浮料現象在五金(jīn)衝壓模具中是一種常見的不良之現象,浮料產生的原(yuán)因是(shì)多種的,因此其解決(jué)方法(fǎ)也是多樣的。有的廢料是由於模具設(shè)計不(bú)良產生的,有的是由於原材(cái)料不良造成的,有的(de)是因為衝壓操作者造成的。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)。下麵以鄙人在五金模具設計之中的經(jīng)驗與各位朋友分享(xiǎng)與交流,有不當或不(bú)足之外請指教。
一、浮料之種類
今天先講浮料之種類,對於浮料來說,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(gōng)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(tóng)。其麵積與危害在三種現象中是最大的(de)。當這種現象出現的時候有(yǒu)可能使衝頭或刀口(kǒu)崩裂甚至崩斷,有可能使產品之導正針斷裂,還有(yǒu)可能使模板產生裂紋。
2、廢屑(xiè)之上揚現象
廢屑是指單(dān)一工(gōng)序中產(chǎn)生的非(fēi)整體產品或是非整體(tǐ)廢料。其(qí)大小相對比較小,像產品(pǐn)之毛邊(毛刺)脫落形成;衝切(qiē)廢料細(xì)絲等。出現這種(zhǒng)情況時反(fǎn)映在產品出現擦傷、刮傷、凹坑(kēng)或凹痕(hén)的現象(xiàng)。這種情況最主要(yào)是對產(chǎn)品造成不良,但這(zhè)種情況在模具生產是最為常見也是比較隱蔽(bì)的。
3、廢粉之上揚現(xiàn)象
廢粉(fěn)是指(zhǐ)單一工序中因衝頭(tóu)與產品之間的摩擦產生(shēng)的微細(xì)粉屑。這種現象在產生初期肉眼一般難以發(fā)現,隻有當(dāng)積累一種程度時,衝頭與入仔發生顏色變化時才容易辨別。當廢粉達到一(yī)定程度時,容易造(zào)成衝頭斷裂或者入模入子崩裂。最容易發(fā)生在黃(huáng)銅基(jī)與鋁基(jī)材(cái)中。
二、浮料之原因
1、廢料上揚之浮料
廢料(liào)上(shàng)揚的原因首先(xiān)來(lái)分析一下(xià)力的來源,廢料由於一般與衝頭或下模(mó)刀口的形狀相同,因此,廢料在模具的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(zài)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(huà)說其在無約束實際形狀(zhuàng)應該(gāi)大於下(xià)模刀口形狀,這也是為什(shí)麽當把廢料從入子裏麵取出來的後(hòu)再也不能輕(qīng)鬆的(de)把廢(fèi)料再填充到下(xià)模(mó)入子裏去(qù)的原因。如(rú)果促使廢料上揚(yáng)應該有一個往上的(de)力量而且大(dà)於該摩擦力及張力總和(hé)。這個力量有可能來自兩個方向,一是廢料材料本身存(cún)在的張力或彈力,由於廢料(liào)在衝切的過程中有折曲(簡單說(shuō))塑形變形,因此當衝頭脫離它時,其內部的張力會有一個反(fǎn)彈的力(lì)量,或許是向下或許是向上;二是來自外部的力量,這個(gè)力量也(yě)有兩個方麵,在衝頭與下模入子切離時,衝(chōng)頭表(biǎo)麵與原材(cái)料(及廢料)緊密貼合(hé)在
一起與下(xià)模入子組(zǔ)成一個封閉的空(kōng)間產生一個真空狀態,當衝頭上升的時候,破壞這一(yī)個真(zhēn)空狀態(tài)因(yīn)此在空氣(qì)的(de)負(fù)壓的作用誘使廢料與衝頭一起上升產(chǎn)生廢料(liào)上揚的現象;其次,在一(yī)般(bān)衝壓過程中,在下(xià)模入子裏麵都有廢料(liào)重疊的現象,當最新一片廢料加入時,其它的廢料本身的內力(反彈力)也會促(cù)使新廢料(liào)上揚。所以當衝壓速度非常低,而且無(wú)廢料積料(liào)的現象存在的進候,廢料類的浮料(liào)現象很少發(fā)生。這也是其(qí)原由之(zhī)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(huò)模具的其它部分與原材(cái)料(liào)的(de)不正常刮傷或撞傷造成細(xì)小廢料,這最主要是由於衝頭(tóu)在需要對原材料作出過度作用時而沒(méi)有相對應(yīng)的結構;三是由於原材料在(zài)衝壓之前(qián)已經做(zuò)了表麵處理,而表麵處理(lǐ)層與材料本身還是存在一(yī)定的非(fēi)結構融合性的現象而會使材料的(de)邊緣(yuán)分離脫落(luò);還有一種(zhǒng)是由於模具設計的不合理,存在二次衝切(qiē)(重切)或者過小廢料切(qiē)削,一般來說衝切的寬度不應(yīng)該小於1/3材料的厚度,這些過小的切(qiē)削(xuē)廢料容易與主體大廢料脫(tuō)離或由(yóu)於硬化崩斷形成廢屑。
3、廢粉上揚的(de)原因
廢(fèi)粉是原材料(liào)結構性原因造成的,前麵有說過是(shì)鋁基與黃銅基材料容易發生這種狀況。對於原材料(liào)來(lái)說是沒有辦法,而形成這種的原因是衝頭或入子的表(biǎo)麵有粗糙度存在也就是說在(zài)一(yī)定放大的程度(dù)下其表麵(miàn)有凹(āo)坑。當衝頭或入子接觸原材(cái)料的時候,就會摩擦原材料(像銼刀銼鐵一樣)產生廢粉了。
三、浮料之對策
1、廢料(liào)浮料之對策
通過以上(shàng)兩則(zé)的現象與形成原因,因此可以分析出模具的對策。先對每(měi)一種廢料浮料的方法(fǎ)來做一下說明。
A、排(pái)料設計不當之引起的浮料
這種浮料最主要出現在排料(liào)的過程中,大多數產生(shēng)了比較簡單的衝切形狀(zhuàng)。如方形、較小邊異形(xíng)廢料。
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(jiā)大廢料(liào)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。這種情況下從廢料浮料形成原因(yīn)著手,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(mó)成單邊斜麵或雙邊斜麵,這樣一(yī)可以使材料變形,使材料內部與(yǔ)外部的(de)反彈力降低,二是降低了真空麵積(jī)。2、還可在衝圓孔的時候在圓形(xíng)衝頭中(zhōng)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些。3、當切離(lí)邊為(wéi)三邊或兩邊(biān)時,不需切離(lí)的衝頭邊做成一(yī)定的台(tái)階,這樣在衝壓的時候可以先做(zuò)一個有點(diǎn)折彎的動作使(shǐ)廢料向下(xià)變形有利於廢料落料。4、把衝頭(tóu)的切離麵做成波紋形或(huò)者說粗糙麵,可以(yǐ)用銼刀或電(diàn)磨加工,增加(jiā)空氣量而(ér)減(jiǎn)少真空量。
C、對於所有有(yǒu)可能或者(zhě)產生浮料的衝切形狀
上麵B種方法(大多數是(shì)鉗工加工(gōng)的)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(liào)的衝頭裏加裝頂料針與彈簧(huáng),在分模的時候利用頂(dǐng)料針把廢料頂在下模(mó)入子(zǐ)裏。這種方法適合衝切形裝比較大而原材(cái)料比較厚的場(chǎng)合。
2、下模(mó)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(tóu)切離形狀麵,但是在衝切形狀麵靠近送料一端故意做成一(yī)個如三角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,需要切離邊(biān)由於有凹(āo)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(zài)把相對應的衝頭(tóu)做圓角處理不形成衝切效果,多出(chū)來的三角邊就會被拉進(jìn)下模入子而強力抵住下模入子增大摩擦力從而防止反彈或抵止真空吸(xī)料。
3、下模入(rù)子孔邊作對稱擠壓點
通常在(zài)設計下模入子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(duì)對(duì)稱點分別小(xiǎo)於衝壓間隙1/2左右,這樣在衝(chōng)切廢料的時候由於小間隙衝壓而把廢料(liào)卡住在下模入子裏,這種文法(fǎ)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(biān)。而這種方法是沒有直邊直接做成8-15'斜度,因此廢料是越向上間(jiān)隙越小,而越往下間(jiān)隙越大(dà)也就不容易向上跑料反彈了。
5、把下模入子留(liú)用3mm切離直邊餘下部分用(yòng)放電(diàn)的方法把落料部分加大使廢料無(wú)積累(lèi),加長衝切衝頭的長度。每一(yī)次衝切都把廢料(liào)衝離到落料區(qū),使廢料不可能向上浮料。
6、衝頭如加裝頂針一樣加吹氣孔與吹氣裝置。由(yóu)於吹氣裝置可(kě)以和衝床聯動控製吹氣的時間,因此可以(yǐ)適(shì)用較薄材料上,這一點是頂針(zhēn)防浮(fú)料無法比擬的。
7、下模或(huò)下模墊(diàn)板加(jiā)吹氣(qì)槽
這一(yī)種與衝頭吹氣原理(lǐ)相似又有不同,具體做法是在下模墊(diàn)板做出氣道,然後在(zài)需要(yào)吹氣(qì)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),利用空氣住下吹的時候形成一個負壓空(kōng)間把廢料(liào)吸(xī)下去。這種方法適用薄材料。
8、采用外吸力吸廢(fèi)料
方法是在下模(mó)模座下再增加一塊(kuài)下模輔助板把所有有(yǒu)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(de)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有的廢料都吸入工業吸料(liào)器裏;什麽廢料廢屑通通進去,保險可靠。嗬嗬(hē)。
9、極薄(báo)材料0.10以下簡單形狀防浮
由於極(jí)薄材料的衝壓間隙較小,上麵一些防止廢料浮料的方法不是十分合(hé)適,如頂針(zhēn)頂料、下模(mó)做凸點(diǎn)、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(chū)哪些下模入子容易跳屑。再把模(mó)具拆下來,用長細頂針加金剛粉(鑽石膏)小(xiǎo)心在(zài)下模入子做成幾個對稱粗糙點。這種方法很管用(yòng)的,不(bú)過需要鉗工水平很高。
廢悄浮料最主要是由(yóu)於設(shè)計的不合理或者材料本身的原因造(zào)成(chéng)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切、過切(qiē)現象。由於五金(jīn)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(gù)好前(qián)麵的工序已經(jīng)有半加工。