浮料現(xiàn)象(xiàng)在五金衝壓模具中(zhōng)是一種常見的不良之現象,浮料(liào)產生的原因是多種的,因此其解決方法也是多樣的。有的廢料是由於模具設計不良產生的,有的是由於原材料不良造(zào)成的,有的(de)是(shì)因為衝(chōng)壓操作者造成的。需作出一個有(yǒu)效的(de)快速的解決方案時,應先仔細研究(jiū)其種類及原因。下麵以鄙人在五(wǔ)金(jīn)模具設計之中的經驗(yàn)與各(gè)位朋友分享與交流,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(yú)浮料來說(shuō),本(běn)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(成型)工序中脫離產品之部分。其大小一般(bān)情況下與(yǔ)下模刀口形狀相同。其(qí)麵積與(yǔ)危害在三種(zhǒng)現象中是最大的。當這(zhè)種(zhǒng)現象出現的時(shí)候有可能使衝頭或刀(dāo)口崩裂甚至(zhì)崩斷,有可能使產品之(zhī)導(dǎo)正針斷裂,還有可能(néng)使模板產生裂紋。
2、廢屑之上揚現象
廢屑是指單(dān)一工序中產生的非整(zhěng)體產品或(huò)是非整體廢料。其(qí)大小相(xiàng)對比較小(xiǎo),像產品之毛(máo)邊(毛刺)脫落形成;衝切廢料(liào)細絲(sī)等。出現這種(zhǒng)情況時反映在產品出現擦傷、刮(guā)傷、凹坑或凹痕的現象。這種(zhǒng)情況最主要是(shì)對產品造成不良,但這種情況在模具生產是最為常見(jiàn)也是比較隱蔽的。
3、廢粉之上揚(yáng)現象
廢粉是指單一工序中因衝頭(tóu)與(yǔ)產品之間的(de)摩擦產生的微細粉屑。這種現(xiàn)象在產(chǎn)生初期肉眼一般難以發現,隻有當積累一種程度時(shí),衝頭與入仔發生顏色變化時才容易辨(biàn)別。當廢粉達到一定程(chéng)度時,容易造成衝頭斷裂或者(zhě)入模入子(zǐ)崩裂。最容(róng)易發生在黃銅基與鋁基(jī)材中。
二、浮料之原因(yīn)
1、廢料(liào)上揚之浮料
廢料上揚的原因首先來分析一下力的來源,廢料由於一般與衝頭或下模刀口的形狀(zhuàng)相同,因此,廢料在模具(jù)的入子內應該有一定(dìng)的摩擦力存在,從衝(chōng)切的原理上來說,廢料(liào)在切離以(yǐ)後由於材料的塑性或者說彈性(xìng)變形的存在其會恢複組織結構,換句(jù)話說其在無約束實(shí)際形(xíng)狀應該大於(yú)下模刀口(kǒu)形狀,這也是為什麽當把廢料從入子裏麵取出來的後(hòu)再也不能輕鬆的把廢(fèi)料再填充到下模入子裏去(qù)的原因。如果(guǒ)促使廢料上揚應該有一個往(wǎng)上的力量而且大於該摩擦(cā)力及張力總和。這個力量有可能來自兩個方向,一是廢料材(cái)料本(běn)身(shēn)存在的張力或彈(dàn)力,由於廢料在衝切的過程中有折曲(簡單說)塑形變形,因(yīn)此當衝頭(tóu)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(zǐ)切離時,衝頭表麵與原(yuán)材料(及廢料)緊密貼合在
一起與下(xià)模入子組(zǔ)成一個封閉的空(kōng)間產(chǎn)生一(yī)個真空狀態,當衝頭上升(shēng)的(de)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廢料上揚的現象;其次,在一(yī)般衝壓過(guò)程中,在下模入子裏麵都有廢料重疊的現象,當最新一片廢料加入(rù)時,其(qí)它的廢(fèi)料本身的內(nèi)力(反彈力)也會促使新廢料上揚。所以當衝壓速度非常低,而且無廢料積料的(de)現象存在的進候,廢料類的浮料現象很少發生。這也是其原(yuán)由之一(yī)。
2、廢屑上揚(yáng)之浮料(liào)
廢屑是如何產生的?它有幾種情況,一是產品(pǐn)或廢料的毛刺(或者稱為毛頭)的脫落;一是衝頭(tóu)或模具的其它部分與原材料的不正(zhèng)常刮(guā)傷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(zuò)用時而沒有相(xiàng)對應的結構;三是由於原材料在衝壓之(zhī)前(qián)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(cái)料的邊緣分離脫落(luò);還有一種是由於模具設計的(de)不合理,存在二次衝切(重切)或者過小廢(fèi)料切削,一般來說衝(chōng)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(tuō)離或由於硬化崩斷形成廢屑。
3、廢粉上揚的原因
廢粉是原材料結構性原因(yīn)造成的,前麵有說過是鋁基與黃銅基材料容易發生這種狀況(kuàng)。對於原材料來說是沒有辦法,而形成(chéng)這種的原因是衝頭或入子的表麵有粗糙度存在(zài)也就是(shì)說在一定放大的程度下其表麵有凹坑。當衝頭或(huò)入子接觸原材料的時候,就會摩擦原材料(像銼刀銼(cuò)鐵一樣)產生廢粉了。
三、浮料之對策
1、廢料浮(fú)料之(zhī)對策
通(tōng)過以上兩則的現象與形成(chéng)原因(yīn),因此可以分析出模具的對策。先對每一種廢料浮料的方法來(lái)做一下說明(míng)。
A、排料設計不當之引(yǐn)起(qǐ)的(de)浮料
這(zhè)種浮料最主要出現在排料的過程中,大多數產生了(le)比較簡(jiǎn)單(dān)的衝切形狀。如方形(xíng)、較小邊異形廢料。
這個時(shí)候一般應該(gāi)在設計時候(hòu)故意做成工藝缺口,如梯(tī)形、燕尾形。使簡單的衝切形狀複雜,加大廢料的摩擦力阻(zǔ)止廢(fèi)料反彈(dàn)與真空吸料。
B、衝切孔本身是形狀簡單
如圓孔、方(fāng)孔等。這種情況下從廢(fèi)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。常有的方法如,1、把衝頭磨成單邊斜麵或雙邊(biān)斜(xié)麵,這樣一可以使材料變(biàn)形,使材料內部與(yǔ)外部的反彈力降低(dī),二是降低了(le)真空麵積。2、還可在衝圓孔的時候在圓形衝頭中央磨一(yī)個小的凸台,其作用與斜麵(miàn)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,不需切離的衝頭邊做成一定的(de)台階,這樣在衝壓的時候可以先(xiān)做一(yī)個有點折(shé)彎的動作使廢料向下變形有(yǒu)利於廢料落料。4、把衝頭的切離麵做(zuò)成(chéng)波紋形或者說粗糙麵,可以用銼刀或電磨加工,增加空氣量而減少真空量。
C、對於所有有可能或者產生浮料的衝切形狀
上麵(miàn)B種方法(大多數(shù)是鉗工加(jiā)工的)有時候並不是可以完全解決問題的時(shí),這時應該從設計(jì)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裝頂料針與彈簧,在分模的時(shí)候利用頂料針把廢料頂在下模入子裏。這種(zhǒng)方法適(shì)合衝切形裝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(yú)衝頭切離形狀麵,但是在衝切形狀麵靠近送料一端故意做成一個如三角形等異形(xíng)凹坑而另一個切邊按正(zhèng)常邊設計,這樣在一步衝切的時(shí)候,需要切離邊由於有凹(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(yàng)再把相對應的衝頭做圓角(jiǎo)處理不形成(chéng)衝切效果,多出來(lái)的三角邊就會被(bèi)拉進下模入(rù)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(zhēn)空吸料。
3、下模入子孔(kǒng)邊作對稱擠壓點
通常在設計下模入子的時候會(huì)與衝頭對等間隙配合,而(ér)為了防止浮料,在(zài)下模入子做出1對或2對對稱(chēng)點分別小(xiǎo)於衝壓間(jiān)隙1/2左右(yòu),這樣在(zài)衝切廢料的時候由於小間隙衝壓而(ér)把廢(fèi)料卡住在下模入子裏,這種文法可以且(qiě)放電加瘤或者線割方式來完成。
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(kǒu))的時候都會留有3-5mm的直邊。而這種方法是沒有(yǒu)直(zhí)邊直接做成8-15'斜度,因此廢料是越向上間隙越小(xiǎo),而越往下間隙(xì)越大也就不容易向上跑料(liào)反彈了。
5、把下模入子留(liú)用3mm切離直(zhí)邊餘下部(bù)分用放電的方法把落料部分加大使廢料無積累,加長衝切衝頭(tóu)的長度。每一次衝切都(dōu)把廢料衝離到落料區,使廢料不可能向上浮料(liào)。
6、衝頭如加裝頂針一(yī)樣加(jiā)吹氣孔與吹(chuī)氣裝(zhuāng)置(zhì)。由於吹氣裝置可以和衝床聯(lián)動控製吹氣的時間,因此可以適(shì)用較薄材料上,這一(yī)點是頂針(zhēn)防浮料無法(fǎ)比擬的。
7、下(xià)模(mó)或下模墊板加吹氣槽(cáo)
這一種與衝頭吹氣原理相似又有不同(tóng),具體做法是(shì)在下模墊板做出氣道,然後在需要吹(chuī)氣的落料孔(kǒng)鑽向下45的斜孔貫穿落料孔,而氣道與落料孔不通(tōng)(切記這一點),利用空氣(qì)住下吹的(de)時候形成一個負壓空(kōng)間把廢料吸下(xià)去。這種方法適用(yòng)薄材料。
[浮料之對策(cè)]
8、采用外吸力吸廢料
方法是在下模模座下再增加一塊(kuài)下模輔助板把所有有可能甚至所有衝(chōng)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(lòu)鬥的料管,然後(hòu)用工業吸料器的連接在料管上。通過吸料(liào)器的吸力把所有的廢料(liào)都(dōu)吸入工業吸料器裏;什麽廢料廢屑通通進(jìn)去,保險可靠。嗬嗬。
9、極薄材料0.10以下簡單形狀防(fáng)浮
由於極(jí)薄材(cái)料的衝壓間隙較小,上麵一(yī)些防(fáng)止廢(fèi)料浮料的方法不是十(shí)分合適,如頂(dǐng)針頂(dǐng)料、下模做凸點、工業吸料(liào)器(qì)等。
對於這種材料來說,一般是把下模入子設計成(chéng)8-12'無直身,然(rán)後(hòu)通過試模測試出哪些下模入(rù)子容易跳屑。再把模具拆下來,用長細頂針加金剛粉(鑽石膏(gāo))小心在下模入子做成幾個對稱粗糙點。這種方(fāng)法很管用的,不過需要鉗工水平很高。
[廢屑浮料之(zhī)對策]
廢悄浮料最主要是由於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、過切現象。由於五金模具一(yī)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。