大的。當這種現象出現(xiàn)的時候有可能使衝頭(tóu)或刀口崩裂甚至崩斷,有(yǒu)可能使產品(pǐn)之(zhī)導正針斷裂,還有可能使模板產(chǎn)生裂紋。
2、廢屑之上揚現象
廢屑是(shì)指單(dān)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(xiǎo),像產品(pǐn)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傷、刮傷、凹坑或(huò)凹痕的現象。這種情(qíng)況(kuàng)最主要是(shì)對產品造成不良,但這種情況在模具生產是最(zuì)為常見也是比較隱蔽的。
3、廢粉之上揚現象
廢粉是指單一工序中因衝頭與產品之(zhī)間(jiān)的摩擦產生的微(wēi)細粉屑(xiè)。這種現象在產生初期(qī)肉眼一般難以發現,隻有當積累一種程度時,衝頭與入(rù)仔發生(shēng)顏色變化時(shí)才容易辨別。當廢粉(fěn)達到一定程(chéng)度時,容易造成衝頭斷(duàn)裂或者(zhě)入模入(rù)子崩裂。最容易發生在黃銅基與(yǔ)鋁基材中。
二、浮料之原因(yīn)
1、廢(fèi)料(liào)上揚之浮料
廢(fèi)料上揚的原因首先來分析(xī)一下力的來源,廢料由於一般與衝頭或下模刀口的形狀相同,因(yīn)此,廢料在模具的(de)入子內應該有一定的摩擦力存在,從衝切的原理上來說,廢料在切離以(yǐ)後由於材料的塑性或者說彈性(xìng)變形的存在其會恢(huī)複組織結構,換句話說其在無約束實際形狀應該大於下模刀口形狀,這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(zài)填充到下模入子裏去的原因。如(rú)果促使廢料上揚應該有一個往上的力量而且(qiě)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(liào)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(sù)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(xǔ)是向下或許(xǔ)是向上;二是來自外部的力量,這個力(lì)量也有兩個方麵(miàn),在衝頭與下模入子切離時,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(chǎn)生一個真空狀態,當衝頭上升(shēng)的時候,破壞這一個真空狀態因此在空(kōng)氣的負壓的作(zuò)用誘(yòu)使廢料(liào)與衝頭一起上升產生廢料上揚的(de)現象;其次,在一般衝壓過程中,在下模入子裏麵都有廢料重(chóng)疊的現象,當最新一片廢料加入時,其它的廢料本(běn)身(shēn)的內力(反彈(dàn)力)也會促(cù)使新廢料上揚。所以當衝壓速度非常低,而且(qiě)無廢料積料的現象存在的進候,廢料類的浮料現(xiàn)象很少發生。這也是其原由之一。
2、廢屑上揚之(zhī)浮料
廢屑是如何產生的?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(de)其它部分與原材料的不正常刮傷或撞傷造成細小廢料,這最主要是(shì)由於衝頭(tóu)在需要對原材料作出過度作用(yòng)時(shí)而(ér)沒有相(xiàng)對應的結構;三是由於原材料在衝壓之前已經做了表麵處理,而表麵(miàn)處(chù)理層與(yǔ)材料本身還是存在一定的非結構融合性的現象而會使材(cái)料的邊緣分離脫落;還有一種是由於(yú)模具設計的(de)不合理,存在二次衝切(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形(xíng)成廢屑。
3、廢粉上(shàng)揚的原因
廢粉是原材料結構性原因造成的,前麵有說過(guò)是鋁基與黃銅(tóng)基材料容易發生這種狀況。對(duì)於原材料來說是沒有辦法,而形成這種的原因是衝頭(tóu)或入子的表麵有粗糙度存在也就是說在一定放大的(de)程度(dù)下其表麵有凹(āo)坑。當衝頭(tóu)或入子接觸原材料(liào)的時候,就會摩擦原材(cái)料(像銼刀銼鐵一(yī)樣(yàng))產生廢(fèi)粉了。
三(sān)、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因,因此可以分析出模具的對策。先對(duì)每一種廢料浮料的方法來做一下說明。
A、排料設計不當(dāng)之引起的浮料
這種浮料最主要出現在排料的過程中,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(shè)計(jì)時候故意做(zuò)成工(gōng)藝缺口,如梯形、燕尾形。使(shǐ)簡單的衝切形狀複(fù)雜,加大廢料的摩擦力阻止廢料反彈與真空吸料。
B、衝切孔本身是形狀簡單
如圓孔、方孔等。這(zhè)種(zhǒng)情況(kuàng)下從廢料浮料形成原因著手,一是改變反彈方向,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(miàn),這樣一可以使材料變形,使材料內部與外部的反彈力降低,二是降低了真空麵積(jī)。2、還可在(zài)衝圓孔的時候(hòu)在圓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(yuán)孔比較有效一些。3、當(dāng)切離邊為三邊或兩邊時,不需切離的衝頭邊做成一定的台階(jiē),這樣在衝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(yú)廢料落料。4、把衝(chōng)頭的切離麵做成波紋(wén)形或者說(shuō)粗糙麵,可以用銼刀或電磨加工,增加空氣量而減少真空(kōng)量(liàng)。
C、對於所有有(yǒu)可能或者產生浮料的衝切形狀
上麵B種方(fāng)法(大(dà)多數(shù)是鉗工加工的)有時候並不是可以完全(quán)解決問題的時,這(zhè)時(shí)應(yīng)該從設計上(shàng)靠考慮加以解決
1、衝切衝頭裏加頂料針
在容易(yì)發生浮(fú)料的衝頭裏加裝頂料(liào)針(zhēn)與彈簧,在分(fèn)模的時候利用頂(dǐng)料針把廢料頂在下(xià)模入子裏。這種方法適合衝切形裝比較大而原材料比(bǐ)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,但是在衝切形(xíng)狀麵靠(kào)近送料一端故意做成一個如三角形等異(yì)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(chōng)切效果,多出來的三角邊就(jiù)會被拉進下模入子而強(qiáng)力抵住下模入子增大摩擦力(lì)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(de)時(shí)候會與衝頭對等(děng)間隙配合,而(ér)為了防止浮料,在下模入(rù)子做出1對或2對對(duì)稱(chēng)點(diǎn)分(fèn)別小於衝壓(yā)間隙1/2左右,這樣在衝切廢(fèi)料的時候由於小間隙衝壓而把廢(fèi)料卡(kǎ)住在下模(mó)入子裏,這種文法可以且放電(diàn)加瘤或者線割方式來完成。
4、把下模入子(zǐ)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。而這種方法是沒(méi)有直邊直接做成(chéng)8-15'斜度,因此廢料是越向上間隙越(yuè)小,而越往下間隙越大也就不容易向上跑料反(fǎn)彈了(le)。
5、把下模入子留用3mm切(qiē)離直邊餘下(xià)部分用放電的方法把落料部分加大使廢料無積累,加(jiā)長衝切衝(chōng)頭的長度(dù)。每一(yī)次衝切都把廢料衝離到落料區,使廢料不可能(néng)向(xiàng)上浮料(liào)。
6、衝頭如加裝頂針一樣加吹氣孔與吹氣裝置。由於吹氣裝置可以和衝(chōng)床聯動控製吹氣的(de)時間,因此可(kě)以適(shì)用較薄材料上,這(zhè)一點是頂針防浮料無法比擬(nǐ)的。
7、下模或下(xià)模墊板加吹氣槽
這一種(zhǒng)與衝頭吹氣原理相似又有不同,具體做法是在下模墊板做出氣道,然後在需要吹氣的落料孔鑽向下45的(de)斜孔貫穿落料孔,而氣道與落(luò)料孔不(bú)通(切記這一點(diǎn)),利用空氣住(zhù)下吹(chuī)的(de)時候形成一個負壓空(kōng)間把(bǎ)廢料吸下(xià)去。這種方法適用薄材料。
[浮料(liào)之對(duì)策]
8、采用外吸力吸廢料(liào)
方法是在下模模座下再增加一塊下模輔助(zhù)板把所有有可能甚至所有衝切部位的落料孔在輔助(zhù)板上做成一個大落料框,焊上一個類似漏鬥的料管,然後用工業(yè)吸料器的連接在料管上。通過吸(xī)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(liào)廢屑通通進去,保險可靠。嗬嗬。
9、極薄材料0.10以下簡單形狀防浮(fú)
由於極薄材料(liào)的衝壓間隙較小,上(shàng)麵(miàn)一些防止廢料浮料的方法不(bú)是十分(fèn)合(hé)適,如頂針頂(dǐng)料、下模做凸點、工(gōng)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(shēn),然後(hòu)通過試模測試(shì)出哪些下模入子(zǐ)容易跳屑。再把模具拆(chāi)下來,用長細頂針加金剛粉(鑽石膏)小(xiǎo)心在下模入子做成幾(jǐ)個對稱粗糙點。這種方法很管(guǎn)用的(de),不過需要鉗工(gōng)水(shuǐ)平很高。
[廢屑浮(fú)料之對策]
廢悄浮料最(zuì)主要是由於(yú)設計的不合理或者材料本身的原因造成的。
1、設計不合理方麵
在衝切(qiē)工序排樣的時候盡量避免有重切、過切現(xiàn)象。由於五金模具一般都是用CAD來做設計的,在做一些工序的時候沒有照顧好前麵的工序已經有半加工。